生化課件 蛋白質(3)-蛋白質的分子結構

第一節(jié)蛋白質的元素組成

第二節(jié)蛋白質的構件單元

——氨基酸

第三節(jié)肽

第四節(jié)蛋白質的分子結構

第五節(jié)蛋白質結構與功能的關系

第六節(jié)蛋白質的重要性質

第七節(jié)蛋白質的分離提純

第八節(jié)蛋白質的分類第二章蛋白質

第四節(jié)蛋白質的分子結構★一級結構與

高級結構生理

功能→一、基本認識

二、入手點

第四節(jié)蛋白質的分子結構三、蛋白質空間構象的形成與蛋白質的結構層次:（一）構建過程中需要考慮的相關因素：（二）蛋白質的結構層次:蛋白質的一級結構決定其折疊特性

2.構象的空間限制①.肽平面/酰胺平面

的剛性②.側鏈基團的空間

位阻2.構象的空間限制：a-C

原子為肽平面間的連接點↗↗↗↗↗肽平面、一致的L-氨基酸、-C連接點、側鏈基團構象的空間限制?進一步的折疊傾向.........?主鏈中C-C與N-C呈反式排布角=180°

二面角多肽鏈折疊的空間限制F:Ca-NY:Ca-

CF=0

y=0°°→←多肽鏈折疊的

空間限制Ra-Ca-Ca-C二面角F=180

y=180°°多肽鏈折疊的空間限制肽平面、側鏈基團構象的空間限制。進一步折疊的傾向性?（二）蛋白質的結構層次蛋白質的一級結構決定其折疊特性

2.構象的空間限制：二級結構？◆由L-型氨基酸的a-C連接而成的“肽平面”長鏈的鏈狀特點？◆非極性疏水R基團的折疊傾

向性與主鏈基團折疊傾向性的矛盾？◆構建單元的元素組成特點？

NC

α-螺旋（Φ＝－570

Ψ＝－470）NCd-d+↓螺旋結構的特點：協(xié)同性；緊裹效應左手螺旋右手螺旋左手螺旋右手螺旋α-螺旋鏈內氫鍵例如：α-螺旋的穩(wěn)定性肽鏈的氨基酸組成和序列有關（Pro？）R基團的大小（連續(xù)幾個分支氨基酸？Gly？）R基團帶電性質（連續(xù)幾個酸性氨基酸？）鏈間氫鍵

β-折疊片平行反平行

Hydrogenbond

β-折疊片■兩個氨基酸之間的軸心距■平行式：0.325nm■反平行式：0.35nm

β-轉角b-轉角多肽鏈主鏈的折疊和盤繞方式。

所謂的二級結構，特指多肽鏈主鏈的折疊和盤繞方式。①

二級結構的概念：蛋白質多肽鏈共價主鏈上的酰胺鍵沿骨架有規(guī)則地排列，其排列具有很強的周期規(guī)律和特點，加之其原子之間氫鍵形成的傾向性，從而多肽鏈主鏈自發(fā)定向折疊和盤繞，形成了所謂的二級結構。3.二級結構的形成：

②二級結構的主要類型

◆α-螺旋

◆β-折疊（片）

◆β-轉角

◆無規(guī)卷曲③穩(wěn)定二級結構的主要作用力氫鍵④氨基酸組成和二級結構

形成之間的潛在關系：思考：氨基酸的側鏈基團在決定二級結構構象構建中的可能作用？（生物信息學）（二）蛋白質的結構層次1.蛋白質的一級結構決定其折疊特性2.

構象的空間限制3.二級結構的形成①

二級結構的概念②

二級結構的主要類型③

穩(wěn)定二級結構的主要作用力④

氨基酸組成和二級結構

形成之間的某些關系4.三級結構的組建：結構域的形成和三級結構的產生：？

4.三級結構的組建①.主要決定因素：◆側鏈R基團的影響(疏水作用？)◆β-轉角形成所帶來的構象變化◆Cys.的空間定位

（二硫鍵？）蛋白質超二級結構的基本類型②超二級結構的形成：

在各種作用力的平衡下，若

干相鄰的二級結構單元組合

在一起，彼此相互作用，形

成有規(guī)則的，在空間上可辨

認的二級結構組合體，充當

三級結構的構件，謂之超二

級結構。

4.三級結構的組建

①主要決定因素：

②超二級結構的形成：

-structure

Thestructureofhairandhair-keratin纖維狀蛋白質

燙發(fā)的理論基礎膠原蛋白（3股左手螺旋向右纏繞）蜘蛛網（回形拓撲結構）

纖維狀蛋白質在生物體內主要作為結構性組分，起著支撐、連接和保護等作用。而調節(jié)蛋白、酶等生物活性蛋白質基本均為球狀蛋白質……………

4.三級結構的組建

①主要決定因素：

②超二級結構的形成：

③結構域的形成和

三級結構的產生：結構域：

在超二級結構的基礎上，多肽鏈折疊成近乎球狀的三級結構，而對于較大的蛋白質分子，多肽鏈往往由兩個或兩個以上相對獨立的三維實體締合而成三級結構，這種相對獨立的三維實體被稱為結構域。各結構層次間的關聯(lián)：◆分子量較小的蛋白質：單結構域=三級結構=高級結構/天然構象◆分子量較大的蛋白質：多結構域結構域的締合=三級結構=高級結構/天然構象◆分子量更大的蛋白質：多結構域結構域的締合=三級結構→

肌紅蛋白的三維結構單結構域，即其三級結構也即最終的高級結構。牛胰核糖核酸酶亦單結構域即完成高級結構的構建。注意隨之形成的二硫鍵：特點及作用IgG.多結構域，結構域彼此締合形成三級結構......IgG.→→各結構域間的松散肽段謂之鉸鏈區(qū)，其柔韌性使得各結構域間的相對運動很靈活，利于功能的執(zhí)行。

◆多肽鏈的長短及數(shù)目；

（蛋白質分子的大小。）

◆疏水內核的產生；

◆功能單位——功能構件；

◆二硫鍵的穩(wěn)定作用；

（空間結構中唯一的共價鍵）

◆鉸鏈區(qū)的功能性作用。

結構域的形成

4.三級結構的組建

①主要決定因素：

②超二級結構的形成：

③結構域的形成和

三級結構的產生：④穩(wěn)定三級結構的主要作用力決定蛋白質構象的主要作用力：

◆氫鍵

◆靜電作用力、◆疏水作用力（逃避水相環(huán)境

的趨勢，疏水內核的形成）、

◆分子間作用力（范德華力，

范德華半徑）。共價鍵：二硫鍵含有多種二級結構的元件；具有多種折疊水平；分子呈緊密的球形；極性基團大多處于分子的表面，非極性基團大多處于分子的內部；分子表面有凹穴。球蛋白三級結構的特征：（二）蛋白質的結構層次1.蛋白質的一級結構決定其折疊特性2.構象的空間限制3.二級結構的形成4.三級結構的組建5.四級結構（高級結構）：

亞基的非共價締合?超二級結構、結構域四級結構？

第一節(jié)蛋白質的元素組成

第二節(jié)蛋白質的構件單元

——氨基酸

第三節(jié)肽

第四節(jié)蛋白質的分子結構

第五節(jié)蛋白質結構與功能的關系

第六節(jié)蛋白質的重要性質

第七節(jié)蛋白質的分離提純