第1章-蛋白质化学-课件.pptVIP

* * 特点 多肽链充分伸展，肽平面折叠成锯齿状； 氢键维系：氢键的方向垂直长轴； 侧链伸出、位于“锯齿”状结构的上下方； 由一条多肽链形成，也可由多条肽链顺平行或反平行形成。 3. ?-折叠（ ?-片层， ?-pleated sheets） (Pauling, 1951) * * 4、?-转角和无规卷曲 ?-转角（?-bend or ?- turn )： 蛋白质分子中，肽链进行1800回折时出现的结构。 无规卷曲：指没有确定性规律的肽链结构。 ?-转角分类： I型，中间肽单元的氧原子与侧链R2、R3呈反式位置。 II型，中间肽单元的氧原子与侧链R2、R3呈顺式位置 * * （二）蛋白质的三级结构 指一条多肽链中所有原子在三维空间的整体排布，称为三级结构，是包括主、侧链在内的空间排列。 主要化学键：疏水键、离子键、氢键、范德华引力、二硫键 尤其是疏水键，在蛋白质三级结构中起着重要作用。 * 特点： 空间长度缩短，呈球状、棒状、纤维状 三级结构主要靠次级键（非共价键）维系固定：疏水键、离子键、氢键、范德华力；二硫键（共价键）也参与维系三级结构 疏水基团在分子内部，亲水基团在分子表面 功能区形成：三级结构形成后，生物学活性必需基团靠近，形成活性中心或部位。 * 特点： 空间长度缩短，呈球状、棒状、纤维状 三级结构主要靠次级键（非共价键）维系固定：疏水键、离子键、氢键、范德华力；二硫键（共价键）也参与维系三级结构 疏水基团在分子内部，亲水基团在分子表面 功能区形成：三级结构形成后，生物学活性必需基团靠近，形成活性中心或部位。 * 肌红蛋白（Mb） 153aa, 单个肽链， 8个螺旋区 * （三）蛋白质的四级结构 具有独立三级结构的多肽链单位，称为亚基或亚单位，亚基可以相同，亦可以不同。 次级键包括离子键、氢键等 单独亚基，多无生物学功能，具有完整四级结构的蛋白质， 才有生物学功能。 二个或二个以上具有独立的三级结构的多肽链，彼此借次级键相连，成为有一定立体排布和空间关系的结构，称为四级结构 * 小结 高级结构或空间构象 四级结构 三级结构 二级结构 一级结构 氨基酸的理化性质 * 三 蛋白质结构与功能的关系 各种蛋白质均有其特定功能 蛋白质功能由其空间结构决定 空间结构由一级结构决定 蛋白质的一级结构和空间结构 均与蛋白质的功能有关 * 一、蛋白质一级结构与功能的关系 Primary structure and function （一）一级结构是空间构象的基础，决定功能。 （二）一级结构是蛋白质功能的基础 对于不同种属来源的同种蛋白质进行一级结构测定和比较，发现存在种属差异，这种差异可能是分子进化的结果，但与活性和蛋白质空间结构密切相关的氨基酸残基高度保守 * 二、蛋白质的空间构象与功能的关系 蛋白质空间结构是其生物学活性的基础，构象发生改变，其功能活性也随之改变。 例1：核糖核酸酶 RNase是由124aa残基组成的单肽链，分子中 8 个Cys的-SH构成4对二硫键，形成具有一定空间构象的蛋白质。 * 蛋白质构象改变与疾病 蛋白质构象病：若蛋白质的折叠发生错误，尽管其一级结构不变，但蛋白质的构象发生改变，仍可影响其功能，严重时可导致疾病发生。 * 疯牛病 由朊病毒蛋白(prion protein, PrP)引起。 PrP 分子量：33-35kD 正常含多个?-螺旋（PrPc），致病PrP全变成?-折叠（PrPsc），导致神经退行性变。疾病与DNA和RNA无关。 * 一、两性电离和等电点 体内多数蛋白质pI为pH5.0，体液pH7.4, 阴离子？阳离子? 等电点（pI）：在某一pH溶液中，蛋白质不解离或解离成 阴、阳离子的程度和趋势相等，成为兼性离子（ 正、负电荷正好相等），净电荷为零，此pH值 称为该蛋白质的等电点。 P NH3+ COOH P NH3+ COO — P NH2 COO — OH- H+ OH- H+ pH pI pH = pI pH pI 第3节 氨基酸的理化性质与分类 * 问题 某氨基酸的等电点是5.1，它在PH=8.0的溶液中带何种电荷？在PH=2.0的溶液中带何种电荷？ 答：在PH=8.0的溶液中带负电；（pHpI） 在PH=2.0的溶液中带正电 。 (pHpI) * 二、蛋白质的高分子性质 高分子化合物，在水溶液中呈胶体状态 扩散慢 易沉