蛋白质的结构知识要点总结课件

? 特征
? 1、每隔3.6个AA残基螺 旋上升一圈,螺距0.54nm
? 2、螺旋体中所有氨基酸 残基R侧链都伸向外侧链中 的全部>C=0和>N-H几乎都 平行于螺旋轴
? 3、每个氨基酸残基的 >NH与前面第四个氨基酸残 基的>C=0形成氢键,肽链上 所有的肽键都参与氢键的形 成
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（2）β-折叠 ? β-折叠(β结构或β构象)是一种重复性的结构,可以把它想
有范德华力、二硫键(如抗体)。
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1.蛋白质的二级结构
? 定义:指蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构,即蛋 白质主链原子的局部空间排布(不涉及侧链原子的位置)。
? 维持二级结构的化学键:氢键 ? 二级结构的主要类型
■α-螺旋 ■β-折叠 ■3-转角 ■3-凸起 ■无规则卷曲
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? (1)α一螺旋
? 多肽链主链的段(肽段)从 N端到C端形成顺时针方向 的右手螺旋结构。
? 概念1:蛋白质分子中几条各具独立三级结构的多肽链间 相互结集和相互作用,排列形成的更高层次的空间构象。
? 概念2:是指蛋白质分子中各亚基的空间排布和相互作用。 ? 亚基:蛋白质分子含有两条或两条以上多肽链,且每一条
多肽链都有完整的三级结构,称为亚基。 ? 作用力:亚基间以离子键、氢键、疏水力连接。此外,还
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二、蛋白质的空间结构
? 定义：蛋白质的空间结构通常称作蛋白质的构象,或 高级结构,是指蛋白质分子中所有原子在三维空间的分布 和肽链的走向。
? 一个天然蛋白质在一定条件下,往往只有一种或很少 几种构象,这是因为主链上有3是C-N键,不能自由旋转,另 两个可旋转的键所形成的φ角和Ψ角,也受到主链原子空 问位阻的限制。只有一小部分二面角的搭酉是空间位置 所允许的。此外,侧链R基团有大有小,相互间或者相斥, 或者吸引,使多肽链的构象数目受到进一步的限制。研究 蛋白质构象的主要方法有X射线衍射法、核磁共振法等。
蛋白质的结构
知识要点总结
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由长度不等、序列各异的氨基酸序列构成的蛋白质，可 以折叠成复杂的三维空间结构。为了研究方便，通常将蛋白 质的结构分为以下几个层次来描述：
一、蛋白质的一级结构
二、蛋白质的空间结构
1、蛋白质的二级结构 2、蛋白质的三级结构 3、蛋白质的四级结构
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一、蛋白质的一级结构
定义 :蛋白质的一级结构指多肽链中的氨基酸序列，氨基酸 序列的多样性决定了蛋白质空间结构和列的多样性决定了蛋 白质空间结构和功能的多样性。 主要的化学键 :肽键，二硫键
为反平行β折叠中的一种不规则情况。β凸起可认为是β折 叠链中额外插入的一个残基,在凸起折叠链上是两个残基, 而另一侧上的是一个残基。
β-凸起的结构
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? （5）无规卷曲
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? 无规卷曲指没有一定规律的松散肽链结构。但对一 定的球蛋白而言,特定的区域有特定的卷曲方式,因此,将 其归入二级结构。酶的功能部位常常处于这种构象区域 里。所以受到人们的重视。
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3.蛋白质的三级结构
? 定义:指球状蛋白的多肽链在二级结构、超二级结构和结 构域等结构层次的基础上,组装而成的完整的结构单元。 换一句话说。三级结构指多肽链上包括主链和侧链在内 的所有原子在三维空间内的分布。
? 化学健:疏水键和氢键、离子键、范德华力等来维持其空 间结构的相对稳定。
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4.蛋白质的四级结构
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2.超二级结构和结构域
? ①超二级结构 ? 超二级结构指若干相邻的二级结构中的构象单元彼此
相互作用。形成有规则的,在空间上能辨认的二级结构组 合体，常见的有ααβ,βαβ,βαβαβ( Rossman折叠),ββ,β曲折和希腊图案拓扑结构等。 ? ②结构域 ? 结枃域指多肽链在超二级结构基础上进一步绕曲折叠 成的近似球状的紧密结构。
? 平行β-折叠比反平行β-折叠更规则,平行折叠一般是 大结构,少于5条肽链的很少见。而反平行折叠可以少到 仅由两条肽链组成。
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? (3)β-转角 ? 指肽链出现180左右转向回折形成的“U”形有规律的
二级结构单元。含4个氨基酸残基,第一个氨基酸残基与第 四个形成氢键。
β一转角的结构
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（3）β-凸起 β-凸起是一种小的非重复性结构,能单独存在,但大多数
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一 一级结构是蛩白质最基本的结构。研究一个蛋白质 的结构和功能。首先要测定氨基酸序列。 直接测定蛋白质的氨基酸序列是很困难的, Sanger 通过近10年的工作,于1953年完成了牛胰岛素51个氨基 酸的序列测定。因此而荣获了1958的诺贝尔化学奖。我 国科学家通力合作,于1965年人工合成了有活性的牛胰 岛素。 胰岛素由A、B两条肽链组成。A链由21个氨基酸组 成B链由30个氨基酸组成。A链和B链之间通过两对二硫 键相连另外A链内部6位和l1位上的两个半胱氨酸通过二 硫键相连形成链内小环,下图为牛胰岛素的一级结构。
象为由折叠的条状纸片侧向并排而成,每条纸片可看成是 一肽链。在这里主链沿纸条形成锯齿状.由多条肽链构成,也可由局条肽链通过回 折构成。
? 折叠可以有两种形式,一种是平行式,另一种是反平 行式,在平行β-折叠中相邻肽链是同向的,每个残基的长 度是0.325mmo在反平行β-折叠片中,相邻肽链是反向的, 每个残基的长度是0.347nm。在平行折叠中的氢键有明 显的弯折,其伸展构象略小于反平行折叠中的构象。