第5章蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)

5.1研究蛋白質(zhì)構(gòu)象的方法5.2穩(wěn)定蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)的作用力5.3多肽主鏈折疊的空間限制5.4二級(jí)結(jié)構(gòu)：多肽鏈折疊的規(guī)則方式5.5纖維狀蛋白質(zhì)5.6超二級(jí)結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)域5.7球狀蛋白質(zhì)與三級(jí)結(jié)構(gòu)5.9蛋白質(zhì)折疊和結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)5.10亞基締合和四級(jí)結(jié)構(gòu)第5章蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)1現(xiàn)在是1頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四

蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的組織層次3-dimesionalstructureofproteins

2現(xiàn)在是2頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四蛋白質(zhì)從伸展的多肽鏈形成其特定的立體結(jié)構(gòu)的過程叫折疊（folding）。蛋白質(zhì)的天然折疊結(jié)構(gòu)決定于三個(gè)因素：1）與溶劑分子（一般是水）的相互作用2）溶劑的pH和離子組成3）蛋白質(zhì)的氨基酸序列3-dimesionalstructureofproteins

3現(xiàn)在是3頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四5.1研究蛋白質(zhì)構(gòu)象的方法5.1.1X射線衍生法－－晶體5.1.2紫外光差譜5.1.2熒光和熒光偏振液體5.1.3圓二色性4現(xiàn)在是4頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四5.2穩(wěn)定蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)的作用力ForcesstabilizingProtein3-dimentionalstructure5現(xiàn)在是5頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四共價(jià)鍵非共價(jià)鍵化學(xué)鍵肽鍵一級(jí)結(jié)構(gòu)氫鍵二硫鍵二、三、四級(jí)結(jié)構(gòu)疏水作用鹽鍵范德華力三、四級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)分子中的共價(jià)鍵與非共價(jià)鍵三、四級(jí)結(jié)構(gòu)ForcesstabilizingProtein

3-dimentionalstructure6現(xiàn)在是6頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四5.2.1氫鍵

Hydrogenbonds氫鍵：連在電負(fù)性強(qiáng)的半徑小的原子上的氫原子與另一個(gè)電負(fù)性強(qiáng)的原子之間的相互作用。

xH···yx，y的特點(diǎn)：電負(fù)性強(qiáng)；分子半徑??；有孤對(duì)電子代表:N，O，S原子等-N--H···

O-+

-

-

7現(xiàn)在是7頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四Hydrogenbonds氫鍵的2個(gè)重要特征：1.方向性2.飽和性O(shè)HH8現(xiàn)在是8頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四

HydrogenbondisthemainforcetomaintainthesecondarystructureofproteinHydrogenbonds9現(xiàn)在是9頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四5.2.2范德華力

vanderWaalsforce廣義的范德華力包括三種弱的作用力：定向效應(yīng)誘導(dǎo)效應(yīng)分散效應(yīng)

10現(xiàn)在是10頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四效應(yīng)分子或基團(tuán)偶極偶極方向圖例定向效應(yīng)極性分子或基團(tuán)之間永久偶極間靜電相互作用固定誘導(dǎo)效應(yīng)極性與非極性基團(tuán)間永久偶極與誘導(dǎo)偶極間固定分散效應(yīng)非極性分子或基團(tuán)間瞬時(shí)偶極間瞬時(shí)變化vanderWaalsforce11現(xiàn)在是11頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四疏水作用非極性分子進(jìn)入水中，有聚集在一起形成最小疏水面積的趨勢(shì)，保持這些非極性分子聚集在一起的作用則稱為疏水作用。5.2.3疏水作用（熵效應(yīng)）Hydrophobicinteractions12現(xiàn)在是12頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四對(duì)蛋白質(zhì)來說，在水相溶液中，球狀蛋白質(zhì)的折疊總是傾向于把疏水殘基埋藏在分子的內(nèi)部，這種現(xiàn)象可稱為疏水作用。203主鏈:粉色

疏水:綠色

親水:黃色

Hydrophobicinteraction13現(xiàn)在是13頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四疏水作用的本質(zhì)

Hydrophobicinteraction14現(xiàn)在是14頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四5.2.4鹽鍵(Saltbridge,Ionicinteraction)

離子鍵Ionicinteractions

（鹽鍵）正電荷和負(fù)電荷之間的一種靜電作用。

其大小與電荷電量的乘積成正比，與電荷質(zhì)點(diǎn)間的距離成反比。Na+Cl－F=Q1Q2R215現(xiàn)在是15頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四Ionicinteractions

生理pH下，Asp、Glu側(cè)鏈解離成負(fù)離子，Lys、Arg、His側(cè)鏈解離成正離子多數(shù)情況下，這些基團(tuán)分布在球狀蛋白質(zhì)分子的表面，與水分子作用形成排列有序的水化層，穩(wěn)定蛋白質(zhì)的構(gòu)象。16現(xiàn)在是16頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四Covalentbondbetweensidechainsoftwocysteineresidues5.2.5二硫鍵

Disulfidebond17現(xiàn)在是17頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四Disulfidebond二硫鍵對(duì)蛋白質(zhì)的構(gòu)象和生物活性有穩(wěn)定作用二硫鍵的形成并不規(guī)定多肽鏈的折疊二硫鍵可以選擇性地被還原18現(xiàn)在是18頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四19現(xiàn)在是19頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四abcdeacdAProtein’sConformationIsStabilizedLargelybyWeakInteractionsa.Ionicinteractionb.Hydrogenbond

c.Hydrophobicinteractiond.VanderWaalsforcese.Disulfidebond20現(xiàn)在是20頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四蛋白質(zhì)中幾種鍵的鍵能p201TypeofbondBondEnergy（kJ/mol）Hydrogenbond13－30VanderWaalsforces4－8Hydrophobicinteraction12－20Ionicinteraction12－30Disulfidebond210Covalentbond376.8121現(xiàn)在是21頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四5.3多肽主鏈折疊的空間限制5.3.1肽鍵和肽平面多肽主鏈?zhǔn)怯?NH-Cα-CO-相連重復(fù)排列形成的。164肽基（peptidegroup)或肽單位(peptideunit)：肽鏈中的酰胺基，叫肽基或肽單位。肽平面或肽基平面：組成肽基的4個(gè)原子和2個(gè)相鄰的Cα傾向于一個(gè)平面，這個(gè)平面稱酰胺平面，又呈肽平面或肽基平面。產(chǎn)生平面的原因：肽鍵具有部分雙鍵性質(zhì)，不能自由旋轉(zhuǎn)，與其相鄰的6個(gè)原子共處同一個(gè)平面。現(xiàn)在是22頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四肽鍵肽鍵的特點(diǎn)是氮原子上的孤對(duì)電子與羰基具有明顯的共軛作用。組成肽鍵的原子處于同一平面?，F(xiàn)在是23頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四肽鍵具有局部雙鍵性質(zhì)，其鍵長(zhǎng)僅1.33?（1?=10-8cm），比一般的C-N單鍵（1.45?）短。因此肽鍵不能旋轉(zhuǎn)，具有反式（trαns）和順式（cis）二種構(gòu)型：

現(xiàn)在是24頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四現(xiàn)在是25頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四5.3.2酰胺平面與α-碳原子的二面角（φ和ψ）因?yàn)殡逆I不能自由旋轉(zhuǎn)，所以肽鍵的四個(gè)原子和與之相連的兩個(gè)α碳原子共處一個(gè)肽平面或稱為酰胺平面。肽鏈可看作由一系列剛性的肽平面通過α碳原子連接起來的長(zhǎng)鏈，主鏈的構(gòu)象由肽平面之間的角度決定。26現(xiàn)在是26頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四ThePeptideBondIsRigidandPlanar27現(xiàn)在是27頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四

主鏈上只有α碳原子連接的兩個(gè)鍵是單鍵，可自由旋轉(zhuǎn)

繞Cα-N旋轉(zhuǎn)的-角

繞Cα-C旋轉(zhuǎn)的角

這兩個(gè)角稱為二面角多肽主鏈折疊的空間限制28現(xiàn)在是28頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四和取值范圍是正負(fù)180度從C沿鍵軸方向觀察，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的和角度為正值，逆時(shí)針為負(fù)值。多肽主鏈折疊的空間限制29現(xiàn)在是29頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四多肽主鏈折疊的空間限制20530現(xiàn)在是30頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四Ramachandran根據(jù)蛋白質(zhì)中非共價(jià)鍵合原子間的最小接觸距離，確定了哪些成對(duì)二面角（和）所規(guī)定的兩個(gè)相鄰肽單位的構(gòu)象是允許的，哪些是不允許的，并且以為橫坐標(biāo)，以為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)圖上標(biāo)出，該坐標(biāo)圖稱拉氏構(gòu)象圖。5.3.3可允許的二面角值：拉氏構(gòu)象圖：31現(xiàn)在是31頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四⑴深藍(lán)色區(qū)域：允許區(qū)；⑵淺藍(lán)色區(qū)域：不完全允許區(qū)；⑶灰色區(qū)域：不允許區(qū)。上圖：L-Ala殘基的拉氏構(gòu)象圖，橫坐標(biāo)為的取值，縱坐標(biāo)為

的取值。拉氏構(gòu)象圖：32現(xiàn)在是32頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四拉氏圖不僅對(duì)蛋白質(zhì)的構(gòu)象研究起到了簡(jiǎn)化作用，對(duì)于判斷所得到的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)模型的正誤也有意義。實(shí)際得到的許多蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)證實(shí)了拉氏圖是基本正確的。多肽主鏈形成三維結(jié)構(gòu)的空間限制33現(xiàn)在是33頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四5.4二級(jí)結(jié)構(gòu)：多肽鏈折疊的規(guī)則方式

Secondarystructure:Thecommonregularfoldingpatternsofthepolypeptidebackbone.

蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)（概念）：207蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)是指蛋白質(zhì)主鏈折疊所產(chǎn)生的由氫鍵維系的規(guī)則構(gòu)象。通過形成鏈內(nèi)或鏈間氫鍵可以使肽鏈卷曲折疊形成各種二級(jí)結(jié)構(gòu)元件，主要有螺旋、折疊片、轉(zhuǎn)角和無規(guī)卷曲。復(fù)雜的蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)就由這些比較簡(jiǎn)單的二級(jí)結(jié)構(gòu)元件進(jìn)一步組合而成。34現(xiàn)在是34頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四ProteinSecondarystructure蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)元件：Secondarystructuralelements

螺旋-Helix折疊片-

PleatedSheet轉(zhuǎn)角Turn無規(guī)卷曲Randomcoil35現(xiàn)在是35頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四5.4.1-Helixα螺旋是蛋白質(zhì)中最常見、最典型、含量最豐富的二級(jí)結(jié)構(gòu)元件。ProteinSecondarystructure36現(xiàn)在是36頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四Characteristicsof-helix多肽鏈中的各個(gè)肽平面圍繞同一軸旋轉(zhuǎn)，形成螺旋結(jié)構(gòu)；=-57o，=-47o；37現(xiàn)在是37頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四38現(xiàn)在是38頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四-helixLinusPauling（1901－1994）Thesimplestarrangementofthepolypeptidechainwasproposedtobeahelicalstructurecalled-helix(PaulingandCorey,1951)ProteinSecondarystructure39現(xiàn)在是39頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四α螺旋的結(jié)構(gòu)的要點(diǎn)207每圈螺旋有3.6個(gè)氨基酸殘基每個(gè)殘基繞軸旋轉(zhuǎn)100°，沿軸上升0.15nm螺旋一周，沿軸上升的距離即螺距為0.54nm,螺旋的直徑約為0.5nm相鄰螺圈之間形成氫鍵，氫鍵的取向幾乎與螺旋軸平行。每個(gè)氨基酸殘基的-CO基的氧與前面第四個(gè)氨基酸殘基上的-NH基的氫形成氫鍵。ProteinSecondarystructure40現(xiàn)在是40頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四α螺旋由氫鍵構(gòu)成一個(gè)封閉環(huán)，其中包括三個(gè)殘基，共13個(gè)原子，3.613—螺旋ProteinSecondarystructure41現(xiàn)在是41頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四42現(xiàn)在是42頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四α螺旋相當(dāng)于在N—末端積累了部分負(fù)電荷，在C—末端積累了部分正電荷α螺旋的偶極矩ProteinSecondarystructure43現(xiàn)在是43頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四α螺旋的手性蛋白質(zhì)中的α螺旋幾乎都是右手的(除膠原蛋白外)。ProteinSecondarystructure44現(xiàn)在是44頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四與它的氨基酸組成和序列有極大的關(guān)系:側(cè)鏈R-基團(tuán)所帶的電荷。如多聚賴氨酸，不能形成；R-基團(tuán)的大?。禾笥绊懄?螺旋的形成，如多聚亮氨酸；脯氨酸和羥脯氨酸，不能形成鏈內(nèi)氫鍵，故多肽鏈中只要出現(xiàn)脯氨酸螺旋就被中斷，產(chǎn)生一個(gè)結(jié)節(jié)。影響α螺旋形成的因素45現(xiàn)在是45頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四現(xiàn)在是46頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四5.4.2折疊片（-pleatedsheet）β折疊股（－strand)：在多肽鏈中具有近乎全伸展的構(gòu)象，肽鏈的主鏈呈鋸齒狀折疊構(gòu)象,每個(gè)周期性的結(jié)構(gòu)具有2個(gè)氨基酸殘基。β折疊股不能單獨(dú)存在，只有當(dāng)一股β鏈與另一股β鏈間以主鏈氫鍵相聯(lián)，組合成β層時(shí)，它們才能穩(wěn)定?，F(xiàn)在是47頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四折疊片（-pleatedsheet）折疊片：是由兩條或多條β折疊股，通過鏈間(或鏈內(nèi)）形成的氫鍵交聯(lián)而成。在折疊片中，-碳原子總是處于折疊線上，氨基酸的R基團(tuán)與折疊線相連，并交替地從平面的上下二側(cè)伸出，為一種周期性結(jié)構(gòu)。現(xiàn)在是48頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四折疊片有兩種類型。一種為平行式，即所有肽鏈的N-端都在同一邊。另一種為反平行式，即相鄰兩條肽鏈的方向相反。反平行折疊片較穩(wěn)定，重復(fù)單位為0.7nm，即每個(gè)氨基酸的長(zhǎng)度為0.35nm;平行-折疊片不穩(wěn)定，重復(fù)單位為0.65nm。反平行-折疊現(xiàn)在是49頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四現(xiàn)在是50頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四反平行折疊片平行折疊片現(xiàn)在是51頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四自然界的蛋白質(zhì)大多是球狀蛋白質(zhì)β轉(zhuǎn)角,或β彎曲（β—bend）或發(fā)夾結(jié)構(gòu)（hairpinstructure）,非重復(fù)性結(jié)構(gòu)。第一個(gè)殘基的C==O與第四個(gè)殘基的N—H氫鍵鍵合，形成一個(gè)緊密的環(huán)。β轉(zhuǎn)角在球狀蛋白質(zhì)中約占全部殘基的四分之一。5.4.3β轉(zhuǎn)角和β凸起52現(xiàn)在是52頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四Twomainβ--turns

ProteinSecondarystructure53現(xiàn)在是53頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四凸起：是一種小片的非重復(fù)性結(jié)構(gòu)，可認(rèn)為在構(gòu)成的折疊片中，其中一條折疊股額外地插入了一個(gè)殘基。其結(jié)果導(dǎo)致多肽鏈彎曲，方向改變。ProteinSecondarystructure54現(xiàn)在是54頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四5.4.4Randomcoil無規(guī)卷曲或稱卷曲（coil），泛指那些不能被歸入明確的二級(jí)結(jié)構(gòu)如折疊片或螺旋的多肽區(qū)段。這些“無規(guī)卷曲”也像其他二級(jí)結(jié)構(gòu)那樣是明確而穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。

ProteinSecondarystructure55現(xiàn)在是55頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四這類有序的非重復(fù)性結(jié)構(gòu)經(jīng)常構(gòu)成酶活性部位和其它蛋白質(zhì)特異的功能部位，例如鐵氧還蛋白和紅氧環(huán)蛋白中結(jié)合鐵硫串(iron-sulfurcluster)的肽環(huán)以及許多鈣結(jié)合蛋白中結(jié)合鈣離子的E—F手結(jié)構(gòu)（E—Fhandstructure）的中央環(huán)。56現(xiàn)在是56頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四二級(jí)結(jié)構(gòu)是蛋白質(zhì)主鏈的折疊產(chǎn)生的有規(guī)則的構(gòu)象。維系蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的主要作用力是氫鍵，氫鍵存在于肽鏈主鏈之間而不是氨基酸側(cè)鏈基團(tuán)之間。氨基酸殘基側(cè)鏈沿蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的分布是有規(guī)律的。不同的氨基酸對(duì)形成某種二級(jí)結(jié)構(gòu)有一定的偏好，同時(shí)對(duì)形成某種二級(jí)結(jié)構(gòu)有一定的排斥。

二級(jí)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)總結(jié)57現(xiàn)在是57頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四GluMetAlaLeuLysPheGln

TrpIleValAspHisArgThrSerCysTyrAsn

ProGlyhelixsheetturnAminoacidandsecondarystructure58現(xiàn)在是58頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四5.5纖維狀蛋白質(zhì)

Fibrousproteins

α-角蛋白與α-螺旋

絲心蛋白與β-折疊

膠原蛋白

59現(xiàn)在是59頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四（1）-角蛋白212-角蛋白的構(gòu)成：主要由-螺旋構(gòu)象的多肽鏈組成。一般是由三條右手-螺旋肽鏈形成一個(gè)左手超螺旋的原纖維，原纖維的肽鏈之間有二硫鍵交聯(lián)以維持其穩(wěn)定性。根據(jù)含硫多少的不同，α-角蛋白分為：硬角蛋白：含硫高，如蹄、爪甲等，質(zhì)地硬，不能拉伸；軟角蛋白：含硫少，如毛發(fā)。現(xiàn)在是60頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四角蛋白分子中的二硫鍵現(xiàn)在是61頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四毛發(fā)中-角蛋白的結(jié)構(gòu)毛發(fā)-角蛋白的結(jié)構(gòu)：主要由-螺旋構(gòu)象的多肽鏈組成。一般是由三條右手-螺旋肽鏈形成一個(gè)左手超螺旋的原纖維，原纖維的肽鏈之間有二硫鍵交聯(lián)以維持其穩(wěn)定性。原纖維再排列為“9+2”結(jié)構(gòu)的微纖維，成百根的微纖維結(jié)合在一起，合成不規(guī)則的纖維束，稱為大纖維。-角蛋白的伸縮性能很好，當(dāng)-角蛋白被過度-拉伸時(shí)，則氫鍵被破壞而不能復(fù)原。此時(shí)-角蛋白轉(zhuǎn)變成-折疊結(jié)構(gòu)，稱為-角蛋白?，F(xiàn)在是62頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四毛發(fā)的結(jié)構(gòu)P212現(xiàn)在是63頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四卷發(fā)(燙發(fā))的生物化學(xué)基礎(chǔ)永久性卷發(fā)(燙發(fā))是一項(xiàng)生物化學(xué)工程(biochemicalengineering),—角蛋白在濕熱條件下可以伸展轉(zhuǎn)變?yōu)椤獦?gòu)象，但在冷卻干燥時(shí)又可自發(fā)地恢復(fù)原狀。這是因?yàn)椤堑鞍椎膫?cè)鏈R基一般都比較大，不適于處在—構(gòu)象狀態(tài)，此外—角蛋白中的螺旋多肽鏈間有著很多的二硫鍵交聯(lián)，這些交聯(lián)鍵也是當(dāng)外力解除后使肽鏈恢復(fù)原狀(—螺旋構(gòu)象)的重要力量。這就是卷發(fā)行業(yè)的生化基礎(chǔ)。還原劑——加熱——氧化劑——冷卻現(xiàn)在是64頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四角蛋白分子中的二硫鍵現(xiàn)在是65頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四（2）-角蛋白絲心蛋白(fibroin)的結(jié)構(gòu)絲心蛋白是典型的反平行式折疊片，它具有0.7nm周期，多肽鏈取鋸齒狀折疊構(gòu)象，酰胺基的取向使相鄰的C為側(cè)鏈騰出空間，從而避免了任何空間位阻。在這種結(jié)構(gòu)中，側(cè)鏈交替地分布在折疊片的兩側(cè)?，F(xiàn)在是66頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四現(xiàn)在是67頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四絲心蛋白的結(jié)構(gòu)絲心蛋白是由伸展的肽鏈沿纖維軸平行排列成反向-折疊結(jié)構(gòu)。分子中不含-螺旋。絲蛋白的肽鏈通常是由多個(gè)六肽單元重復(fù)而成。這六肽的氨基酸順序?yàn)椋?/p>

-（Gly-Ser-Gly-Ala-Gly-Ala）n-相鄰兩折疊片層之間，甘氨酸的側(cè)鏈分布在一起，絲氨酸或丙氨酸的側(cè)鏈排列在一起?，F(xiàn)在是68頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四現(xiàn)在是69頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四(3)膠原蛋白分布：膠原蛋白或稱膠原(collagen)是很多脊椎動(dòng)物和無脊椎動(dòng)物體內(nèi)含量最豐富的蛋白質(zhì)，它也屬于結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)，使骨、腱、軟骨和皮膚具有機(jī)械強(qiáng)度。類型：膠原蛋白至少包括五種類型，稱膠原蛋白I、Ⅱ、Ⅲ、IV和Ⅴ?，F(xiàn)在是70頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四膠原蛋白的氨基酸組成如皮膚膠原蛋白（Ⅰ型），一級(jí)結(jié)構(gòu)分析表明，肽鏈的96%都是按三聯(lián)體的重復(fù)順序：(G1y—x—y)n排列而成。Gly數(shù)目占?xì)埢倲?shù)的三分之一，x常為Pro，y常為Hpro(羥脯氨酸)和Hlys（羥賴氨酸）。膠原蛋白還含有糖，為糖蛋白。少量的糖與羥賴氨酸的羥基共價(jià)連接。現(xiàn)在是71頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四膠原蛋白的結(jié)構(gòu)組成膠原蛋白的每個(gè)肽鏈?zhǔn)亲笫致菪勺笫致菪溞纬捎沂致菪z原分子原膠原分子再聚合形成膠原纖維膠原纖維與糖結(jié)合形成膠原蛋白72現(xiàn)在是72頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四73現(xiàn)在是73頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四現(xiàn)在是74頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四膠原蛋白的結(jié)構(gòu)現(xiàn)在是75頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四5.6超二級(jí)結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)域

Super-secondarystructure(motif)andDomain

超二級(jí)結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)域是位于二級(jí)結(jié)構(gòu)和三級(jí)結(jié)構(gòu)之間的兩個(gè)層次，超二級(jí)結(jié)構(gòu)的層次接近二級(jí)結(jié)構(gòu)，而結(jié)構(gòu)域的層次接近三級(jí)結(jié)構(gòu)。76現(xiàn)在是76頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四

QuaternarystructureTertiarystructureDomainSuper-secondarystrutureSecondarystructurePrimarystructureSuper-secondarystructureanddomain77現(xiàn)在是77頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四5.6.1超二級(jí)結(jié)構(gòu)220若干相鄰的二級(jí)結(jié)構(gòu)元件（主要是α螺旋和β折疊片）組合在一起，彼此相互作用，形成種類不多的、有規(guī)則的二級(jí)結(jié)構(gòu)組合(combination)或二級(jí)結(jié)構(gòu)串（cluster）,在多種蛋白質(zhì)中充當(dāng)三級(jí)結(jié)構(gòu)的構(gòu)件，稱為超二級(jí)結(jié)構(gòu)(super-secondarystructure)、標(biāo)準(zhǔn)折疊單位(standardfoldingunit)、折疊花式(foldingmotif)。(基序，motif)78現(xiàn)在是78頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四αα：是一種α螺旋束，常為兩股平行或反平行的右手螺旋段纏繞形成的左手超螺旋。存在纖維狀蛋白質(zhì)和球狀蛋白質(zhì)中。螺旋之間通過疏水側(cè)面連接。βαβ：兩段平行的β折疊股和作為連接鏈的α螺旋組成，常見為Rossman折疊。Rossman折疊：p221ββ：兩個(gè)β股之間通過短環(huán)連接。最簡(jiǎn)單的為β發(fā)夾結(jié)構(gòu)，由其可以形成β曲折和希臘鑰匙拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。超二級(jí)結(jié)構(gòu)的類型79現(xiàn)在是79頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四αα超二級(jí)結(jié)構(gòu)現(xiàn)在是80頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四現(xiàn)在是81頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四5.6.2結(jié)構(gòu)域Domain多肽鏈在二級(jí)結(jié)構(gòu)或超二級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上形成三級(jí)結(jié)構(gòu)的局部折疊區(qū)，它是相對(duì)獨(dú)立的緊密球狀實(shí)體，稱為結(jié)構(gòu)域（structuraldomain,）或域(domain）。22282現(xiàn)在是82頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四結(jié)構(gòu)域是球狀蛋白質(zhì)的獨(dú)立折疊單位。對(duì)于那些較小的球狀蛋白質(zhì)分子或亞基來說，結(jié)構(gòu)域和三級(jí)結(jié)構(gòu)是一個(gè)意思，這些蛋白質(zhì)或亞基是單結(jié)構(gòu)域(Singledomain)

Domain83現(xiàn)在是83頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四

Domain84現(xiàn)在是84頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四結(jié)構(gòu)域的特點(diǎn)（功能上）：通過結(jié)構(gòu)域之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使蛋白質(zhì)分子實(shí)現(xiàn)一定的生物功能。酶的活性中心往往位于兩個(gè)結(jié)構(gòu)域的界面上．在蛋白質(zhì)分子內(nèi)，結(jié)構(gòu)域可作為結(jié)構(gòu)單位進(jìn)行相對(duì)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)，水解出來后仍能維持穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，甚至保留某些生物活性（功能的獨(dú)立性）。

Domain85現(xiàn)在是85頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四結(jié)構(gòu)域與功能域（蛋白質(zhì)中能獨(dú)立存在的功能單位）的關(guān)系：有時(shí)一個(gè)結(jié)構(gòu)域就是蛋白質(zhì)的功能域，但不總是。功能域通常由多個(gè)結(jié)構(gòu)域組成。作為酶活性部位的功能域經(jīng)常由多個(gè)結(jié)構(gòu)域的相鄰部分組成，結(jié)構(gòu)域的剩余部分不參與組成活性部位。

Domain86現(xiàn)在是86頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四5.7球狀蛋白質(zhì)與三級(jí)結(jié)構(gòu)GlobularProteinsandTertiarystructure蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)是指由二級(jí)結(jié)構(gòu)原件（α螺旋，β構(gòu)象，β轉(zhuǎn)角和無規(guī)則卷曲等）構(gòu)建成的總?cè)S結(jié)構(gòu)，包括一級(jí)結(jié)構(gòu)中相距遠(yuǎn)的肽段之間的幾何關(guān)系和側(cè)鏈在三維空間中彼此間的相互關(guān)系。22487現(xiàn)在是87頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四5.7.1球狀蛋白質(zhì)的分類Classificationofglobularprotein

◎全α—結(jié)構(gòu)（反平行α螺旋）蛋白質(zhì)◎

α，β—結(jié)構(gòu)（平行或混合型β折疊片）蛋白質(zhì)◎全β—結(jié)構(gòu)（反平行β折疊片）蛋白質(zhì)◎富含金屬和二硫鍵（小的不規(guī)則）蛋白質(zhì)88現(xiàn)在是88頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四5.7.2球狀蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)的特征

Characteristicsofglobularprotein3-dimentionalstructure1）球狀蛋白質(zhì)分子含多種二級(jí)結(jié)構(gòu)原件；2）球狀蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)具有明顯的折疊層次；3)球狀蛋白質(zhì)分子是緊密的球狀或橢球狀實(shí)體；4)球狀蛋白質(zhì)疏水側(cè)鏈埋藏在分子內(nèi)部，親水側(cè)鏈暴露在分子表面；5）球狀蛋白質(zhì)分子表面有一個(gè)空穴（也稱裂溝、凹槽或口袋）。89現(xiàn)在是89頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四90現(xiàn)在是90頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四91現(xiàn)在是91頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四5.9.1蛋白質(zhì)的變性Proteindenature蛋白質(zhì)變性：天然蛋白質(zhì)分子受到某些物理因素如熱、紫外線照射、高壓和表面張力等或化學(xué)因素如有機(jī)溶劑、脲、胍、酸、堿等的影響時(shí)，生物活性喪失，溶解度降低，不對(duì)稱性增高及其他的物理化學(xué)常數(shù)發(fā)生改變，這種過程稱為蛋白質(zhì)變性。2335.9蛋白質(zhì)折疊和結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)92現(xiàn)在是92頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四蛋白質(zhì)變性的實(shí)質(zhì)是蛋白質(zhì)分子中次級(jí)鍵被破壞，引起天然構(gòu)象解體。Proteindenature93現(xiàn)在是93頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四蛋白質(zhì)變性的過程中，往往發(fā)生下列現(xiàn)象：１）生物活性的喪失２）一些側(cè)鏈基團(tuán)的暴露３）一些物理化學(xué)性質(zhì)的改變:①溶解度降低;②分子形狀發(fā)生改變,不對(duì)稱性增加，黏度增減，旋光和紫外吸收變化

4）生物化學(xué)性質(zhì)的改變：易被酶水解Proteindenature94現(xiàn)在是94頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四變性劑：尿素和鹽酸胍，能與多肽主鏈競(jìng)爭(zhēng)氫鍵，因此破壞蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)。十二烷基硫酸鈉（ＳＤＳ）。關(guān)于蛋白質(zhì)變性的學(xué)說，我國(guó)生物化學(xué)家吳憲在２０世紀(jì)３０年代就已提出，天然蛋白質(zhì)分子因環(huán)境的種種關(guān)系，從有序而緊密的結(jié)構(gòu)，變?yōu)闊o序而松散的結(jié)構(gòu)，這就是變性。Proteindenature95現(xiàn)在是95頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四當(dāng)變性因素去除后，變性蛋白質(zhì)又可重新恢復(fù)到天然構(gòu)象，為蛋白質(zhì)的復(fù)性Proteindenature96現(xiàn)在是96頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期四5.