蛋白质

1.蛋白质的基本生物功能：(ppt 1/P20-23)

结合：能特异性地识别其他对于蛋白质功能有重要意义的分子；而特异性的结合由蛋白形状的互补性和极性作用决定；

催化：人体中的催化剂大部分都是蛋白质酶分子；

开关：蛋白质是柔性分子，构象可以根据PH变化或者配体结合而改变，这些改变可以作为分子开关来控制细胞过程；

结构蛋白：蛋白质分子作为一些生命系统的一些主要结构的元素。这一功能是根据蛋白质亚基自身与其他蛋白或是糖类物质的特异性关联来决定。

2.组成蛋白质的20种氨基酸是什么？都有何特点？(ppt2/p4-10)

天冬氨酸(Asp, D)、谷氨酸(Glu, E)、赖氨酸(Lys, K)、精氨酸(Arg, R)、组氨酸(His, H)、丝氨酸(Ser, S)、苏氨酸(Thr, T)、酪氨酸(Tyr, Y)、半胱氨酸(Cys, C)、天冬酰胺(Asn, N)、谷氨酰胺(Gln, Q)、甘氨酸(Gly, G)、脯氨酸(Pro, P)、甲硫氨酸(Met, M)、丙氨酸(Ala, A)、亮氨酸(Leu, L)、缬氨酸(Val, V)、异亮氨酸(Ile, I)、苯丙氨酸(Phe, F)、色氨酸(Trp, W)

特点：

A.带电的（可形成盐桥，亲水）：

a)酸性氨基酸（带负电）：Asp，Glu（易与三价金属离子结合成螯合键）

b)碱性氨基酸（带正电）：Lys，Arg，His（Lys：蛋白质修饰、甲基化、乙酰化的特殊修饰位点；His：

侧链弱碱，唯一侧链解离常熟在7附近）

B.不带电的：

a)极性（携带的基团可与水形成氢键，是氢键受体，亲水）：Ser，Thr，Tyr，Cys，Asn，Gln（Ser，

Thr，Tyr这三个氨基酸带羟基基团；Ser、Thr：蛋白质磷酸化主要位点；Tyr：环状，可检测蛋白质含量；Cys：X-S-S-X，二硫键；Asn、Gln：侧链酰胺键，氢键的供体与受体）

b)非极性（疏水）：Gly，Pro，Met，Ala，Leu，Val，Ile，Phe，Trp（Gly：最小的氨基酸；Pro：亚

氨基酸，一些特殊的二级结构的识别氨基酸，影响肽链构型，二级结构改变；Met：含S，一定条件下，S作为亲合体与HgCl反应；Ala，Leu，Val，Ile这四个为烷基侧链，疏水力，范德华力；Phe，Trp：芳香族，环状结构；Trp：侧链最大的氨基酸，200-400nm处有吸收光的能力)

3.一级结构中，主要是前两位密码子决定氨基酸性质，第二位密码子决定氨基酸是极性还是非极性的。

(ppt2/12-13)

4.肽平面：肽键具有一定程度的双键性质，参与肽键的六个原子C、H、O、N、Cα1、Cα2不能自由转动，位

于同一平面，此平面就是肽平面，也叫酰胺平面。(ppt2/p15)

5.指出键的位置（盐碱、二硫键、氢键、疏水作用）(ppt2/p16)

6.20种氨基酸构象的偏向性：(ppt2/35)

α螺旋：Glu、Ala、Leu、Met、Gln、Lys、Arg、His；

β折叠：Val、Ile、Tyr、Cys、Trp、Phe、Thr；

β转角：Gly、Asn、Pro、Ser、Asp。

7.序列模体：在不同的蛋白质中找到可识别的氨基酸序列，通常显示生物化学功能。(ppt2/40)

结构模体：可能包含整个结构域或蛋白，通常是由二级结构的局部排列形成的结构域。结构模体一般不与特异的生化功能有关。

功能模体：包含序列模体和结构模体，与特定的生化功能有关。

8.螺旋-转角-螺旋模体（HTH）：第一个H，稳定其结构；第二个H，与DNA相互作用。(ppt2/41)

1）在所有已知的调节基因表达的DNA结合蛋白中都能找到HTH模体。

2）有两个α螺旋，使得与DNA联接更加紧密，中间有一小段转角。

9.螺旋-环-螺旋模体（HLH）：(ppt2/50)

发现于钙调蛋白和其他钙结合蛋白，也称为EF手模体。约30个氨基酸长，由一个α螺旋（E），环和另一个α螺旋（F）构成。Ca2+结合在环上，由蛋白主链原子和氨基酸侧链基团绑定，通常是天冬氨酸和谷氨酸。

10.β延伸（β-meander）(ppt2/52)：由3条反向平行的β链和短的转角连接而成。

11.希腊钥匙模体：是反平行β链的一种排列方式。开始的三个链相邻但第四个链与第一个相邻，通过一个长的

环相连接。N端-C端是以逆时针方向连接的。

12.βαβ模体（ppt2/57）：β-环-α-环-β；第一个环为活性环，第二个环未知。

13.α螺旋在上，右手手性，最常见；α螺旋在下，左手手性。(ppt2/58)

14.TIM和DHFR都由8个α/β桶装结构组成(ppt3/2)

TIM：丙糖磷酸异构酶：单股平行的α/β桶状结构

DHFR：二氢叶酸还原酶：双股的α/β桶状结构混合型。

15.Loops(ppt3/3)：为蛋白的识别、配基的结合和膜内联系提供了适当的位点。

1）环状部位突变概率高

2）环区在分子表面，主链上的氢键和氨基没有明显的相互作用。分子内氢键非常少，往往与溶液相互作用形成氢键。

3）长的环区易被蛋白酶降解，其中一些往往与金属离子（钙）结合而得到保护（与金属离子结合的氨基酸往往在环区上，环区是最容易断裂的地方）。环区往往是功能区，与底物或配体结合的位置。

16.非共价作用力：范德华力、氢键、盐键、疏水作用(ppt3/4)

共价作用力：二硫键、肽键

17.结构域的分类(ppt/14)：α结构域、β结构域、α/β结构域、α+β结构域或交联结构域。

18.两条α螺旋通过将疏水侧链放置在一起形成超级卷曲即所谓的卷曲之卷曲的排列。这一结构是纤维蛋白质或

一些转录因子的结构基础。由于两段右手螺旋所形成的左手超级卷曲，使得每圈残基数从3.6下降到3.5。

因而螺旋之间的侧链相互作用模式是以七个残基为单位的重复，即（Heptad repeat）七元重复组合。(ppt3/17) 19.以字母a-g来表示残基，其中残基d，a常为疏水的，d多为亮氨酸或异亮氨酸，相邻螺旋间的d，a形成了

疏水核心。处于疏水核心边缘的残基e，g经常是带电的残基。这些残疾的侧链提供了螺旋间的离子相互作用，同时决定了链之间的相对排列和取向。(ppt3/19)

20.沟中脊模型：沟和脊由相距3或4个氨基酸的侧链组成，当折叠时，脊刚好嵌入沟内。（ppt3/24）

21.β结构域(ppt3/35)：核心是4或5到10条β链组成；链是反向平行的；最常见的组合：上下走向的β桶、

希腊钥匙、胶冻卷桶；平行的β-螺旋是例外。

22.Jelly roll fold（胶冻卷样桶）特征(ppt3/40)：

①似倒转的U

②通常被分为两个β折叠

③超过8条链也能形成，但通常是8条

④由于折叠，氢键的形成是在1和8；2和7；3和6；4 和5。

23.问题：为什么流感在低pH条件下更容易突变？(ppt3/44)

答：B区的环状结构变成了α螺旋；低pH时，105-113残基形成了环状结构；E-F发夹结构和C末端的G 螺旋改变了位置。HA2亚基结构上的变化导致在低pH条件下，血凝素使病毒和细胞质膜更易靠近并发生融合。

24.β-螺旋(ppt3/48)：首次发现于细菌酶中的果胶酸裂合酶。在β螺旋结构中，多肽链折叠成一股宽的螺旋，他

的每一圈含有两股或三股β折叠链。β折叠链平行排列成片层，片层之间有完全被侧链填满的核心。这一特殊的结构多出现在某些毒性蛋白以及人病变器官的表面蛋白中。

25.果胶酸裂合酶C的结构，是细菌的一种酶。多肽链卷曲成一个宽的螺旋，且由环区连接这些β折叠链，片

层之间近乎平坦，并形成不间断的墙面。在果胶酸裂合酶C中，β螺旋含有三组平行的β片层，粗略的排列成棱柱体的三条边。其中两个片层彼此平行，而且与第三个片层相垂直。在β螺旋内部完全被侧链所填满，没有留出可作为通道的空间。这种内部堆积可分为几种类型：Asn或Ser侧链间极性的堆积；Ala, Val, Leu 和Ile侧链间脂肪性的堆积；Phe和Tyr侧链间芳香性的堆积。这些堆积对于该酶的稳定性有重要贡献。

(ppt3/49)

26.不规则结构域(ppt4/13)：不规则的结构域中，通过与金属离子和二硫键形成的不规则的结构域。