104蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)

鶴壁職業(yè)技術(shù)學(xué)院

孔曉朵蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的分級一級結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)二級結(jié)構(gòu)三級結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)（構(gòu)象）四級結(jié)構(gòu)定義:

多肽鏈中氨基酸從N-端至C-端的排列順序。一、蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)是由遺傳信息來決定的主要化學(xué)鍵：肽鍵二硫鍵一級結(jié)構(gòu)是蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)氨基酸的排列順序?維持蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)的主要化學(xué)鍵:主要是肽鍵，另外還有二硫鍵胰島素胰島素的一級結(jié)構(gòu)SerGlyIleValGluGlnCysCysThrIleCysSerLeuTyrGlnLeuGluAsnTyrCysAsnPheValAsnGlnHisLeuCysGlySerHisLeuValGluAlaLeuTyrLeuValCysGlyGlyGluArgPhePheTyrThrProLysThrNH215101520COOHA鏈NH2151015202530HOOCB鏈二、蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)分子中某一段肽鏈的局部空間結(jié)構(gòu)，即該段肽鏈主鏈骨架原子的相對空間位置，并不涉及氨基酸殘基側(cè)鏈的構(gòu)象

。定義

特點：1.局部或某一段肽鏈2.主鏈構(gòu)象（-N-C-C-N-C-C-)3.不含側(cè)鏈（R）的構(gòu)象主鏈骨架：NCαC-NCαC-NCαC…側(cè)鏈：肽鏈中氨基酸殘基中的R基團(tuán)

蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的主要形式

-螺旋

-折疊

-轉(zhuǎn)角

無規(guī)卷曲

主要的化學(xué)鍵：氫鍵

-螺旋：多肽鏈的主鏈原子沿一中心軸盤繞所形成的右手螺旋結(jié)構(gòu)。左手螺旋右手螺旋

（一）

-螺旋LPauling（1901－1994）特點：（2）3.6殘基/螺旋，螺距0.54nm（3）穩(wěn)定作用力：氫鍵（4）R基在螺旋外側(cè)（1）右手螺旋角蛋白Keratin廣泛存在于動物的毛發(fā)、甲、角、鱗和羽等，角蛋白中主要的是

-角蛋白。

-角蛋白主要由

-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。電子顯微鏡下的人體頭發(fā)卷發(fā)的生化原理（二）

-折疊

兩條或兩條以上折疊成鋸齒狀的多肽鏈通過氫鍵相連進(jìn)而形成較伸展的片層結(jié)構(gòu)。⑴肽鍵平面折疊成鋸齒狀（折紙狀），R基交錯位于齒狀結(jié)構(gòu)上下方⑵氫鍵維持穩(wěn)定，與主鏈長軸垂直⑶兩條以上肽鏈并列時，

-折疊有順向反向平行β-折疊：平行式和反平行式順向平行反向平行

-折疊結(jié)構(gòu)絲蛋白是典型的反平行式折疊，多肽鏈呈鋸齒狀折疊構(gòu)象。絲蛋白(fibroin)α-螺旋和

-折疊結(jié)構(gòu)比較區(qū)別點

α-螺旋

-折疊形狀螺旋狀鋸齒狀氫鍵鏈內(nèi)，與長軸平行鏈間，與長軸垂直R－基團(tuán)較大較小延伸性較大較小舉例毛發(fā)角蛋白蠶絲蛋白（四）

-轉(zhuǎn)角和無規(guī)卷曲

-轉(zhuǎn)角：是多肽鏈180°回折部分所形成的一種二級結(jié)構(gòu)。無規(guī)則卷曲結(jié)構(gòu)

insulincomplementC-moduledomainsnaketoxin無規(guī)則卷曲：是用來闡述沒有確定規(guī)律性的那部分肽鏈結(jié)構(gòu)。

限制性內(nèi)切核酸酶的三級結(jié)構(gòu)

-轉(zhuǎn)角

-折疊無規(guī)卷曲

-螺旋練習(xí)模體(motif)

：二個或三個具有二級結(jié)構(gòu)的肽段，在空間上相互接近，形成一個特殊的空間構(gòu)象。模體是具有特殊功能的超二級結(jié)構(gòu)鈣結(jié)合蛋白中的結(jié)合鈣離子的基序鋅指結(jié)構(gòu)是一種常出現(xiàn)在DNA結(jié)合蛋白中像手指狀的一種結(jié)構(gòu)。三、蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)定義：整條肽鏈中全部氨基酸殘基的相對空間位置。即肽鏈中所有原子在三維空間的排布位置。抹香鯨肌紅蛋白（三級結(jié)構(gòu)）盤狀物代表血紅素具有二級結(jié)構(gòu)的多肽鏈進(jìn)一步折疊、卷曲形成復(fù)雜的球狀的分子結(jié)構(gòu)。維持三級結(jié)構(gòu)的化學(xué)鍵非共價鍵疏水鍵：數(shù)量最多鹽鍵（離子鍵）氫鍵范德華力次級鍵共價鍵：二硫鍵三、蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)二硫鍵三、蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)四、蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)分子中各亞基的空間排布及亞基接觸部位的布局和相互作用，稱為蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)。有些蛋白質(zhì)分子含有二條或多條多肽鏈，每一條多肽鏈都有完整的三級結(jié)構(gòu)，稱為蛋白質(zhì)的亞基。亞基之間的結(jié)合力：非共價鍵（主要是氫鍵和離子鍵）含有四級結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)，單獨的亞基一般沒有生物學(xué)功能，只有完整的四級結(jié)構(gòu)才有生物學(xué)功能。

由一條肽鏈形成的Pr只有一、二和三級結(jié)構(gòu)，由兩條或兩條以上多肽鏈形成的Pr才可能有四級結(jié)構(gòu)。胰島素由51個氨基酸組成了A、B兩條多肽鏈，兩鏈之間通過二硫鍵相連，下列關(guān)于胰島素的敘述正確的是：A．含有50個肽鍵B．游離的α-氨基和α-羧基各有2個C．游離的α-氨基和α-羧基各有1個D．具有四級結(jié)構(gòu)B．游離的α-氨基和α-羧基各有2個血紅蛋白的一、二、三、四級結(jié)構(gòu)小結(jié)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次

一級結(jié)構(gòu)（肽鏈結(jié)構(gòu)，指多肽鏈中的氨基酸排列順序）

↓

二級結(jié)構(gòu)（多肽鏈主鏈骨架盤繞折疊形成的有規(guī)律性的結(jié)構(gòu)）

↓

超二級結(jié)構(gòu)（模體）（相鄰二級結(jié)構(gòu)的聚集體）

↓

三級結(jié)構(gòu)（蛋白質(zhì)中所有原子在空間的相對位置）

↓

四級結(jié)構(gòu)（亞基聚合體）

肽鍵、二硫鍵氫鍵疏水鍵、二硫鍵非共價鍵穩(wěn)定作用力小結(jié)蛋白質(zhì)的元素組成:C、H、O、N（16%）、S組成蛋白質(zhì)的基本單位氨基酸