第五章蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)授課教師：艾永興動(dòng)物生物技術(shù)系吉林大學(xué)畜牧獸醫(yī)學(xué)院Email:yongxingai@163.comChapter5ThreeDimensionStructureofProtein第五章蛋蛋白質(zhì)質(zhì)的三維維結(jié)構(gòu)主要內(nèi)容容：一、研究究蛋白質(zhì)質(zhì)構(gòu)象的的方法二、穩(wěn)定定蛋白質(zhì)質(zhì)三維結(jié)結(jié)構(gòu)的作作用力三、多肽肽主鏈折折疊的空空間限制制四、二級(jí)級(jí)結(jié)構(gòu)：：多肽鏈鏈的折疊疊的規(guī)則則方式五、纖維維狀蛋白白質(zhì)六、超二二級(jí)結(jié)構(gòu)構(gòu)和結(jié)構(gòu)構(gòu)域七、球狀狀蛋白質(zhì)質(zhì)的三級(jí)級(jí)結(jié)構(gòu)八、膜蛋蛋白的結(jié)結(jié)構(gòu)九、蛋白白質(zhì)折疊疊和結(jié)構(gòu)構(gòu)預(yù)測十、亞基基締合和和四級(jí)結(jié)結(jié)構(gòu)CompanyLogo第五章蛋蛋白質(zhì)質(zhì)的三維維結(jié)構(gòu)每一種蛋蛋白質(zhì)至至少都有有一種構(gòu)構(gòu)象在生生理?xiàng)l件件下是穩(wěn)穩(wěn)定的，，并具有有生物活活性，這這種構(gòu)象象稱為蛋蛋白質(zhì)的的天然構(gòu)構(gòu)象。蛋白質(zhì)的的天然折折疊決定定于3個(gè)因素1.蛋白質(zhì)的的氨基酸酸序列2.與溶劑分分子(一般是水水)的相互作作用3.溶劑的pH和離子組組成CompanyLogo第五章蛋蛋白質(zhì)質(zhì)的三維維結(jié)構(gòu)一、研究究蛋白質(zhì)質(zhì)構(gòu)象的的方法(一)X--射線衍射射法（X-raydiffractionmethod）(二)研究溶液液中蛋白白質(zhì)構(gòu)象象的光譜譜學(xué)方法法1.紫外差光光譜2.熒光和熒熒光偏振振光譜3.圓二色性性（circulardichroism,,CD）4.核磁共振振（NMR）CompanyLogo第五章蛋蛋白質(zhì)質(zhì)的三維維結(jié)構(gòu)二.穩(wěn)定蛋白白質(zhì)三維維結(jié)構(gòu)的的作用力力a離子鍵b氫鍵c疏水鍵d范德華引引力CompanyLogo第五章蛋蛋白質(zhì)質(zhì)的三維維結(jié)構(gòu)三、多肽肽主鏈的的空間限限制(一)酰胺平面面與α-碳原子的的二面角角(φ和ψ)(二)可允許的的φ和ψ值：拉氏氏構(gòu)象圖圖二面角(φ和ψ)所規(guī)定的的構(gòu)象能能否存在取決決于兩個(gè)個(gè)相鄰肽肽單位中中非共價(jià)鍵合原原子之間間的接近近有無阻阻礙。CompanyLogo第五章蛋蛋白質(zhì)質(zhì)的三維維結(jié)構(gòu)（四）二二級(jí)結(jié)構(gòu)構(gòu)：多肽肽鏈折疊疊的規(guī)則則方式二級(jí)結(jié)構(gòu)構(gòu)：是指指多肽鏈鏈借助主主鏈基團(tuán)團(tuán)（C＝O.....H－N）形成氫鍵鍵排列成成有規(guī)則則的構(gòu)象象。α螺旋、β折疊片層層、β轉(zhuǎn)角和無無規(guī)則卷卷曲。CompanyLogo第五章蛋蛋白質(zhì)質(zhì)的三維維結(jié)構(gòu)四、二級(jí)級(jí)結(jié)構(gòu)：：多肽鏈鏈折疊的的規(guī)則方方式(一)α--螺旋1950年美國Pauling等人在研研究纖維維狀蛋白白質(zhì)時(shí)，，提出了了α-螺旋，后后來發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在球狀狀蛋白質(zhì)質(zhì)分子中中也存在在α-螺旋。α-螺旋結(jié)構(gòu)構(gòu)要點(diǎn)：：①蛋白質(zhì)多多肽鏈像像螺旋一一樣盤曲曲上升，，每3.6個(gè)氨基酸酸殘基螺螺旋上升升一圈，，每圈螺螺旋的高高度為0.54nm，每個(gè)殘殘基沿軸軸向高度度0.15nm，螺旋上上升時(shí)，，每個(gè)殘殘基沿軸軸旋轉(zhuǎn)100oo。②在同一肽肽鏈內(nèi)相相鄰的螺螺圈之間間形成氫氫鏈。③α-螺旋有右右手螺旋旋和左手手螺旋之之分，天天然蛋白白質(zhì)絕大大部分是是右手螺螺旋，到到目前為為止僅在在嗜熱菌菌蛋白酶酶中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)了一段段左手螺螺旋。α-螺旋的穩(wěn)穩(wěn)定性主主要靠氫氫鍵來維維持。CompanyLogo第五章蛋蛋白質(zhì)質(zhì)的三維維結(jié)構(gòu)四、二級(jí)級(jí)結(jié)構(gòu)：：多肽鏈鏈折疊的的規(guī)則方方式影響α-螺旋形成成的因素素一些側(cè)鏈鏈基團(tuán)雖雖然不參參與螺旋旋，但可可影響α-螺旋的穩(wěn)穩(wěn)定性。。在多肽鏈鏈中連續(xù)續(xù)的出現(xiàn)現(xiàn)帶同種電電荷的極極性氨基基酸，α-螺旋就不不穩(wěn)定。。（Lys、Glu）在多肽鏈鏈中只要要出現(xiàn)pro，α-螺旋就被被中斷，，產(chǎn)生一一個(gè)彎曲曲（bend）或結(jié)節(jié)節(jié)（kink）。Gly的R基太小，，難以形形成α-螺旋所需需的兩面面角，所所以和Pro一樣也是是螺旋的的最大破破壞者。。肽鏈中連連續(xù)出現(xiàn)現(xiàn)帶龐大側(cè)鏈鏈的氨基酸酸如Ile，由于空空間位阻阻，也難難以形成成α-螺旋。CompanyLogo第五章蛋蛋白質(zhì)質(zhì)的三維維結(jié)構(gòu)四、二級(jí)級(jí)結(jié)構(gòu)：：多肽鏈鏈折疊的的規(guī)則方方式(二)ββ-折折疊片也是pauling等人提出出來的，，它是與α-螺旋完全全不同的的一種結(jié)結(jié)構(gòu)。①β-折疊主鏈鏈骨架以以一定的的折疊形形式形成成一個(gè)折折疊的片片層。②α碳原子位位于折疊疊線上，，在兩條條相鄰的的肽鏈之之間形成成氫鏈。。CompanyLogo第五章蛋蛋白質(zhì)質(zhì)的三維維結(jié)構(gòu)四、二級(jí)級(jí)結(jié)構(gòu)：：多肽鏈鏈折疊的的規(guī)則方方式(二)ββ-折折疊片③β-折疊有平平行和反反平行的的兩種形形式:平行的β-折疊疏水水側(cè)鏈位位于平面面的兩側(cè)側(cè)，反平平行時(shí)疏疏水側(cè)鏈鏈位于平平面的同同一側(cè)。。CompanyLogo第五章蛋蛋白質(zhì)質(zhì)的三維維結(jié)構(gòu)四、二級(jí)級(jí)結(jié)構(gòu)：：多肽鏈鏈折疊的的規(guī)則方方式(三)ββ-轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角((β-turn)β-轉(zhuǎn)角角是指蛋蛋白質(zhì)的的分子的的多肽鏈鏈經(jīng)常出出現(xiàn)180o的的回折，，在回折折角上的的結(jié)構(gòu)就就稱β--轉(zhuǎn)角，，也稱發(fā)發(fā)夾結(jié)構(gòu)構(gòu)，或稱稱U形轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)折。由由第一個(gè)個(gè)氨基酸酸殘基的的C=O與第四四個(gè)氨基基酸殘基基的N——H之間間形成氫氫鍵。CompanyLogo第五章蛋蛋白質(zhì)質(zhì)的三維維結(jié)構(gòu)四、二級(jí)級(jí)結(jié)構(gòu)：：多肽鏈鏈折疊的的規(guī)則方方式(四)無無規(guī)卷卷曲無規(guī)卷曲曲是指沒沒有規(guī)律律性的肽肽鏈結(jié)構(gòu)構(gòu)，但許許多蛋白白質(zhì)的功功能部位位常常埋埋伏在這這里。CompanyLogo第五章蛋蛋白質(zhì)質(zhì)的三維維結(jié)構(gòu)四、二級(jí)級(jí)結(jié)構(gòu)：：多肽鏈鏈折疊的的規(guī)則方方式Ω環(huán)m這是最近近發(fā)現(xiàn)普普通存在在于球狀狀蛋白質(zhì)質(zhì)中的一一種新的的二級(jí)結(jié)結(jié)構(gòu)，這這種結(jié)構(gòu)構(gòu)的形狀狀象希臘臘字Ω，所以稱稱Ω環(huán)。Ω環(huán)這種結(jié)結(jié)構(gòu)總是是出現(xiàn)在在蛋白質(zhì)質(zhì)分子的的表面，，而且以以親水殘殘基為主主，這種種結(jié)構(gòu)與與生物功功能有關(guān)關(guān)，另外外在分子子識(shí)別中中可能起起重要作作用。CompanyLogo第五章蛋蛋白質(zhì)質(zhì)的三維維結(jié)構(gòu)五、纖維維狀蛋白白質(zhì)分布在動(dòng)物(脊椎動(dòng)物物和無脊脊椎動(dòng)物物)體內(nèi)存在在大量纖纖維狀蛋蛋白質(zhì)(fibrousprotein)。功能為結(jié)構(gòu)蛋蛋白，纖纖維狀蛋蛋白質(zhì)是是動(dòng)物體體的基本本支架和和外保護(hù)護(hù)成分。。含量占脊椎動(dòng)動(dòng)物體內(nèi)內(nèi)蛋白質(zhì)質(zhì)總量的的一半以以上。形狀外形呈纖纖維狀或或細(xì)棒狀狀。分類不溶性(硬蛋白)和可溶性性兩類不溶性纖纖維狀蛋蛋白角蛋白、、膠原蛋蛋白和彈彈性蛋白白可溶性纖纖維狀蛋蛋白肌球蛋白白和血纖纖蛋白原原CompanyLogo第五章蛋蛋白質(zhì)質(zhì)的三維維結(jié)構(gòu)五、纖維維狀蛋白白質(zhì)(一)α--角蛋白(二)絲心蛋白白和其他他β-角蛋白：：β-折疊片蛋蛋白質(zhì)(三)膠原蛋白白：一種種三股螺螺旋(四)彈性蛋白白(五)肌球蛋白白和原肌肌球蛋白白CompanyLogo第五章蛋蛋白質(zhì)質(zhì)的三維維結(jié)構(gòu)五、纖維維狀蛋白白質(zhì)角蛋白(keratin)來源于外外胚層細(xì)細(xì)胞，是是外胚層層細(xì)胞的的結(jié)構(gòu)蛋蛋白質(zhì)。。角蛋白包包括皮膚膚以及皮皮膚的衍衍生物：：發(fā)、毛毛、鱗、、羽、翮翮(hé鳥翎的莖莖)、甲、蹄蹄、角、、爪、啄啄等。角蛋白可可分為α-角蛋白和和β-角蛋白兩兩類。(一)α--角蛋白CompanyLogo第五章蛋蛋白質(zhì)質(zhì)的三維維結(jié)構(gòu)五、纖維維狀蛋白白質(zhì)絲心蛋白白(fibroin)是蠶絲和和蜘蛛絲絲的一種種蛋白質(zhì)質(zhì)。絲心蛋白白的性能能絲心蛋白白具有抗抗張強(qiáng)度度高，質(zhì)質(zhì)地柔軟軟的特性性。具有有0.7nm的周期。。絲心蛋白白的構(gòu)象象絲心蛋白白是典型型的反平行β折疊片，多肽鏈鏈取鋸齒齒狀折疊疊構(gòu)象。。側(cè)鏈交交替地分分布在折折疊片的的兩側(cè)。。反平行行β折疊片以以平行的的方式堆堆積成多多層結(jié)構(gòu)構(gòu)。鏈間間主要?dú)錃滏I連接接，層間間主要靠靠范德華華力維系系。(二)絲心蛋白白和其他他β-角蛋白：：β-折疊片蛋蛋白質(zhì)CompanyLogo第五章蛋蛋白質(zhì)質(zhì)的三維維結(jié)構(gòu)五、纖維維狀蛋白白質(zhì)(三)膠膠原蛋白白：一種種三股螺螺旋CompanyLogo第五章蛋蛋白質(zhì)質(zhì)的三維維結(jié)構(gòu)五、纖維維狀蛋白白質(zhì)(四)彈彈性蛋白白彈性蛋白白(elastin)是結(jié)締組組織中的的另一種種蛋白質(zhì)質(zhì)。它的的最重要要性質(zhì)就就是彈性性，因此此得名。。彈性蛋白白使肺、、血管特特別是大大動(dòng)脈管管以及韌韌帶等具具有伸展展性。彈彈性蛋白白與膠原原蛋白的的不同點(diǎn)點(diǎn)彈性蛋白白只有一一個(gè)基因因，膠原原蛋白每每種亞基基都有自自己的基基因；彈彈性蛋白白富含Gly、Ala、Val和Pro。彈性蛋白白是由可可溶性單單體合成成的，它它是彈性性蛋白纖纖維的基基本單位位，稱原原彈性蛋蛋白。Lys的賴氨酰酰氧化酶酶的催化化氧化脫脫氨成醛醛基，3個(gè)這樣Lys和未被修修飾的Lys形成類吡啶啉鎖鏈素和和異鎖鏈鏈素交聯(lián)聯(lián)體。使使原彈性性蛋白交交聯(lián)成網(wǎng)網(wǎng)。CompanyLogo第五章蛋蛋白質(zhì)質(zhì)的三維維結(jié)構(gòu)五、纖維維狀蛋白白質(zhì)(四)彈彈性蛋白白CompanyLogo第五章蛋蛋白質(zhì)質(zhì)的三維維結(jié)構(gòu)六、超二二級(jí)結(jié)構(gòu)構(gòu)和結(jié)構(gòu)構(gòu)域(一)超二級(jí)結(jié)結(jié)構(gòu)由若干個(gè)個(gè)相鄰的的二級(jí)結(jié)結(jié)構(gòu)元件件組合在在一起，，彼此相相互作用用，形成成種類不不多的、、有規(guī)則則的二級(jí)級(jí)結(jié)構(gòu)組組合或二二級(jí)結(jié)構(gòu)構(gòu)串，在在多種蛋蛋白質(zhì)中中充當(dāng)三三級(jí)結(jié)構(gòu)構(gòu)的構(gòu)件件，稱為為超二級(jí)級(jí)結(jié)構(gòu)。。(1)αα(2)βαβ(3)βββ曲折希臘鑰匙匙拓?fù)浣Y(jié)結(jié)構(gòu)CompanyLogo第五章蛋蛋白質(zhì)質(zhì)的三維維結(jié)構(gòu)六、超二二級(jí)結(jié)構(gòu)構(gòu)和結(jié)構(gòu)構(gòu)域(二)結(jié)構(gòu)域（Structuraldomain,domain）多肽鏈在在二級(jí)結(jié)結(jié)構(gòu)或超超二級(jí)結(jié)結(jié)構(gòu)的基基礎(chǔ)上形形成三級(jí)級(jí)結(jié)構(gòu)的的局部折折疊區(qū)，，它是獨(dú)獨(dú)立的緊緊密球狀狀實(shí)體稱稱為結(jié)構(gòu)構(gòu)域。紅氧還蛋蛋白（一一個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)域）功能域（（酵母已已糖激酶酶2個(gè)結(jié)構(gòu)域域）CompanyLogo第五章蛋蛋白質(zhì)質(zhì)的三維維結(jié)構(gòu)六、超二二級(jí)結(jié)構(gòu)構(gòu)和結(jié)構(gòu)構(gòu)域(二)結(jié)構(gòu)域（Structuraldomain,domain）(2)多肽鏈折折疊中的的手性效效應(yīng)發(fā)夾右手左手右手左手CompanyLogo第五章蛋蛋白質(zhì)質(zhì)的三維維結(jié)構(gòu)六、超二二級(jí)結(jié)構(gòu)構(gòu)和結(jié)構(gòu)構(gòu)域(二)結(jié)構(gòu)域（Structuraldomain,domain）(2)多肽鏈折折疊中的的手性效效應(yīng)馬鞍形扭扭曲片平行β桶CompanyLogo第五章蛋蛋白質(zhì)質(zhì)的三維維結(jié)構(gòu)六、超二二級(jí)結(jié)構(gòu)構(gòu)和結(jié)構(gòu)構(gòu)域(二)結(jié)構(gòu)域（Structuraldomain,domain）(3)結(jié)構(gòu)域類類型反平行α螺旋結(jié)構(gòu)構(gòu)域(全α結(jié)構(gòu))平行或混混合型β折疊片結(jié)結(jié)構(gòu)域(α,,β結(jié)構(gòu))反平行β折疊片結(jié)結(jié)構(gòu)域(全β結(jié)構(gòu))富含金屬屬或二硫硫鍵結(jié)構(gòu)構(gòu)域CompanyLogo第五章蛋蛋白質(zhì)質(zhì)的三維維結(jié)構(gòu)七、球狀狀蛋白質(zhì)質(zhì)與三級(jí)級(jí)結(jié)構(gòu)(一)球狀蛋白白質(zhì)的分分類1.全α結(jié)構(gòu)(反平行α螺旋)蛋白質(zhì)2.αα,ββ結(jié)構(gòu)(平行或混混合型β折疊片)蛋白質(zhì)3.全β結(jié)構(gòu)(反平行β折疊片)蛋白質(zhì)4.富含金屬屬或二硫硫鍵（小小的不規(guī)規(guī)則）蛋蛋白質(zhì)CompanyLogo第五章蛋蛋白質(zhì)質(zhì)的三維維結(jié)構(gòu)七、球狀狀蛋白質(zhì)質(zhì)與三級(jí)級(jí)結(jié)構(gòu)(二)球狀蛋白白質(zhì)三維維結(jié)構(gòu)的的特征1.蛋白質(zhì)分分子含多多種二級(jí)級(jí)結(jié)構(gòu)元元件2.三維結(jié)構(gòu)構(gòu)具有明明顯的折折疊層次次3.分子是緊緊密的球球狀或橢橢球狀實(shí)實(shí)體4.疏水側(cè)鏈鏈埋藏在在分子內(nèi)內(nèi)部，親親水側(cè)鏈鏈暴露在在分子表表面5.球狀蛋白白質(zhì)分子子的表面面有一個(gè)個(gè)空穴CompanyLogo第五章蛋蛋白質(zhì)質(zhì)的三維維結(jié)構(gòu)八、膜蛋蛋白的結(jié)結(jié)構(gòu)膜蛋白是是膜的功功能分子子膜蛋白質(zhì)質(zhì)與纖維維狀蛋白白質(zhì)及球球狀蛋白白質(zhì)結(jié)構(gòu)構(gòu)不同膜蛋白質(zhì)質(zhì)可分為為膜周邊邊蛋白質(zhì)質(zhì)和膜內(nèi)內(nèi)在蛋白白質(zhì)膜周邊蛋蛋白質(zhì)的的性質(zhì)及及其與膜膜的聯(lián)系系膜周邊蛋蛋白質(zhì)(peripheralprotein)實(shí)際上屬屬于可溶溶性球狀狀蛋白質(zhì)質(zhì)，它們們分布在在膜雙脂脂層的表表面，主主要通過過與膜內(nèi)內(nèi)在蛋白白質(zhì)的靜靜電相互互作用和和氫鍵鍵鍵合相互互作用與與膜結(jié)合合。膜內(nèi)在蛋蛋白質(zhì)(integralprotein）是與脂雙雙層強(qiáng)締締合的膜膜蛋白。。它們有有的一部部分或大大部分埋埋入脂雙雙層，有有的橫跨跨脂雙層層。脂錨定蛋蛋白質(zhì)（（lipidanchoredprotin）這些蛋白白質(zhì)與膜膜的締合合是通過過各種共共價(jià)連接接的脂錨錨鉤實(shí)現(xiàn)現(xiàn)的。CompanyLogo第五章蛋蛋白質(zhì)質(zhì)的三維維結(jié)構(gòu)八、膜蛋蛋白的結(jié)結(jié)構(gòu)（一）膜膜內(nèi)在蛋蛋白質(zhì)1.具有單個(gè)個(gè)跨膜肽肽段的膜膜蛋白人血型糖糖蛋白人白細(xì)胞胞結(jié)合蛋蛋白CompanyLogo第五章蛋蛋白質(zhì)質(zhì)的三維維結(jié)構(gòu)八、膜蛋蛋白的結(jié)結(jié)構(gòu)（一）膜膜內(nèi)在蛋蛋白質(zhì)2.具有7個(gè)跨膜肽肽段的膜膜蛋白質(zhì)膜上起起鈉鉀泵泵作用的的ATP酶（8-10）大腸桿菌菌的乳糖糖通道（（10-14）細(xì)菌的紫紫膜質(zhì)CompanyLogo第五章蛋蛋白質(zhì)質(zhì)的三維維結(jié)構(gòu)八、膜蛋蛋白的結(jié)結(jié)構(gòu)（一）膜膜內(nèi)在蛋蛋白質(zhì)3.β桶型膜蛋蛋白－膜膜孔蛋白白麥芽糖膜膜孔蛋白白CompanyLogo第五章蛋蛋白質(zhì)質(zhì)的三維維結(jié)構(gòu)八、膜蛋蛋白的結(jié)結(jié)構(gòu)（二）脂脂錨定膜膜蛋白1.酰胺連接接的豆蔻蔻酰錨鉤鉤：cAMP依賴性蛋蛋白激酶酶催化亞亞基，HIV－1的gag蛋白等2.硫酯連接接的脂肪肪酰錨鉤鉤：轉(zhuǎn)鐵蛋白白受體、、某些病病毒的表表面糖蛋蛋白受體體等3.硫醚連接接的異戊戊二烯錨錨鉤：酵母交配配因子，，核纖蛋蛋白等4.糖基磷脂脂酰肌醇醇錨鉤：：真核生物物細(xì)胞表表面抗原原。粘著著分子和和細(xì)胞表表面水解解酶，原原核中未未見。CompanyLogo第五章蛋蛋白質(zhì)質(zhì)的三維維結(jié)構(gòu)八、膜蛋蛋白的結(jié)結(jié)構(gòu)（二）脂脂錨定膜膜蛋白1.酰胺連接接的豆蔻蔻酰錨鉤鉤：cAMP依賴性蛋蛋白激酶酶催化亞亞基，HIV－1的gag蛋白等CompanyLogo第五章蛋蛋白質(zhì)質(zhì)的三維維結(jié)構(gòu)八、膜蛋蛋白的結(jié)結(jié)構(gòu)（二）脂脂錨定膜膜蛋白2.硫酯連接接的脂肪肪酰錨鉤鉤：轉(zhuǎn)鐵蛋白白受體、、某些病病毒的表表面糖蛋蛋白受體體等CompanyLogo第五章蛋蛋白質(zhì)質(zhì)的三維維結(jié)構(gòu)八、膜蛋蛋白的結(jié)結(jié)構(gòu)（二）脂脂錨定膜膜蛋白3.硫醚連接接的異戊戊二烯錨錨鉤：酵母交配配因子，，核纖蛋蛋白等CAAX－C端CompanyLogo第五章蛋蛋白質(zhì)質(zhì)的三維維結(jié)構(gòu)八、膜蛋蛋白的結(jié)結(jié)構(gòu)（二）脂脂錨定膜膜蛋白4.糖基磷脂脂酰肌醇醇錨鉤：：真核生物物細(xì)胞表表面抗原原。粘著著分子和和細(xì)胞表表面水解解酶，原原核中未未見。CompanyLogo第五章蛋蛋白質(zhì)質(zhì)的三維維結(jié)構(gòu)九、蛋白白質(zhì)折疊疊和結(jié)構(gòu)構(gòu)預(yù)測(一)蛋白質(zhì)的的變性物理因素素：熱紫紫外線照照射、高高壓、微微波和表表面張力力等。化學(xué)因素素：有機(jī)機(jī)溶劑、、脲、胍胍、酸和和堿等生物活性性的喪失失；內(nèi)部部的側(cè)鏈鏈暴露；；物理化化學(xué)性質(zhì)質(zhì)發(fā)生改改變；生生物化學(xué)學(xué)性質(zhì)發(fā)發(fā)生改變變，易被被酶水解解等。變性劑：：脲素和鹽鹽酸胍；；十二烷烷基磺酸酸鈉（SDS）。CompanyLogo第五章蛋蛋白質(zhì)質(zhì)的三維維結(jié)構(gòu)九、蛋白白質(zhì)折疊疊和結(jié)構(gòu)構(gòu)預(yù)測(二)氨基酸序序列規(guī)定定蛋白質(zhì)質(zhì)的三維維結(jié)構(gòu)1.核糖核酸酸酶的變變性與復(fù)復(fù)性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)2.二硫橋在在穩(wěn)定蛋蛋白質(zhì)構(gòu)構(gòu)象中的的作用CompanyLogo第五章蛋蛋白質(zhì)質(zhì)的三維維結(jié)構(gòu)九、蛋白白質(zhì)折疊疊和結(jié)構(gòu)構(gòu)預(yù)測(三)蛋白質(zhì)折折疊1.蛋白質(zhì)折折疊不是是通過隨隨機(jī)搜索索找到自自由能最最低的構(gòu)構(gòu)象2.用于研究究折疊中中間體的的一些方方法3.蛋白質(zhì)折折疊經(jīng)過過熔球態(tài)態(tài)的中間間體階段段4.體內(nèi)蛋白白質(zhì)折疊疊有異構(gòu)構(gòu)酶和伴伴侶蛋白白質(zhì)參加加二硫鍵異異構(gòu)酶（（PDI）分子伴侶侶（MolecularChaperone）Hsp70蛋白－ATP酶結(jié)構(gòu)域域和肽結(jié)結(jié)合結(jié)構(gòu)構(gòu)域CompanyLogo第五章蛋蛋白質(zhì)質(zhì)的三維維結(jié)構(gòu)九、蛋白白質(zhì)折疊疊和結(jié)構(gòu)構(gòu)預(yù)測圖5-46(一)蛋白質(zhì)的的變性(二)氨基酸序序列規(guī)定定蛋白質(zhì)質(zhì)的三維維結(jié)構(gòu)1.核糖核酸酸酶的變變性與復(fù)復(fù)性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)2.二硫橋在在穩(wěn)定蛋蛋白質(zhì)構(gòu)構(gòu)象中的的作用(三)蛋白質(zhì)折折疊的熱熱力學(xué)(四)蛋白質(zhì)折折疊的動(dòng)動(dòng)力學(xué)1.蛋白質(zhì)折折疊不是是通過隨隨機(jī)搜索索找到自自由能最最低的構(gòu)構(gòu)象2.用于研究究折疊中中間體的的一些方方法3.蛋白質(zhì)折折疊經(jīng)過過熔球態(tài)態(tài)的中間間體階段段4.體內(nèi)蛋白白質(zhì)折疊疊有異構(gòu)構(gòu)酶和伴伴侶蛋白白質(zhì)參加加(五)蛋白質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的預(yù)預(yù)測1.二級(jí)結(jié)構(gòu)構(gòu)的預(yù)測測Glu、Met、Ala、Leu在α螺旋中出出現(xiàn)頻率率高。Gly、Pro、Ser、Thr、Asn、Ile不利于α螺旋的形形成；Gly、Pro在β轉(zhuǎn)角中很很高。Val、Ile及芳香族族氨基酸酸在β折疊片中中頻率高高。而Asp、Glu、和Pro則很低。Chou和Fasman二級(jí)結(jié)構(gòu)構(gòu)預(yù)測的的經(jīng)驗(yàn)規(guī)規(guī)則：（殘基傾傾向性因因子）Pi=Ai/Ti(1)α螺旋預(yù)測測：4/6→→4,Pα≥1.03,Pα>Pβ(2)β折疊預(yù)測測：3/5→→4(3)β轉(zhuǎn)角預(yù)測測：Pt≥1.0,>>Pα和Pβ其他預(yù)測測法：GOR算法，多多序列列列線預(yù)測測，基于于神經(jīng)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的序序列預(yù)測測，混合合方法等等。2.三級(jí)結(jié)構(gòu)構(gòu)的預(yù)測測—折疊的計(jì)計(jì)算機(jī)模模擬CompanyLogo第五章蛋蛋白質(zhì)質(zhì)的三維維結(jié)構(gòu)九、蛋白白質(zhì)折疊疊和結(jié)構(gòu)構(gòu)預(yù)測CompanyLogo第五章蛋蛋白質(zhì)質(zhì)的三維維結(jié)構(gòu)十、亞基基締合和和四級(jí)結(jié)結(jié)構(gòu)圖5-46(一)蛋白質(zhì)的的變性(二)氨基酸序序列規(guī)定定蛋白質(zhì)質(zhì)的三維維結(jié)構(gòu)1.核糖核酸酸酶的變變性與復(fù)復(fù)性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)2.二硫橋在在穩(wěn)定蛋蛋白質(zhì)構(gòu)構(gòu)象中的的作用(三)蛋白質(zhì)折折疊的熱熱力學(xué)(四)蛋白質(zhì)折折疊的動(dòng)動(dòng)力學(xué)1.蛋白質(zhì)折折疊不是是通過隨隨機(jī)搜索索找到自自由能最最低的構(gòu)構(gòu)象2.用于研究究折疊中中間體的的一些方方法3.蛋白質(zhì)折折疊經(jīng)過過熔球態(tài)態(tài)的中間間體階段段4.體內(nèi)蛋白白質(zhì)折疊疊有異構(gòu)構(gòu)酶和伴伴侶蛋白白質(zhì)參加加(一)有關(guān)四級(jí)級(jí)結(jié)構(gòu)的的一些概概念蛋白質(zhì)的的四級(jí)結(jié)結(jié)構(gòu)球狀蛋白白質(zhì)通過過非共價(jià)價(jià)鍵彼此此締合在在一起，，形成的的聚集體體，就是是蛋白質(zhì)質(zhì)的四級(jí)級(jí)結(jié)構(gòu)。。亞基或單單體四級(jí)結(jié)構(gòu)構(gòu)的蛋白白質(zhì)中每每個(gè)球狀狀蛋白質(zhì)質(zhì)稱為亞亞基，有有時(shí)也稱稱單體(monomer)。亞基一一般是一一條多肽肽鏈。寡聚蛋白白質(zhì)由兩個(gè)或或兩個(gè)以以上亞基基組成的的蛋白質(zhì)質(zhì)統(tǒng)稱為為寡聚蛋蛋白質(zhì)。。很多酶酶和轉(zhuǎn)運(yùn)運(yùn)蛋白質(zhì)質(zhì)是寡聚聚蛋白質(zhì)質(zhì)。單體蛋白白質(zhì)僅由一個(gè)個(gè)亞基組組成并因因此無四四級(jí)結(jié)構(gòu)構(gòu)的蛋白白質(zhì)稱為為單體蛋蛋白質(zhì),如核糖核核酸酶等等。同多聚蛋蛋白質(zhì)由單一類類型亞基基組成的的蛋白質(zhì)質(zhì)稱同多多聚(homomultimeric))蛋白質(zhì)。。如肝乙乙醇脫氫氫酶(α2)CompanyLogo第五章蛋蛋白質(zhì)質(zhì)的三維維結(jié)構(gòu)十、亞基基締合和和四級(jí)結(jié)結(jié)構(gòu)圖5-46(一)蛋白質(zhì)的的變性(二)氨基酸序序列規(guī)定定蛋白質(zhì)質(zhì)的三維維結(jié)構(gòu)1.核糖核酸酸酶的變變性與復(fù)復(fù)性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)2.二硫橋在在穩(wěn)定蛋蛋白質(zhì)構(gòu)構(gòu)象中的的作用(三)蛋白質(zhì)折折疊的熱熱力學(xué)(四)蛋白質(zhì)折折疊的動(dòng)動(dòng)力學(xué)1.蛋白質(zhì)折折疊不是是通過隨隨機(jī)搜索索找到自自由能最最低的構(gòu)構(gòu)象2.用于研究究折疊中中間體的的一些方方法3.蛋白質(zhì)折折疊經(jīng)過過熔球態(tài)態(tài)的中間間體階段段4.體內(nèi)蛋白白質(zhì)折疊疊有異構(gòu)構(gòu)酶和伴伴侶蛋白白質(zhì)參加加(一)有關(guān)四級(jí)級(jí)結(jié)構(gòu)的的一些概概念雜多聚蛋蛋白質(zhì)由幾種不不同類型型的亞基基組成的的蛋白質(zhì)質(zhì)稱雜多多聚（heteromultimeric）蛋白質(zhì)質(zhì)。如血血紅蛋白白(α2β2)、天冬氨氨酸轉(zhuǎn)甲甲酰酶(r6c6)等。對稱寡聚聚蛋白質(zhì)質(zhì)可視為由由兩個(gè)或或多個(gè)不不對稱的的相同結(jié)結(jié)構(gòu)成分分組成，，這種相相同結(jié)構(gòu)構(gòu)成分被被稱為原原聚體或或原體(protomer))。同多聚聚蛋白質(zhì)質(zhì)中原體體就是亞亞基，但但是雜多多聚蛋白白質(zhì)中原原體由兩兩種或多多種不同同的亞基基組成。。如血紅紅蛋白(α2β2)的原體是是αβ。因此把把原體看看作單體體，血紅紅蛋白為為二聚體體，亞基基為單體體，血紅紅蛋白是是四聚體體。蛋白質(zhì)四四級(jí)結(jié)構(gòu)構(gòu)內(nèi)容亞基種類類和數(shù)目目以及各各亞基或或原聚體體在整個(gè)個(gè)分子中中的空間間排布，，包括亞亞基間的的接觸位位點(diǎn)和作作用力。。大多數(shù)數(shù)寡聚蛋蛋白質(zhì)分分子中亞亞基數(shù)目目為偶數(shù)數(shù)，其中中以2個(gè)和4個(gè)為主。。個(gè)別的的為奇數(shù)數(shù)。如熒熒光素酶酶分子含含3個(gè)亞基。。CompanyLogo第五章蛋蛋白質(zhì)質(zhì)的三維維結(jié)構(gòu)十、亞基基締合和和四級(jí)結(jié)結(jié)構(gòu)(二)四級(jí)締合合的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力范德華引引力、氫氫鍵、離離子鍵、、疏水作用用、二硫橋橋(三)亞基相互互作用的的方式(極性基團(tuán)團(tuán)間的氫氫鍵和離