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文檔簡介

MolecularBiophysics分子生物物理學(xué)分子水平結(jié)構(gòu)功能研究生物體系物理學(xué)性質(zhì)、行為Biopolymers:

Nucleicacid(DNA,RNA)ProteinMoleculesinBiosystemSaccharideLipidOtherPROTEINSTRUCTURE

1965年中國在世界上首次用化學(xué)方法人工合成的蛋白質(zhì)-牛胰島素SecondaryStructurePrimaryStructureTertiaryStructuresupersecondaryStructureormotifdomainQuaternaryStructureHierarchyofProteinStructure

byLinderstr?m-LangChiralLalanineCOOHCH3NH2HPropertyofaminoacidzwitterionUnchargedstructureMinorcomponentDipolarion,orzwitterionMajorcomponentClassificatoryofaminoacidbasedsidechains(Rgroups)Non-polarG,A,V,L,I;

F,W,P,M,PolarneutralS,T,N,QacidicD,E;C,YbasicR,K,H?HistidineProteinPrimaryStructurePeptidebondBackboneSidechainAmine/NterminusCarboxyl/Cterminus

Pauling&Corey0.132nmC-N,0.149nmC=N,0.127nm

=180=180=0=0?CCN,C

CONHC3.20(3.0)2.80(2.70)2.90(2.80)2.40(2.20)O2.70(2.60)2.70(2.60)2.40(2.20)N2.70(2.60)2.40(2.20)H2.00(1.90)MinimalDistance(?)betweennonbondingatom(G.N.Ramachandran)phi(F),psi(Y),andomega(W)

interactionRelationwithEnergyanddistancecharger-charger-1charger-dipoler-2dipole-dipoler-3charge-induceddipoler-4dipole-induceddipoler-6Transientdipole-induceddipoler-6RelationwithEnergyanddistance

VanderWaalsforce

Lennard-Jonespotential10kJ·mol-1,range:0.3~0.5nm

H-bonddefinition,H-bondlocationO….H-XHydrogenbond

OHXHydrogenbondscanvaryinstrengthfromveryweak(1-2kJmol?1)toextremelystrong(40kJmol?1),sostrongastobeindistinguishablefromacovalentbond,asintheionHF2?.Typicalvaluesinclude:O—H...:N(7kcal/mol)O—H...:O(5kcal/mol)N—H...:N(3kcal/mol)N—H...:O(2kcal/mol)ProteinSecondary

Structure1951昌,Pa猜ulin拘g(shù)PZ0=叢-57=錯-47重p=0以.54n支mz0=0.駁15nmHel京ice帶srep逆eti吹tiv院es底eco謝nda國ry勺str種uct鑄ureNCHeli北ces烤are兄the賭most杰abu碎ndan震tfo無rmo鎮(zhèn)fse嬌cond右ary音stru在ctur校eco宗ntai膽ning椒app副roxi違mate屢ly32-耐38%oft思her贏esid擴(kuò)ues平ing棉lobu塑lar勵prot嗎eins(Kab尿sch前and大Sand果er,慣1983盡)a-hel渣ix310hel犁ixp-he妥lixnrP3.613-57-473.60.1540.55310-49-263.00.2000.60-57-74.40.1150.51Paral--119+1132.00.3200.64Antiparal--139+1352.00.3400.68Par演ame菊ter每so統(tǒng)fs嫩eco漆nda撈ry炸st餓ruc訓(xùn)tur盟e[n]is脹the勤nu歲mbe削ro砍fr榴esi慢due私sp墓er值hel的ica傷lt飽urn[r]ist僻heh糧elic程alr掉ise玻per瘡resi潮due候(nm)[p]is桌the議he政lic寺al娛pit惹ch收(nm害).H-bondAtomsinH-bondloopradius3.613i,i+4132.3310i,i+3101.9i,i+5162.8Para嶼mete滔rso昏fse美cond當(dāng)ary保str址uctu禁rea-he巧lix膜in所tro脹duc望tio府n32-3內(nèi)8%of篇all壟re仍sid宮ues爆in中g(shù)l億obu閑lar差pr成ote終insThe搞av冒era瓦ge刺len猾gth蠶of咱an弦al飼pha旺he晨lix披is10resi網(wǎng)dues銹.Foun粒d(-64卵+/桃-7畏,-止41價+/-殼7)/idea姻l(-57.違8,-海47.0)The法stru購ctur凳ere竊peat桌sit掀self燙eve泛ry5.4誤?alo低ng惜the都he彩lix者ax珠is,帆i.清e.鴉we膝say匹th奶at販thea-he寶lix粗ha次sa學(xué)pi罩tch徐of遷5.培4?班.a-he個lic匠es搜hav沫e3.6ami尼no港aci趙dr換esi裳due難sp寬er悔tur古n,壯i.e深.a辱he袋lix辱36秘am辣ino預(yù)ac細(xì)ids禿lo包ng幣wou為ld桐for流m1虜0t悄urn獻(xiàn)s.The皂sepa策rati奪ono切fre予sidu睜esa樹long蘆the震hel泳ixa封xis乓is5里.4/3拋.6o任r1.5辛?,i.資e.t蛙hea-he伙lix超ha壇sa炊ri捎se俯per爆re旦sid汪ue狡of似1.5日?the修ph寺ia樹nd煤psi婆an幼gle慨so警ft傷he概alp擁ha址hel絕ix將lie壇in咬th石ec隙ent泥er支of咽an頸all蜓owe志d,min奏imu驢me章ner坦gy辰reg窮ionoft散heR歉amac幸hand煩ran寺(phi督,ps憶i)m寬ap.Why講alph濤a-he郊lix曾isa竟bund程ant桐inn鉆ativ筆egl摔obul覺arp慨rote矩in?thedipo涌lesof駕hyd湖rog晝en括bon棉din洗gb乖ack宗bon殘ea袍tom須s亞are血in水ne砍ar聚per詳fec楊ta閑lig膀nme零nt.the本radi火us(2.3紐奉angs奇trom)of凱th說eh襖eli政xa餅llo健ws惱for騎fa鄉(xiāng)豐vor蛛abl杠evan漸de錦rW逢aal畏si滿nte險rac林tio羨nsacr課oss灑th鞭eh百eli閱cal牽ax鋼issid雀ec露hai除ns煎are負(fù)we吉ll馳sta電gge張redmini雀mizi壩ngster只ici崖nter捆fere饒nceCO追gro貫up罪tow弄ard符ca首rbo漁xyl壁te業(yè)rmi糕nusNHg黎roup敏tow番ard苦amid筒ete堂rmin寬usH-b笛ond菊,i-(漂i+4鉆)Side浩cha你in:i-(令i+3憶);耐i-(百i+4界)int殊era瘦cti癥ons慢be透twe抱en推ia盲nd謙i+4縱st悠abi渠liz茫eh姿eli淘xDist夕orti膝ons尤ofa-he策lic拿esThe避ma元jor謹(jǐn)ity雀ofa-hel類ices巨in體glob狠ular古pro犁tein事sar特ecu錦rved柱or夸dist哲orte敬dso慚mewh拖atc傲ompa惰red廊with滅the子sta茶ndar綿dPa枝ulin道g-Co蒸rey尸mode豆l.W縮慧hy?Thepac稻kin塘gofb早urie撇dhe印lice之sag哪ains問tot冊her喂seco褲ndar露yst修r(nóng)uct湖ure糟elem昂ents供in特the刑core御of滿the患prot毅einPro俘lin曠eresi喊dues產(chǎn)ind敘uce撲dist進(jìn)orti都o(jì)ns弱ofa蔬roun殼d20涼deg斜rees叉in旗the親dire個ctio啄nof浮the太hel撥ixa佩xis3.Sol愈ven鼓t.Exp減ose診dh趣eli擾ces糠ar課eo確fte庸nb飄ent戰(zhàn)aw栗ay蜓fro嬌mt羅he庭sol枯ven早tr藍(lán)egi譽(yù)on.弟Th竿is墻is娃bec直aus良et雨he刑exp仗ose薪dC倆=O胸gro若ups幫te咽nd疑to貿(mào)poi融nt轎tow類ard哀ss黎olv攻ent犧to禿ma黑xim閱ise析th香eir擇H-搬bon廁din耕gc江apa汗cit揚(yáng)y,御i.e清.t秘end榨to烘fo既rm聾H-b綠ond相st慌os但olv釣ent軋as細(xì)we小ll咬as既N-H茅gr服oup抱s.310heli側(cè)xin耗trod讓ucti濫onOnly坊3.4往%of蓋the五res診idue辰sar屋ein巡壽volv纖edi禽n310hel川ice肌s,享and南ne娃arl嚷ya孔ll鞭tho舊se披in勇hel梢ica菊ls染egm劣ent治sc盆ont暗ain踐ingi-i+帆3hyd適rog剝en阻bon光ds.Idea扯l(-彼74.0售,-4只.0)朱/fo否und扁(-71束.0a畜nd-翻18.0票)CO-砌--H貝Nh萌ydr淺oge奴nb社ond俯:i-i+投3Sta對nda狡rd哄310hel隱ixPro告lin褲eh裹eli暗xLeft混han哲ded禁heli海x3.0朱re殺sid退ues魂pe溉rt價urnpitc電h=肺9.4役?Noh女ydro民gen艘bond黑ing般int餡heb驗(yàn)ackb女one寬but躬heli李xst攤ill繪form奧s.Pol求y-g絨lyc必ine紗al保so卸for挨ms杰thi川st土ype能of隔he首lixCol波lag舌en:嚴(yán)hi坡gh低in詢Gly蹦-Pr予or鳳esi椒due物sh歲as吧thi殺st增ype抄of這he夜lic取al鳥str隱uct奶urep-hel廳ices即int省rodu降ctio植nThe亂pi蔽he溜lix京is眠anextr鐘emel禽yra皂reseco仁ndar姐yst謝ruct茂ural芬ele販ment品in陽prot篇eins膏.th柱eba汪ckbo刪neC臉=Oo者fre豆sidu盲eihydr尤ogen恢bon翼dst駁oth霧eba猛ckbo魯neH輩Nof筒res到iduei+5.i-遭-i贊+蠻5H-b腹ond白s2.8跪ang奴str殺omthe塵phi躁and城psi霉angl悶eso刻fth朗epu戶rep領(lǐng)ihe剖lix悅(-57牌.1,神-6臺9.7)l遲ie母at搶the陽ve品ry吵edg預(yù)eo殖fa斧na停llo熊wed添,m個ini好mum牧en脂erg吸yr映egi拆on瘡of素the萌Ra坊mac竄han和dra捎n(索phi禿,p島si)鄙ma澆p.the恒pih曲elix適req風(fēng)uire感sth水a(chǎn)tt音hea遵ngle頑tau耍(N-Ca-C')be貨lar泊ger伶(114穴.9)th土ant捷hes躲tand凡ard抵tetr棚ahed桃ral籠angl心eof109攪.5頌deg駛ree后s.the序larg憑erad嫩iusoft智hep禾ihe艙lix閃mean泄sth員epo橫lype鑼ptid走eba摟ckbo歇nei斜sno公lon糾ger雞inv袋and蜘erW聲aals盼con本tact匹acr耀oss綁the細(xì)heli偉cal連axis螞for饅ming序an些axia舉lho討let形oos宇mall氏for擦sol久vent解wat臺ert比ofi刷ll.side育cha疑insare瞧mo雪re勸sta昆gge超red招th泰an武the坊id鑄eal稍3.轟10傷hel答ix命but返no舅ta占sw加ell嗽as銜th嗚ea軟lph秩ah帶eli母x.H-bo揮nd:塞1-5alph企a-he模lix,岸sur煙face未of旗prot鏡ein,肺bar涼rieramph做iphi彼licprot霞ein遷desi賭gnpro滴jec筍tsbyD制egra勉do,范USAHeli他cal馳whee坦lto海olsHel師ix射dip蘭oleThe界part舒ial映char毅ges奶ont敲hea筋mide閃hyd乖roge店nan峰dca癢rbon譯ylo丑xyge臂nar密esh赤own灑inu籃nits均of夜the論elem研enta宇ryc猛harg宣eco喚ntri陣buti猶ngt緞oan規(guī)ove初rall城dip錘ole冰mome蠻nto防f3.配46D熊ebye窗uni康ts.hel觸ix窩mac遙rod鴉ipo摧leShe健et20-錄28%(Ka候bsc牧h&鈔Sa智nde翅r,限198吵3;轉(zhuǎn)Cr谷eig圣hto饑n,賀199峽3)arep區(qū)eat楊ingsec捎ond鋼arystr娘uct赴urenrP3.613-57-473.60.1540.55310-49-263.00.2000.60-57-74.40.1150.51Paral--119+1132.00.3200.64Antiparal--139+1352.00.3400.68Par占ame得ter存so尾fs秧eco雞nda左ry等st鳳ruc奶tur此e[n]ist簽hen哲umbe沸rof抱res持idue熊spe潔rhe訴lica災(zāi)ltu皇rn[r]ist休heh前elic鄉(xiāng)豐alr米ise頌per勸resi羅due乞(nm)[p]ist宿heh叢elic任alp借itch襲(nm剝).-13凝9a慶nd悄+13枝5Par萄a(bǔ)ll短el澤she袍etAnt表ipa嘴ral籠lel線sh摟eetTwi幣stsabou缺t30遞deg駛rees伯per健res切idue瘋in爹righ例t-ha斑nded鹽sen瞇seLeft傷-han侄ded:西cro發(fā)ssov甜era販ngelRigh疼t-ha零nded悲:pr泉ogre竿ssiv鈴eH-迅bond客twi嶼stPara關(guān)llel先she財ets熔are柿less完twi愉sted艱tha資nan卻ti-p追aral愧lel噸and糖are絹alwa讀ysb綠urie端d.Bul郵gesBeta馬-hai優(yōu)rpinCros娛sove成rco潔nnec猜tion構(gòu):rig菊ht-描han么dedleft敢-han萬dedOne永resi柜due抹back仿bone所,tw習(xí)oH-變bond撓sStr狗and月co望nne論cti全onsTur購ntha墓ts烏erv亦et援oreve使rsethe序dire筐ctio都nof徑the蛾pol哄ypep后tide伙cha招inSur丙fac逼eof謀the目pr都o(jì)te分inAnti叛body塊rec滔ogni桃tion袍,ph喘osph六oryl心atio羅n,g霜lyco么syla奸tion盾,hy破drox于ylat投ionGam匪ma-飾tur乎nH-bo臭nd:鴨i---崇-i+2(70,取-60)a辟nd塞(-70顛,6匆0)f金ori+1青resi味dueTyp賠eI拘an凝dI繁’t櫻urnH-b圍ond:i賽---稠-i+貧3(-60必,-磚30)and(-90射,0)fori+1淘,i餡+2徐res琴idu獨(dú)esThe卡back幅bone狡dih尤edra道lan短gles趨of禽resi痛due于are齊(-60貪,1棕20)a斑nd戴(80,蘆0)of駝res望idue斥si+1誓an情di叮+2,r蛾esp麻ect熟ive鄰ly落of暗the膏ty副pe屠II炭tur蜜n.2.3.搭3.T兇ype灑IIa幕ndI忠I’t轉(zhuǎn)urnthe劫hy吩dro巖gen喝bo同nd她bet嬌wee汪nC槐O(jiān)o兄fr針esi爛due贏i盾and左NH搬of非re壯sid集ue存i+3灶.T話his突is蒙a婆sin夕gle鈴tu襲rn熟of抹rig墻ht-壓han濕ded職(I紀(jì)II)質(zhì)an恨dl直eft候-ha謙nde鏡d(哲III竿')伴3.1員0h付eli隊(duì)x,區(qū)res逝pec插tiv級ely晴.T巧he間bac境kbo銷ne啦dih俘edr火al夸ang原les鼓of抽re誘sid負(fù)ue執(zhí)are夢(-60賺,-跨30)a陸nd吳(-60闊,-搖30)of還res鄭idue機(jī)si+1andi+2,re服spec駱tive界lyo晚fth暈ecl析assi懲cal鉆type大III驚tur謎n.2.3奴.4.車Ot邪her冊st循ruc瓦tur哄es1.L阿oopran錘dom妖co啦il2.智Pap蜘erc懂lip所scap蛇ofa-he攪lixIden傘tifi茶cati穩(wěn)ono浙fse適cond蜻ary蜻stru茄ctur灑eIden支tifi乘cati儲onw批itho貓ut3涌Dst瀉ruct方ureCD可信度:a-hel劇ix,97%;s歐hee菌t75%;50%turn挎,89%othe詳rFrom笑Man雞aval尤an&苦Joh群nson束,19滑87FTI心Rami錘de青ban碰dI鍵16宜00-資170勵0NMRcou養(yǎng)pli雕ng夸con條sta慈nt:3JHAHNrig悠ht-聲han輛deda-he翠lix答,phi概=焰-57析,3嘩JHA乞HN斃=3摘.9尿Hzrigh吧tha擠nded艦3.1壩0he謊lix,phi浮=昏-60拜,3秒JHA婆HN咐=4腎.2炊Hzanti縣para丑llelb-sh梨eet慈,phi鈔=壺-13都9,昂3JH震AHN夢=東8.9釣Hzpar萄a(bǔ)ll藍(lán)elb-she動et,phi怕=漸-11姜9,份3JH喉AHN乓=預(yù)9.7叔Hzlef筍t-h鄉(xiāng)豐and柴eda-he埋lix練,phi刻=艷57,明3J廳HAH鞠N=凱6.附9H武zPred葡icti悔ono挪fse公cond凡ary俱stru彈ctur暴e(a).承Hom痕olog碌y.I年fs暢eque歡nce>25-嘴30%,st搭ruct聰ure瓦simi劈燕l(xiāng)ari膨ty(b).房誠Sta輝tist手ical吼.Cho肌u&身Fa靜sma擺n(197塊8).(c)拐.S擇ter寇eoc拍hem擔(dān)ica澡lSchi俗ffer椅and饑Edm狹unds吵on(19動67)Mot嶄if&dom左ain超二級暮結(jié)構(gòu)m深oti吃f相鄰的二艙級結(jié)構(gòu)單姨元組合在此一起,彼山此相互作染用,排列膏形成規(guī)則接的、在空雄間結(jié)構(gòu)上弄能夠辨認(rèn)群的二級結(jié)匆構(gòu)組合體你,并充當(dāng)神三級結(jié)構(gòu)朗的構(gòu)件(催bloc所kbu聞ildi騎ng),盈成為超二知級結(jié)構(gòu),陵介于二級德結(jié)構(gòu)與結(jié)屬構(gòu)域之間榮的結(jié)構(gòu)層香次。常見的家?guī)追N超距二級結(jié)控構(gòu)形式a.α-l柱oop抓-α;渾b.普β-α?xí)?β;籃c.文β-l皺oop小-β;僵d.瓣Ro雖ssm捧ann鋒折疊;E,f,搏g.回袍形拓?fù)浣Y(jié)龍構(gòu)細(xì)胞色素?zé)〤α-lo寫op-α細(xì)胞核抗招原的β-爹α-β結(jié)抬構(gòu)β-α擺-β纖溶酶原碗的β-l平oop-脈β結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)域討dom負(fù)ain多肽鏈在域超二級結(jié)揉構(gòu)的基礎(chǔ)袍上進(jìn)一步卸折疊成緊鉛密的近乎茅于球狀的鮮結(jié)構(gòu),這援種結(jié)構(gòu)稱慢為結(jié)構(gòu)域禍doma抖in結(jié)構(gòu)域的幫特點(diǎn)(1)脖結(jié)構(gòu)域制是球狀舊蛋白質(zhì)圓的獨(dú)立柿折疊單份位。對估一些較棋小的球顛狀蛋白車質(zhì)分子復(fù)或亞基扛來說,刮結(jié)構(gòu)域拆和三級筋結(jié)構(gòu)是狗一個意華思。例如紅氧江還蛋白,血核糖核酸慕酶、肌紅踢蛋白等。(2)賓對于較央大的球印狀蛋白肌質(zhì)或亞陡基,其盼三

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