文献综述-蛋白质多级结构的表征方式及测定方法
蛋白质高级结构的研究综述
蛋白质高级结构的研究综述摘要：蛋白质在人体中发挥着重要的作用，其功能与结构息息相关。
作为生物大分子，研究蛋白质的结构是目前必不可少的课题，特别是蛋白质的高级结构，只有在了解了蛋白质高级结构的前提下才能了解其功能与作用。
本文就蛋白质高级结构研究方法的几种研究方法及其优缺点进行综述。
关键词：蛋白质；高级结构；光谱；色谱；质谱[中图分类号]Q518 [文献标识码]A [文章编号]1439-3768-（2019）-04-YS 蛋白质在人体的不同生理过程中担当着重要的角色，具有着“执行者”的功能，这与其结构有着重要的关系[1, 2]。
只有在明确了蛋白质的高级结构下的前提下才能去了解它的功能以及所发挥的作用。
从目前生命科学的发展趋势来说，蛋白质结构的研究在这个范围内至关重要，其重要性可见非同一般[3, 4]。
目前蛋白质结构研究的一大热点是对蛋白质高级结构的研究。
目前用于蛋白质的高级结构的研究方法包括DSC法、CD法、荧光光谱法、HDX MS法、XRD法、低温冷冻电镜法、NMR法等。
1. 差示扫描量热法（DSC）DSC法属于热分析方法，在程序控温下测量输入到样品和参照品的功率差与温度的关系，可提供与蛋白热变性相关的信息。
该方法具有温度范围宽、分辨率高、试样用品量少的优点。
蛋白质受热变性的过程中可能会导致空间构象发生变化[5]，比如肽链的伸展或折叠、某些基团发生重组等，可能会造成蛋白功能与活性的变化。
DSC可以对蛋白质进行定性，对蛋白结构进行鉴定，提供蛋白质的稳定性数据和相关结构信息，该方法常与其它手段联合使用来研究二级结构的变化。
2. 圆二色谱法（CD）CD以提供含手性中心的生物大分子的三维结构信息[6]。
通常在240 nm至190 nm或180 nm的远UV区内含有蛋白质大分子蛋白质主链信息，CD可以对蛋白质二级结构的总体含量进行定性和定量，吸收基团主要是肽键。
典型的α-螺旋在208 nm和222 nm左右有2个负峰，192 nm有1个正峰。
蛋白质结构及其功能鉴定方法介绍
蛋白质结构及其功能鉴定方法介绍蛋白质是生物体中重要的分子组成部分，具有各种重要的功能。
了解蛋白质的结构以及如何准确鉴定其功能对于生物学研究和药物开发具有重要意义。
本文将介绍蛋白质的结构以及常用的功能鉴定方法。
蛋白质的结构通常可分为四个层次：一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。
一级结构是蛋白质中氨基酸的排列顺序，二级结构是蛋白质中氨基酸的局部空间排列形式，常见的二级结构有α螺旋和β折叠。
三级结构是整个蛋白质的三维空间结构，可以由蛋白质的二级结构和其他因素共同决定。
四级结构指的是由多个多肽链相互作用而形成的蛋白质复合体。
蛋白质的功能鉴定是指确定蛋白质在生物体中所扮演的具体角色和功能。
常见的蛋白质功能鉴定方法包括结构基因组学、功能基因组学和组学学方法等。
结构基因组学是通过在大规模的、多样化的生物样本中进行蛋白质结构的预测和分类，以了解蛋白质之间的关系以及它们在基因组中的分布情况。
这种方法可以通过比对蛋白质序列和已知结构的蛋白质库，利用生物信息学方法进行结构预测。
结构基因组学的主要目标是预测蛋白质的功能和确定蛋白质家族。
功能基因组学是研究基因组中蛋白质功能的一种方法。
它通过测定蛋白质的特定性状或功能，来揭示蛋白质在细胞和生物体功能中的作用。
功能基因组学的核心是构建蛋白质-蛋白质相互作用网络，以了解蛋白质之间的相互作用和调控机制。
这可以通过利用蛋白质微阵列和蛋白质交互作用实验等方法来实现。
组学学方法是一种研究基因组中蛋白质功能的综合方法。
它通过测定蛋白质组中的所有蛋白质的表达水平、修饰状态和互作关系等信息，来解析蛋白质功能的整体图景。
这种方法可以利用质谱技术测定蛋白质的表达水平和修饰情况，以及利用高通量测序技术分析蛋白质的相互作用等。
总结起来，蛋白质结构及其功能鉴定方法主要包括结构基因组学、功能基因组学和组学学方法等。
结构基因组学通过蛋白质序列比对和结构预测，揭示蛋白质之间的关系和家族分布。
功能基因组学通过蛋白质特性和相互作用实验，定位蛋白质在细胞和生物体中的功能。
蛋白质三级结构的测定方法研究
蛋白质三级结构的测定方法研究一、绪论蛋白质是生命体中重要的基础分子，其三级结构（即α-螺旋、β-折叠和结构域）是其特殊的形态，“过度折叠及构象缺陷与很多疾病如糖尿病、白血病、巴金森氏症等形成联系，保持其完好的结构则是生物体长时间生存的关键。
因此，准确地测定蛋白质的三级结构一直以来是科学家们探索的重要课题。
本文将介绍蛋白质三级结构的测定方法，目的是深刻理解蛋白质的自由能和构象当量的关系，为结构生物学的进一步研究提供重要的技术支撑。
二、常用测定方法1. X-射线晶体学（X-ray Crystallography）X-射线晶体学是确定生物大分子三维结构的重要方法。
它利用晶体衍射技术，将X-射线往晶体内入射，从而形成的衍射数据，通过搜寻晶体中各点原子的相对位置，最后计算得到分子的三维结构。
X-射线晶体学经过数十年的技术不断突破和发展，现已成为生物大分子结构解析的重要工具之一。
2. 核磁共振（NMR）核磁共振是人们用于观测、确定物质内部结构、不同状态和反应机制等方式之一。
技术原理是将具有磁矩的原子或分子放入外磁场中，通过使它们的核磁矢量取向不同的方式，使它们的核磁矩发生共振。
由于不同类型的原子核共振的频率不同，其反应的响应信号也不同，这种特殊的信号可以通过电子设备处理和分析。
3. 电子显微学电子显微学是依靠通电电子束对物质进行成像的技术。
电子束足以穿透物质，但其处理样品的方法使得其分辨率高几十到数百倍，能够精确捕捉生物分子的高清晰度和高解析度图像。
电子显微学可以提供大量的生物大分子结构信息，例如膜蛋白、细胞器、纤维蛋白等等，是生物学领域最重要和常用的技术之一。
三、结论以上三种方法都是生物大分子结构解析的重要方法，每种方法各有优劣，需要根据实验需要和研究目的来进行选择。
X-射线晶体学明确了蛋白质的结构和分子相对位置， NMR 的方法可以测定蛋白质结构中的核心亚原子的相对位置，而电子显微学则可以为我们提供可信的高质量图像。
蛋白质结构测定的方法
应用：( Ⅰ) 研究生物大分子及其复合物在溶液中的
三维结构和功能; ( Ⅱ) 研究动态的生物大分子之间以及与配基
的相互作用; ( Ⅲ) 研究生物大分子的动态行为; ( Ⅳ) 用固体核磁共振或液体核磁共振技术研
究膜蛋白的结构与功能; ( Ⅴ) 研究蛋白质折叠,折叠动力学; ( Ⅵ) 用于药物筛选与设计; ( Ⅶ) 研究代谢组学; ( Ⅷ) 研究活细胞中的蛋白质蛋白质相互作用; ( Ⅸ) 核磁成像用于认知科学研究.
传播方向看好似做圆周运动——circularly polarized
light
▪ 右圆偏振光：面对光源
E
H
电场矢量顺时针转动
左圆偏振光：面对光源
传播方向
电场矢量逆时针转动
入
圆二色性（ CD， circular dichroism）
旋光物质对左、右圆偏振光吸收不同，导致振幅变 化，从而产生椭圆偏振光的现象。
蛋白质空间结构国内外研究动态
在国际上,美国首先提出大规模测定蛋白质结 构的计划,现在已经进入第二期的产出阶段. 其他发 达国家(欧盟和日本)也相继启动自己的结构基因 组计划. 我国根据美国第一期的试验计划,发现X射线晶 体学仍然是测定结构的主要手段,这与预期的结果相符. 过去和现在情况都是这样,蛋白质结构数据库中的80% 的结构来自X射线衍射. 其他有重要贡献的手段有核磁 共振和低温冷冻电镜( cryo2EM). 由于这三种方法的 重要性,最近几年,它们都有很大的改进.
（五） 扫描隧道显微技术（STM， scanning tunneling microscope）：
STM的工作原理：
▪ 扫描隧道显微镜的工作原理是基于 量子力学中的隧道效应。对于经典 物理学来说，当一个粒子的动能E 低于前方势垒的高度V0时，它不可 能越过此势垒，即透射系数等于零 ，粒子将完全被弹回。而按照量子 力学的计算，在一般情况下，其透 射系数不等于零，也就是说，粒子 可以穿过比它能量更高的势垒，这 个现象称为隧道效应。
蛋白质结构分析原理及工具-文献综述
蛋白质结构分析原理及工具（南京农业大学生命科学学院生命基地111班）摘要：本文主要从相似性检测、一级结构、二级结构、三维结构、跨膜域等方面从原理到方法再到工具，系统地介绍了蛋白质结构分析的常用方法。
文章侧重于工具的列举，并没有对原理和方法做详细的介绍。
文章还列举了蛋白质分析中常用的数据库。
关键词：蛋白质；结构预测；跨膜域；保守结构域1 蛋白质相似性检测蛋白质数据库。
由一个物种分化而来的不同序列倾向于有相似的结构和功能。
物种分化后形成的同源序列称直系同源，它们通常具有相似的功能；由基因复制而来的序列称为旁系同源，它们通常有不同的功能[1]。
因此，推测全新蛋白质功能的第一步是将它的序列与进化上相关的已知结构和功能的蛋白质序列比较。
表一列出了常用的蛋白质序列数据库和它们的特点。
表一常用蛋白质数据库网址可能有更新氨基酸替代模型。
进化过程中，一种氨基酸残基会有向另一种氨基酸残基变化的倾向。
氨基酸替代模型可用来估计氨基酸替换的速率。
目前常用的替代模型有Point Accepted Mutation (PAM)矩阵、BLOck SUbstitution Matrix (BLOSUM)矩阵[2]、JTT模型[3]。
序列相似性搜索工具。
序列相似性搜索又分为成对序列相似性搜索和多序列相似性搜索。
成对序列相似性搜索通过搜索序列数据库从而找到与查询序列相似的序列。
分为局部联配和全局联配。
常用的局部联配工具有BLAST和SSEARCH，它们使用了Smith-Waterman 算法。
全局联配工具有FASTA和GGSEARCH，基于Needleman-Wunsch算法。
多序列相似性搜索常用于构建系统发育树，这里不阐述。
表二列举了常用的成对序列相似性比对搜索工具表二成对序列相似性比对搜索工具网址可能有更新2 蛋白质一级结构分析（含保守结构域）蛋白质结构的基本信息来源于它的一级结构，分析蛋白质一级结构的第一步是将它们分成其组成部分，然后处理每个部分的结构[4]。
蛋白质结构检测方法
蛋白质结构检测方法
蛋白质结构的检测方法包括以下几种：1. X射线晶体学：利用X射线通过蛋白质晶体后的衍射情况来确定蛋白质的三维结构。
该方法已经成功解析了大量蛋白质的结构。
2. 核磁共振（NMR）：利用核磁共振技术来测定蛋白质的三维结构。
通过测定核磁共振谱图，可以得到蛋白质的原子间距离和角度等信息，从而确定其结构。
3. 电子显微镜（EM）：通过电子显微镜观察蛋白质的投影图像，然后通过计算重建出蛋白质的三维结构。
该方法适用于较大的蛋白质复合物的结构分析。
4. 红外光谱：通过测量蛋白质在红外光谱区域的吸收谱，可以了解蛋白质的二级结构信息，如α-螺旋、β-折叠等。
除了以上常用的实验方法外，还有一些计算方法也可以用于蛋白质结构的预测和检测，包括：1. 蛋白质结构建模：根据蛋白质序列和已知结构的相似性，利用计算方法预测蛋白质的三维结构。
2. 拟合模型：通过将蛋白质的序列与已知结构的模型进行比对，利用计算方法将序列映射到最佳拟合的结构上。
综上所述，蛋白质结构的检测方法包括实验方法和计算方法，根据具体情况选择合适的方法进行检测和分析。
测定蛋白质三级结构的方法
测定蛋白质三级结构的方法
蛋白质的三级结构是指它的空间构象，通常包括α-螺旋、β-折叠和无规卷曲等结构。
了解蛋白质的三级结构对于深入探究蛋白质的功能、性质和相互作用等方面具有重要意义。
目前，测定蛋白质三级结构的方法主要包括X射线晶体学、核磁共振、电子显微镜和质谱等技术。
X射线晶体学是目前最常用的测定蛋白质三级结构的方法。
该方法利用蛋白质经过结晶后，通过测量X射线的散射图案来确定蛋白质的空间结构。
这种方法能够提供高分辨率的结构信息，但是对于一些难以结晶的蛋白质则有限制。
核磁共振是一种无损测定蛋白质三级结构的方法。
该方法利用蛋白质分子中的原子核之间相互作用的信号来确定蛋白质的结构。
与X 射线晶体学相比，核磁共振可以测定大分子的结构，但是分辨率相对较低。
电子显微镜是一种直接观察蛋白质分子的三维结构的方法。
该方法通过将蛋白质在低温下固定在网格上，并利用电子束的散射图案来重建蛋白质的三维图像。
这种方法适用于大分子和非晶态样品的结构测定，但是分辨率相对较低。
质谱是一种在气态下测定蛋白质结构的方法。
该方法利用蛋白质分子在质谱仪中的荷质比来确定蛋白质的结构。
这种方法适用于小分子的结构测定，但是对于大分子则有限制。
除了以上方法，还有一些新兴的技术，如单颗粒冷冻电子显微镜
和光学显微镜，也被广泛应用于测定蛋白质的三级结构。
这些方法的出现将会进一步推动蛋白质结构研究的发展。
蛋白质表征方法
蛋白质表征方法
嘿，朋友们！今天咱们来聊聊蛋白质表征方法。
你知道吗，蛋白质就像是我们身体这个大机器里的一个个小零件，它们有着各种各样重要的作用。
那怎么去了解这些小零件呢？这就得靠蛋白质表征方法啦！
首先说说分子量的测定。
这就好比我们要知道一个人的体重一样，得有个具体的数值呀。
通过一些专门的技术，比如凝胶过滤层析或者质谱法，我们就能准确地知道蛋白质的分子量有多大。
然后呢，是氨基酸组成分析。
这就好像把蛋白质这个小零件拆开，看看它是由哪些“小材料”组成的。
通过特定的化学方法，我们能清楚地知道里面都有哪些氨基酸，以及它们的比例。
还有蛋白质的一级结构测定哦！这就像是了解一个建筑的设计图纸一样重要。
它能告诉我们蛋白质的氨基酸序列，这可是蛋白质的“核心密码”呢。
再来说说蛋白质的二级结构和三级结构。
这就如同我们看一个物体的形状和立体构造。
通过一些物理方法，比如 X 射线衍射、核磁共振等，我们可以清楚地知道蛋白质是怎么折叠的，呈现出什么样的形态。
那这些方法有什么用呢？这可太重要啦！就好比你要修一辆车，你得先清楚每个零件的情况呀。
对于蛋白质也是一样，我们只有了解了它们的各种特征，才能更好地研究它们的功能、作用机制，也才能更好地开发药物、治疗疾病呢。
我们难道不应该重视这些蛋白质表征方法吗？它们可是打开蛋白质世界大门的钥匙呀！。
蛋白质结构与功能研究综述
蛋白质结构与功能研究综述蛋白质是生命体中最基本的大分子之一。
人体内的脾臟、骨骼、肌肉、器皮肤、头发等都是主要由蛋白质组成的。
蛋白质有丰富多样的结构和功能，是现代生物学研究的重要对象之一。
本文将综述现代蛋白质结构和功能研究的进展和成果。
一、蛋白质的结构蛋白质的结构分为四级：一级结构是指蛋白质的氨基酸序列，二级结构是指蛋白质中的α-螺旋和β-折叠等规则结构，三级结构是指在二级结构的基础上形成的三维空间构象，四级结构是若干个多肽链相互结合组成的复合物。
蛋白质的立体构形决定了其生物学功能。
例如，酶的酶活中心结构是通过局部氨基酸残基的合适排列而形成的，结构不稳定或异常则会影响或失去催化活性。
抗体的抗原识别结构，则是通过许多氨基酸残基的组合形成的。
二、蛋白质的功能蛋白质的功能多种多样。
酶能够催化生物体内化学反应，使得生物体能够对外界环境作出反应；激素则能够传达信号，调控生物体的代谢和生长发育；肌肉运动蛋白则能够在肌肉收缩时发挥作用；抗体则能够识别外来抗原并保护生物体免受感染。
蛋白质的功能与其结构相互作用。
不同氨基酸残基的排列会影响蛋白质的结构，而不同结构的蛋白质则表现出不同的生物学功能。
因此，研究蛋白质结构和功能之间的关系是现代生物学的热点之一。
三、蛋白质的结构研究方法蛋白质结构的研究方法主要包括X射线晶体学、核磁共振、电镜、质谱和红外线光谱等多种技术手段。
其中，X射线晶体学是研究蛋白质立体结构的主要方法之一。
该方法通过将蛋白质晶体置于高能X射线束中，观察X射线的散射图案，确定蛋白质分子的结构。
核磁共振则是一种通过蛋白质分子的自旋特性来进行结构研究的技术手段。
电镜则是将蛋白质分子放在电子束中，利用电子的散射和吸收等现象，在计算机屏幕上显示蛋白质分子的影像。
四、蛋白质的功能研究方法蛋白质功能的研究方法主要包括X射线晶体学、荧光共振能量转移（FRET）、蛋白质芯片、蛋白质交互组学等多种技术手段。
其中，FRET是基于蛋白质分子间相互作用能够导致能量转移的原理，通过这种方法研究蛋白质相互作用的机制。
蛋白质结构及其功能鉴定方法
蛋白质结构及其功能鉴定方法蛋白质是生物体内最重要的分子之一，它在维持生命活动中担负着关键的角色。
蛋白质的结构决定了其功能，因此了解蛋白质的结构及其功能鉴定方法对于生物学和医学研究具有重要意义。
1. 蛋白质结构的层级组织蛋白质的结构可分为四个层级：一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。
一级结构指的是蛋白质的氨基酸序列，也就是由多个氨基酸残基通过肽键连接而成的链。
二级结构是指蛋白质中形成的稳定多肽片段，常见的有α-螺旋和β-折叠。
三级结构是指蛋白质的三维立体结构，由氨基酸间的非共价相互作用所决定。
四级结构则是由多个蛋白质亚基相互组装而成的复合物。
蛋白质结构的了解对于研究蛋白质的功能和相互作用至关重要。
2. 蛋白质结构的鉴定方法为了研究蛋白质的结构，科学家们发展了多种方法。
2.1 X射线晶体学X射线晶体学是研究蛋白质结构的常用方法之一。
该方法利用X射线的衍射现象，将蛋白质样品结晶后进行X射线衍射实验，通过测量衍射斑点的强度和位置，可以计算出蛋白质的电子密度分布。
进一步通过分析电子密度分布，可以确定蛋白质的原子坐标，从而得到蛋白质的三维结构。
2.2 核磁共振（NMR）核磁共振是另一种常用的蛋白质结构鉴定方法。
该方法利用核磁共振现象，通过给蛋白质样品施加磁场，然后测量样品中原子核的共振信号。
通过分析共振信号的化学位移、耦合常数和强度等信息，可以得到蛋白质的结构。
与X射线晶体学相比，核磁共振可以研究不同溶剂条件下的蛋白质结构，具有更高的灵活性。
2.3 电子显微镜电子显微镜（EM）是一种通过电子束和透射电子显微镜（TEM）或扫描电子显微镜（SEM）观察生物分子和细胞结构的方法。
对于大分子如蛋白质，可以通过EM观察到其形态和拓扑结构。
2.4 聚合物鉴定聚合物鉴定是一种蛋白质结构研究的方法，在该技术中，蛋白质分子会通过聚合反应与其他化学试剂或蛋白质结合，从而形成聚合物。
通过对聚合物的形态、分子量和稳定性等特性的分析，可以推断蛋白质的结构。
蛋白质结构确定和功能鉴定方法研究
蛋白质结构确定和功能鉴定方法研究蛋白质是生物体中非常重要的一类有机分子，它们在细胞的结构和功能中起着关键的作用。
了解蛋白质的结构和功能对于理解生物体的生命过程，研究疾病的发生机制以及开发新药物都具有重要意义。
因此，蛋白质结构的确定和功能的鉴定成为了生物学领域的一个热点研究方向。
蛋白质结构的确定是指通过实验或计算的手段获取蛋白质的三维结构信息。
蛋白质的结构主要包括四个层次：一级结构即按照氨基酸序列确定蛋白质的线性排列方式；二级结构是指由螺旋、折叠或转角等不同方式排列而成的结构元素；三级结构是指多个二级结构之间相互作用而形成的整体结构；四级结构是指多个蛋白质分子之间相互作用而形成的超级复合物结构。
目前，已经有多种实验和计算方法被广泛应用于蛋白质结构的确定。
其中，实验方法是最经典也是最直接的蛋白质结构确定方法之一。
其中，X射线晶体学是实验方法中最常用的一种。
它通过对蛋白质晶体的X射线衍射图样进行解析，推断蛋白质的原子坐标，从而确定蛋白质的三维结构。
其优势在于可以得到高分辨率的结构，并且已经在过去的几十年中成功应用于无数的蛋白质结构研究中。
此外，还有核磁共振(NMR)技术、电子显微镜(EM)技术等也常常用于蛋白质结构的研究。
除了实验方法之外，计算方法也在蛋白质结构研究中大显身手。
其中，分子建模和分子动力学模拟是最常用的计算方法之一。
分子建模通过计算机模拟、数学方法以及物理化学原理来构建蛋白质的三维结构。
分子动力学模拟则通过数值计算模拟蛋白质分子在力场作用下的运动，对其结构和性质进行预测。
这两种计算方法的优势在于可以通过大规模的计算快速地预测蛋白质的结构，并且可以辅助实验手段对蛋白质结构的研究进行验证。
蛋白质的功能鉴定指的是对蛋白质所具有的生物学功能进行识别与验证的过程。
蛋白质的功能是由其结构所决定的，因此对蛋白质的结构和功能之间的关系进行研究，对于蛋白质功能的鉴定是至关重要的。
目前，最常用的蛋白质功能鉴定方法是基于基因组学的方法，也被称为基因功能研究。
蛋白质结构和功能研究的物理化学理论和实验方法
蛋白质结构和功能研究的物理化学理论和实验方法在生命科学中，蛋白质是最重要的一类生物大分子，它们在生命体内起着重要的结构和功能作用。
蛋白质的结构和功能研究是生命科学研究的重要方向之一。
在这篇文章中，我将介绍一些蛋白质结构和功能研究的物理化学理论和实验方法。
蛋白质的基本结构蛋白质是由氨基酸分子组成的大分子，它们是生物体内最重要的分子之一。
蛋白质的主要功能包括催化、结构和运输等作用。
氨基酸是构成蛋白质的基本单元，共有20种不同的氨基酸。
每个氨基酸的结构都包括一个羧基和一个氨基，它们组合在一起形成肽键，从而构成了多肽链。
这些多肽链可以通过各种方式相互作用，形成蛋白质的三维结构。
蛋白质的结构分为四个层次：一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。
一级结构是指多肽链的氨基酸序列。
二级结构是指局部的空间构型，包括α-螺旋、β-折叠和无规卷曲等。
三级结构是指整个分子的空间构型，由多个二级结构组合而成。
四级结构是指多个蛋白质分子相互作用形成的聚集体或复合物。
蛋白质的结构可以通过多种方法进行研究，包括晶体学、核磁共振、电子显微镜和质谱等。
其中，晶体学是目前研究蛋白质结构最常用的方法之一。
通过晶体学，可以确定蛋白质的三维结构，并进一步探究其功能。
蛋白质的功能研究蛋白质的功能是由其结构所决定的。
在蛋白质的构成和功能研究中，研究蛋白质折叠和构象变化是非常重要的一部分。
蛋白质的折叠过程包括多种相互作用，如氢键、范德华力、静电相互作用和疏水效应等。
这些相互作用在蛋白质的结构和功能中起着关键的作用。
了解蛋白质的结构和功能需要多种实验方法。
其中，表征蛋白质折叠和构象变化的重要方法包括光谱学、热和力学性质的测量、结构调控等。
此外，还有许多先进的技术，如单分子荧光共振能量转移、原子力显微镜和闪烁探针等，这些新兴技术为研究蛋白质结构和功能提供了有力的工具。
物理化学理论在蛋白质研究中的应用物理化学理论在蛋白质研究中起着关键的作用。
一个重要的例子是分子动力学模拟。
蛋白质的结构和功能研究的方法
蛋白质的结构和功能研究的方法蛋白质是生命活动中不可或缺的分子，它们是细胞和生物体的重要组成部分，承担着许多生物学作用，包括催化反应、传递信号、支持细胞结构、调节代谢等等。
蛋白质的结构和功能研究是生物学、医学和生物工程学等学科的核心问题之一。
这篇文章将介绍一些常用的蛋白质结构和功能研究的方法，包括X-射线晶体学、质谱、核磁共振、单分子荧光等。
X-射线晶体学是研究蛋白质结构的经典方法之一。
在这种方法中，蛋白质晶体被用来反射X-射线，形成复杂的衍射图案，通过计算机模拟和优化，可以建立出3D立体结构模型。
这种技术已经被广泛应用于蛋白质结构的解析，包括酶的催化机理、受体-配体相互作用的机制等。
但是X-射线晶体学在质量和数量方面面临困难，因为许多蛋白质不能结晶或难以结晶。
此外，该方法需要大量的样品，且样品制备和晶体生长对研究者的技能有很高的要求。
质谱是一种直接研究蛋白质分子的方法。
它通过测量分子的质量和荷质比来确定和鉴定蛋白质。
在目前的技术水平下，质谱可以直接检测到细胞中存在的蛋白质，从而得到它们的组成和结构信息。
质谱技术可以被应用于组学研究、生物样品鉴别、药物代谢和大规模蛋白质研究等方面。
然而，质谱仪的成本和复杂性很高，需要高度的技能和经验才能运用好这一技术。
核磁共振技术是另一种用于研究蛋白质结构的方法。
它利用核磁共振谱图来分析分子的结构和动态性质。
这种技术可以测量蛋白质中单个分子的运动，包括旋转、震荡和振动等，以了解其内部结构。
另外，核磁共振技术还可以被用来研究蛋白质的组装和稳定性，和机体中蛋白质发生相互作用的细节。
然而核磁共振技术通常需要有机溶剂和大量许多稳定蛋白质，条件要求较高。
单分子荧光是一种研究蛋白质结构和功能的高分辨率方法。
这种技术利用荧光素和其它荧光标记来标记蛋白质上特定的氨基酸残基，通过观察其荧光信号以测量蛋白质的结构和动态性质。
单分子荧光技术具有非常高的灵敏度和分辨率，可以在单个分子水平上检测蛋白质，可以追踪和观察蛋白质的运动，构成和相互作用。
文献综述-蛋白质多级结构的表征方式及测定方法
文献综述蛋白多级结构的表征及测定方式摘要研究蛋白质的结构对生命科学有重要意义，因为明确了蛋白质的结构，有助于了解蛋白质的作用，了解蛋白质如何行使其生物功能，认识蛋白质与蛋白质(或其它分子)之间的相互作用，这无论是对于生物学还是对于生物医学和生物药学，都是非常重要的。
蛋白质分子的多级结构可划分为四级，以描述其不同的方面，包括蛋白二级结构、超二级结构和结构域、三级结构、四级结构。
关键词：二级结构超二级结构和结构域三级结构四级结构表征和测定方式1 蛋白多级结构概述蛋白质分子是由氨基酸首尾相连缩合而成的共价多肽链，每一种天然蛋白质都有自己特有的空间结构或称三维结构，这种三维结构通常被称为蛋白质的构象，即蛋白质的结构。
1.1 蛋白质的二级结构蛋白质的二级结构（secondary structure）是指多肽链中主链原子的局部空间排布即构象，不涉及侧链部分的构象。
蛋白质主链构象的结构单元包括：α-螺旋（α－helix）、β-片层结构（β－pleated sheet）或称β-折迭、β-转角（β－turn或β－bend）、无规卷曲（random coil）。
α-螺旋有以下几个特点：①多个肽键平面通过α－碳原子旋转，相互之间紧密盘曲成稳固的右手螺旋。
②主链呈螺旋上升，每3.6个氨基酸残基上升一圈，相当于0.54nm。
③每一个氨基酸残基中的NH和前面相隔三个残基的C=O之间形成氢键。
④肽链中氨基酸侧链R，分布在螺旋外侧，其形状、大小及电荷影响α－螺旋的形成。
β-片层结构有以下几个特点：①是肽链相当伸展的结构，肽链平面之间折叠成锯齿状，相邻肽键平面间呈110°角。
氨基酸残基的R侧链伸出在锯齿的上方或下方。
②依靠两条肽链或一条肽链内的两段肽链间的C=O与H形成氢键，使构象稳定。
③两段肽链可以是平行的，也可以是反平行的。
即前者两条链从“N端”到“C端”是同方向的，后者是反方向的。
β-片层结构的形式十分多样，正、反平行能相互交替。
蛋白质结构的层次与测定方法
蛋白质结构的层次与测定方法蛋白质结构是生物分子研究的核心领域，因为它们的结构与功能密切相关。
蛋白质结构通常分为四个层次：一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。
图1。
1、一级结构（Primary Structure）:（1）描述的是蛋白质的氨基酸序列。
（2）这一连续的氨基酸链是通过肽键连接的。
（3）一级结构决定了蛋白质的身份和许多其生物学性质。
（4）测定方法：氨基酸测序：例如Edman降解法，可以连续地从蛋白质的一端切割并识别氨基酸。
质谱分析：特别是串联质谱，可以用于识别和测定氨基酸序列。
2、二级结构（Secondary Structure）:（1）描述的是蛋白质局部的折叠模式，例如α-螺旋和β-折叠。
（2）由氢键引起的局部稳定结构，氢键是在氨基酸的主链之间形成的。
（3）这些模式为蛋白质的三维结构提供了框架。
（4）测定方法：圆二色光谱（CD）：用于检测蛋白质中α-螺旋、β-折叠和无规则卷曲的内容。
红外光谱（IR）：可以用于分析蛋白质的二级结构。
3、三级结构（Tertiary Structure）:（1）描述的是单个多肽链完整的三维结构。
（2）三级结构是由于氨基酸的R基团之间的相互作用（如疏水作用、离子键、氢键和二硫键）引起的折叠。
（3）描述了蛋白质的整体空间排列。
（4）测定方法:X射线晶体学：分析纯化并结晶化的蛋白质样品，获得蛋白质的高分辨率三维结构。
核磁共振（NMR）光谱：在液态条件下获得蛋白质的三维结构信息。
冷冻电镜（Cryo-EM）：用于获得大分子复合物的三维结构。
4、四级结构（Quaternary Structure）:（1）描述的是多个多肽链（亚单位）如何聚集形成完整的蛋白质复合体。
（2）不是所有的蛋白质都有四级结构。
只有由两个或更多的多肽链组成的蛋白质才有。
例如：血红蛋白由4个多肽链组成。
（3）测定方法。
X射线晶体学和冷冻电镜：都可以用来分析大分子复合物的结构。
凝胶过滤色谱和亲和色谱：可以用于确定亚基之间的相互作用和组装。
蛋白质多级结构
蛋白质多级结构简介蛋白质是生命体中最基本的分子之一，它们在细胞中扮演着重要的功能和结构角色。
蛋白质的多级结构由其氨基酸序列所决定，将有序的线性氨基酸序列折叠成特定的三维结构。
蛋白质的多级结构包括了四个层次：一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。
一级结构一级结构是蛋白质的线性氨基酸序列。
蛋白质由20种不同的氨基酸组成，通过肽键连接在一起。
蛋白质的氨基酸序列决定了它的功能和结构。
一级结构的重要性在于它为其他结构的建立提供了基础。
二级结构二级结构是指蛋白质分子内部的局部结构。
常见的二级结构包括α-螺旋和β-折叠。
α-螺旋是一种右旋的螺旋结构，由氢键稳定。
β-折叠则由折叠的β-片段组成，由氢键稳定。
二级结构的形成对于蛋白质的稳定性和结构的形成非常重要。
三级结构三级结构是指蛋白质的整体折叠结构，也被称为折叠构象。
蛋白质的三级结构由一级结构和二级结构所决定。
通过各种非共价键的相互作用力，如氢键、电离键、疏水作用和范德华力等，蛋白质能够在水溶液中折叠成特定的三维结构。
三级结构决定了蛋白质的功能和生物活性。
四级结构四级结构是指由两个或多个蛋白质链相互作用形成的复合物。
这些链之间可以通过离子键、范德华力、氢键和共价键等力进行相互作用。
多肽链的组合形式可以是同源的或异源的。
四级结构对于一些需要多个蛋白质相互配合的生物过程很重要，如血红蛋白和抗体等。
蛋白质多级结构的重要性蛋白质的多级结构对于其功能和稳定性至关重要。
不同的蛋白质多级结构决定了它们的不同功能。
蛋白质在折叠成特定的结构之后，才能够执行其生物学功能。
同时，多级结构对于蛋白质的稳定性也起着重要的作用。
如果蛋白质的多级结构发生异常变化，可能导致其功能丧失或变性，进而对生物体产生严重的影响。
蛋白质多级结构的形成和稳定性蛋白质的多级结构的形成和稳定性受到多种因素的影响。
其中最重要的因素是氨基酸的物理性质和氨基酸序列。
不同的氨基酸具有不同的化学性质，如极性、疏水性和电荷等。
蛋白质三级结构测定
蛋白质三级结构测定蛋白质是生命体中最重要的分子之一，它们在细胞中扮演着重要的角色，如催化化学反应、传递信号和维持细胞结构。
蛋白质的功能与其结构密切相关，因此了解蛋白质的结构对于研究其功能和开发药物具有重要意义。
蛋白质的结构可以分为四个级别：一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。
其中，蛋白质的三级结构是指蛋白质分子的折叠形态，是蛋白质结构中最基本的层次。
蛋白质的三级结构测定是一项非常复杂的工作。
目前，常用的方法包括X射线晶体学、核磁共振、电子显微镜和质谱等。
其中，X射线晶体学是最常用的方法之一。
这种方法利用X射线穿过蛋白质晶体，通过测量X射线的散射模式来确定蛋白质的三维结构。
这种方法需要大量的蛋白质样品和高质量的晶体，因此在实践中存在一定的限制。
另一种常用的方法是核磁共振。
这种方法利用核磁共振技术来测定蛋白质分子中原子的位置和相互作用。
这种方法需要少量的蛋白质样品，但是由于核磁共振技术的限制，这种方法只适用于较小的蛋白质分子。
电子显微镜是一种新兴的蛋白质结构测定方法。
这种方法利用电子束来照射蛋白质分子，然后通过测量电子的散射模式来确定蛋白质的三维结构。
这种方法需要大量的蛋白质样品和高质量的电子显微镜设备，因此在实践中存在一定的限制。
质谱是一种新兴的蛋白质结构测定方法。
这种方法利用质谱技术来测定蛋白质分子中的质量和结构。
这种方法需要少量的蛋白质样品，但是由于质谱技术的限制，这种方法只适用于较小的蛋白质分子。
总的来说，蛋白质的三级结构测定是一项非常复杂的工作，需要使用多种方法来确定蛋白质的结构。
不同的方法适用于不同大小和类型的蛋白质分子。
随着技术的不断发展，人们对蛋白质结构的理解也将不断深入。
这将有助于我们更好地理解蛋白质的功能和开发更有效的药物。
蛋白质结构的研究方法和应用
蛋白质结构的研究方法和应用蛋白质是构成细胞结构的重要分子之一，也是生命活动中的基础。
蛋白质分子的折叠结构决定了其不同的生物学功能，因此，研究蛋白质结构的方法和应用是目前生物学领域的重要研究方向之一。
蛋白质结构的研究方法蛋白质结构解析的方法有许多种，其中X射线晶体学是最具代表性的一种方法。
这个方法是通过将蛋白质分子结晶，然后用X射线照射晶体，测得X射线衍射模式，从而确定蛋白质分子的结构。
此外，还有核磁共振技术、电子显微镜、质谱等方法，可以对蛋白质结构进行解析和研究。
核磁共振技术是目前生物大分子结构的解析技术中最为先进的技术之一。
这种技术通过对核磁共振信号的分析，可以确定分子的三维结构和分子内部的动态信息。
电子显微镜技术可以高分辨率地观察蛋白质分子的形态和构象，对于分析蛋白质复合物的结构特别有用。
质谱技术结合多种分子生物学技术可以用于对蛋白质分子的结构和功能进行全面分析，有着很高的应用价值。
蛋白质结构的应用蛋白质是生物体内最重要的分子，其结构和功能不仅影响着生命活动的各个方面，而且对疾病的发生和发展也起着至关重要的作用。
因此，对蛋白质结构的研究在生物医学领域具有广泛的应用。
在药物研发方面，蛋白质结构的解析可以帮助研究人员设计更安全和有效的药物。
例如，在抗体药物的研发中，对目标蛋白质的结构解析可以指导人们设计制备高亲和力和选择性的抗体。
在疾病研究方面，对蛋白质结构的研究有助于理解疾病的发生和发展机制。
例如，通过对蛋白质结构的解析，人们可以发现与肿瘤相关蛋白质的抑制剂，从而研制出更有效的抗癌药物。
此外，蛋白质结构的研究还可以为生物学的其他领域提供重要的研究参考。
例如，在人工合成蛋白质方面，对天然蛋白质结构的了解可以为设计新的人工蛋白质提供重要的指导。
总之，蛋白质结构的研究方法和应用是一个前沿而且重要的生物学研究领域，在未来的生物学研究中具有广阔的前景与应用价值。
蛋白质三级结构测定
蛋白质三级结构测定蛋白质是生命体内最基本的组成单元之一，它在维持细胞结构、催化化学反应、传递信号等方面起着重要作用。
蛋白质的功能与其三级结构密切相关。
本文将介绍蛋白质的三级结构以及测定方法。
蛋白质的三级结构包括原生结构（一级结构）、二级结构、三级结构和四级结构。
原生结构是蛋白质中氨基酸序列的线性排列方式，由多肽链组成。
二级结构是指多肽链中局部区域的空间排列方式，常见的二级结构包括α螺旋和β折叠。
蛋白质在水中形成这些二级结构，是由于氢键的形成和稳定。
三级结构是指整个多肽链的空间排列方式，包括α螺旋和β折叠的组合排列。
蛋白质的三级结构是由氨基酸间的相互作用决定的，如氢键、离子键、疏水作用和范德华力等。
四级结构是指多个多肽链之间的空间排列方式，形成了蛋白质的复合体。
蛋白质的三级结构测定是一项重要的研究领域，可以通过多种方法来实现。
其中，X射线晶体学是最常用的方法之一。
通过将蛋白质晶体暴露在X射线束下，利用晶体对X射线的衍射，可以得到蛋白质的高分辨率结构信息。
这种方法可以获得蛋白质的原子级别结构，对于理解蛋白质的功能和机制具有重要意义。
核磁共振（NMR）也是一种常用的蛋白质三级结构测定方法。
NMR 通过测量蛋白质中核磁共振信号的频率和强度，可以获得蛋白质的结构信息。
相比于X射线晶体学，NMR可以在溶液中测定蛋白质的结构，对于研究蛋白质的动态性质具有优势。
除了X射线晶体学和NMR，还有一些其他方法可以用于蛋白质三级结构的测定，如电子显微镜（EM）和质谱（MS）。
电子显微镜可以通过观察蛋白质复合物的投影图像，得到其低分辨率的结构信息。
质谱可以通过测量蛋白质的质荷比，获得蛋白质的结构信息。
蛋白质的三级结构对于其功能的发挥起着至关重要的作用。
当蛋白质的三级结构发生变化时，可能导致蛋白质的功能丧失甚至发生疾病。
因此，研究蛋白质的三级结构对于理解蛋白质的功能和疾病的发生机制具有重要意义。
蛋白质的三级结构是蛋白质功能的基础，其测定方法丰富多样。
蛋白质的多级结构
蛋白质的多级结构1. 引言蛋白质是生物体内最重要的分子之一，它们在细胞结构和功能的维持中起着关键作用。
蛋白质的功能与其结构密切相关，而蛋白质的多级结构是指在不同层次上对蛋白质分子进行描述和分类的方式。
本文将详细介绍蛋白质的多级结构，包括一级、二级、三级和四级结构。
2. 一级结构一级结构是指蛋白质分子中氨基酸残基的线性排列顺序。
氨基酸是组成蛋白质的基本单元，共有20种常见氨基酸。
通过肽键将氨基酸残基连接起来，形成线性链状的多肽链。
一级结构决定了蛋白质的化学性质和生物活性。
3. 二级结构二级结构是指蛋白质分子中相邻氨基酸残基之间形成的局部空间排列方式。
常见的二级结构有α-螺旋、β-折叠和无规卷曲。
α-螺旋是一种右旋螺旋状结构，由氢键稳定。
β-折叠是由多个β-片段相互连接形成的折叠结构。
二级结构对于蛋白质的稳定和功能具有重要影响。
4. 三级结构三级结构是指整个蛋白质分子中各个二级结构之间的空间排列方式。
它由相邻氨基酸残基之间的非共价作用力，如氢键、离子键、疏水作用力等所维持。
三级结构决定了蛋白质的立体构型，进而决定了其功能。
5. 四级结构四级结构是指由两个或多个蛋白质亚基（多肽链）相互组装而成的复合物。
这些亚基可以通过非共价作用力相互吸引和稳定。
四级结构使得蛋白质能够实现更加复杂和多样化的功能。
6. 蛋白质折叠蛋白质的多级结构形成过程被称为折叠。
在细胞内，新合成的多肽链在翻译过程中就开始进行折叠，并最终形成特定的三维结构。
蛋白质折叠是一个复杂的过程，受到多种因素的影响，如氨基酸序列、环境条件等。
7. 蛋白质结构与功能蛋白质的结构与其功能密切相关。
不同的结构决定了不同的功能。
例如，酶是一类具有催化作用的蛋白质，其活性位点通常位于蛋白质分子表面，并且具有特定的空间结构。
抗体是一类具有免疫功能的蛋白质，其特定结构使其能够识别和结合特定抗原。
8. 蛋白质结构与疾病蛋白质的多级结构异常可能导致各种疾病的发生。
例如，由于基因突变引起的蛋白质二级和三级结构异常可能导致遗传性疾病。
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文献综述蛋白多级结构的表征及测定方式摘要研究蛋白质的结构对生命科学有重要意义，因为明确了蛋白质的结构，有助于了解蛋白质的作用，了解蛋白质如何行使其生物功能，认识蛋白质与蛋白质(或其它分子)之间的相互作用，这无论是对于生物学还是对于生物医学和生物药学，都是非常重要的。
蛋白质分子的多级结构可划分为四级，以描述其不同的方面，包括蛋白二级结构、超二级结构和结构域、三级结构、四级结构。
关键词：二级结构超二级结构和结构域三级结构四级结构表征和测定方式1 蛋白多级结构概述蛋白质分子是由氨基酸首尾相连缩合而成的共价多肽链，每一种天然蛋白质都有自己特有的空间结构或称三维结构，这种三维结构通常被称为蛋白质的构象，即蛋白质的结构。
1.1 蛋白质的二级结构蛋白质的二级结构（secondary structure）是指多肽链中主链原子的局部空间排布即构象，不涉及侧链部分的构象。
蛋白质主链构象的结构单元包括：α-螺旋（α－helix）、β-片层结构（β－pleated sheet）或称β-折迭、β-转角（β－turn或β－bend）、无规卷曲（random coil）。
α-螺旋有以下几个特点：①多个肽键平面通过α－碳原子旋转，相互之间紧密盘曲成稳固的右手螺旋。
②主链呈螺旋上升，每3.6个氨基酸残基上升一圈，相当于0.54nm。
③每一个氨基酸残基中的NH和前面相隔三个残基的C=O之间形成氢键。
④肽链中氨基酸侧链R，分布在螺旋外侧，其形状、大小及电荷影响α－螺旋的形成。
β-片层结构有以下几个特点：①是肽链相当伸展的结构，肽链平面之间折叠成锯齿状，相邻肽键平面间呈110°角。
氨基酸残基的R侧链伸出在锯齿的上方或下方。
②依靠两条肽链或一条肽链内的两段肽链间的C=O与H形成氢键，使构象稳定。
③两段肽链可以是平行的，也可以是反平行的。
即前者两条链从“N端”到“C端”是同方向的，后者是反方向的。
β-片层结构的形式十分多样，正、反平行能相互交替。
④平行的β-片层结构中，两个残基的间距为0.65nm；反平行的β-片层结构，则间距为0.7nm。
β-转角结构的特点：蛋白质分子中，肽链经常会出现180°的回折，在这种回折角处的构象就是β-转角。
无规卷曲的特点：没有确定规律性的部分肽链构象，肽链中肽键平面不规则排列。
图1 蛋白质的二级结构1.2 蛋白质的超二级结构和结构域超二级结构（supersecondary structure）是指在多肽链内顺序上相互邻近的二级结构常常在空间折叠中靠近，彼此相互作用，形成规则的二级结构聚集体。
目前发现的超二级结构有三种基本形式：α螺旋组合（αα）；β折叠组合（βββ）和α螺旋β折叠组合（βαβ），其中以βαβ组合最为常见。
结构域（domain）也是蛋白质构象中二级结构与三级结构之间的一个层次。
在较大的蛋白质分子中，由于多肽链上相邻的超二级结构紧密联系，形成二个或多个在空间上可以明显区别它与蛋白质亚基结构的区别。
一般每个结构域约由100-200个氨基酸残基组成，各有独特的空间构象，并承担不同的生物学功能。
蛋白质的三维空间结构与其功能紧密相关，而超二级结构正是构成三维结构的基本单元。
从蛋白质一级结构直接预测三维空间结构非常困难，蛋白质二级结构及超二级结构正是两者直接之间的重要桥梁，因此超二级结构的预测有着重要的研究意义。
图2 蛋白质的超二级结构图3 结构域1.3 蛋白质的三级结构蛋白质的多肽链在各种二级结构的基础上再进一步盘曲或折迭形成具有一定规律的三维空间结构，称为蛋白质的三级结构（tertiary structure）。
现也有人认为蛋白质的三级结构是指蛋白质分子主链折叠盘曲形成构象的基础上，分子中的各个侧链所形成一定的构象。
侧链构象主要是形成微区（或称结构域）。
蛋白质三级结构的稳定主要靠次级键，包括氢键、疏水键、盐键以及范德华力等。
这些次级键可存在于一级结构序号相隔很远的氨基酸残基的R基团之间，因此蛋白质的三级结构主要指氨基酸残基的侧链间的结合。
图4 蛋白质的三级结构1.4 蛋白质的四级结构具有二条或二条以上独立三级结构的多肽链组成的蛋白质，其多肽链间通过次级键相互组合而形成的空间结构称为蛋白质的四级结构（quarternary structure）。
其中，每个具有独立三级结构的多肽链单位称为亚基（subunit）。
四级结构实际上是指亚基的立体排布、相互作用及接触部位的布局。
图5 蛋白质的四级结构2 蛋白多级结构的测定方式2.1 蛋白质二级结构的测定方式蛋白质的二级结构在在维持蛋白质的生理活性的过程中发挥着十分重要的作用。
近年来，国内外学者利用各种物理和化学方法对其做了大量的工作。
目前，常用的蛋白质二级结构检测方法有X-射线晶体衍射、核磁共振光谱、圆二色光谱、紫外光谱、荧光光谱与红外光谱等[1]。
这些方法各有其优缺点。
2.1.1 X-射线晶体衍射法X-射线晶体衍射[2]是确定蛋白质构象最准确的方法。
虽然其能够提供完整的蛋白质晶体结构信息，但它要求高质量的单晶样品，对结构复杂、柔性的生物大分子蛋白质来说，得到所需的晶体结构较为困难。
同时，对于某种特定的蛋白来说，结晶过程有可能改变蛋白质的结构，使得两种状态下蛋白质的结构不完全相同。
而且，它只是反映蛋白质的一种静态结构，不能用于测定蛋白质的溶液构象，不容易说明大分子在生理状态下结构与功能的关系。
另外其实验过程复杂、所用时间长也是该技术的不足之处。
马礼敦[3]在文章中却提到X-射线晶体衍射在测定HIV病毒及多种有关蛋白的结构中的应用及其广泛。
1989年已测出HIV-1蛋白酶的晶体结构，属天冬氨酸蛋白酶族，图6左为其带状结构图。
是由2个99个氨基酸肽链构成的二聚体，呈C2对称，并找到每个单体上有一个天冬氨酸活性点。
图6右图为HIV-1蛋白酶局部的原子结构图，画出了它与抑制剂A-74704的氢键结合模式，上中部的叉形分子即为抑制剂。
图6左的上部空穴中的蓝色分子也为抑制剂分子。
图6 （左）HIV-1蛋白酶的晶体结构与抑制剂；（右）抑制剂与A-74704与HIV-1蛋白酶之间的氢键结合模式2.1.2 核磁共振光谱法核磁共振法常规应用于解析化学物质结构和反应性能，尤其是在确定溶液中蛋白和多肽结构方面起着其它物理分析方法不可比拟的作用。
张猛[4]等人在文章中综述了核Overhauser效应(NOE)等确定蛋白或多肽二级结构的方法。
NMR方法可以在很宽的时间尺度上进行蛋白质动力学的研究。
针对大分子量蛋白和信号灵敏度较低的情况下，可以釆用固体核磁共振和位点特异性氨基酸标记的方法进行蛋白质结构、功能和动力学的研究。
石攀[5]在文章中介绍了目前用于核磁共振研究的非天然氨基酸的种类和标记方法，分别介绍了液体和固体核磁在非天然氨基酸标记研究中的应用。
2.1.3 圆二色光谱法毛晓英[6]在文章中采用远紫外圆二色光谱来表征核桃蛋白碱溶酸沉的制备过程中二级结构的变化。
图7 核桃蛋白样品的远紫外CD图谱( a核桃脱脂粉；b核桃分离蛋白；c核桃浓缩蛋白)如图7所示，核桃分离蛋白和浓缩蛋白与核桃脱脂粉的CD图谱负峰峰形基本一致。
核桃脱脂粉具有典型的α-螺旋结构的谱图，在201nm和221nm有2个负的肩峰谱带。
核桃分离蛋白在204nm和229nm有负肩峰。
其负峰位发生了红移。
核桃浓缩蛋白在199nm和221nm有2个负的肩峰谱带。
表1 远紫外CD 测定核桃蛋白样品的二级结构a通过软件分析二级结构数据(见表1)可知，核桃脱脂粉主要以α-螺旋结构为主，占80.4%。
核桃分离蛋白和浓缩蛋白的二级结构含量比较相似，主要以α-螺旋和无规则卷曲为主，分别占35%，32%，其中β-折叠结构有所增加。
由此结果可以看出，核桃蛋白包含了α-螺旋，β-折叠，β-转角，无规则卷曲等4种类型的二级结构，其中以α-螺旋和无规则卷曲较多。
核桃分离蛋白和浓缩蛋白在制备过程中改变了核桃蛋白质的二级结构，其中，在一定程度上破坏了α-螺旋结构，使β-折叠少量增加，同时无规则卷曲和β-转角结构明显增加。
王铮[7]等人利用圆二色光谱检测蛋白质并对蛋白的二级结构进行分析、计算，可以得到对蛋白二级结构影响的各种因素和结果。
对不同蛋白二级结构的圆二色检测结果表明，在检测过程合适的蛋白浓度对结果的稳定性有非常重要的用，对于抗体蛋白来说，浓度为10 ~50 μg/ml的区间内，计算得到的二级结构比例是基本稳定的，超出该范围，计算结果偏差加大。
图8不同浓度血清白蛋内的圆二色光谱测量结果如图8所示，为不同浓度血清白蛋内的圆二色光谱测量结果。
图9 不同浓度的模型蛋白圆二色光谱图对不同浓度的模型蛋白圆二色光谱图进行二级结构计算结果如表2所示，从表2可以看出，浓度介于10~100 μg/ml时，计算出的蛋白的二级结构波动小。
表2 不同浓度模型蛋白的二级结构计算表对浓度范围1 ~500 μg/ml的模型蛋白进行圆二色扫描，并对得到的谱图进行二级结构计算，结果表明，在蛋白浓度介于10 ~100 μg/ml之间时，谱图光滑，里然圆二色光谱图的强度有变化，但是峰形相似，计算出的蛋白的二级结构波动小，接近预测值。
浓度过大、过小时二级结构计算结果变化较大，拟合因子大，和预测结构偏离大。
2.1.4 傅里叶红外光谱法傅里叶红外光谱法FTIR是近20年来才兴起的新的光谱学技术，与传统的色散型红外光谱仪相比有其独特之处。
FTIR属于分子振动吸收光谱，是化合物鉴定和结构分析的常用手段。
其独特之处，就在于可以测定不同状态、不同浓度及不同环境中的蛋白质和多肽。
因此它是目前研究蛋白质及多肽结构与功能关系强有力的主要手段之一[8]。
戈志成[9]等人采用FTIR法对改性小麦面筋蛋白的二级结构进行了测定。
实验内容主要采用该法(FTIR）对湿热-琥珀酸酐酰化改性谷阮粉进行结构分析。
结果显示：谷朊粉的二级结构是以β-折叠结构为主，改性后的谷朊粉二级结构有明显变化，琥珀酸酐处理会使部分β-转角结构转化为β-折叠结构，并且使α-螺旋结构减少。
下图是将样品用研钵研磨成均匀粉末，压制成薄片，再用红外光谱仪做全波段扫描(400-4000cm-1)，扫描次数128次。
图10 (1)谷朊粉(2)湿热-酰化处理谷朊粉(3)湿热谷朊粉(4)酰化处理谷朊粉图10中(1)-(4)样品分别为原料谷朊粉、湿热-酰化处理谷朊粉、湿热谷朊粉、酰化处理谷朊粉。
经过湿热处理的谷朊粉结构变化比较小，仅有少量的β-转角结构转化为β-折叠。
经过单独琥珀酸酐处理的谷朊粉β-折叠的结构有大幅度的增加，而β-转角α-螺旋结构含量明显减少。
而经过湿热-琥珀酸酐酰化的谷朊粉的α-螺旋结构变化不大，而β-折叠有所增加β-转角相应减少，但是β-折叠增加幅度并没有单独琥珀酸酐处理的谷朊粉的变化幅度大。