超二级。结构域四级3 课件.ppt

六、对许多球蛋白质研究中发现共同的结构形式 ——超二级结构和结构域 （一）超二级结构（基序motif或折fold叠） 1.超二级结构：指相邻的二级结构单元组合在一起，彼此相互作用，排列形成规则的、在空间结构上能够辨认的二级结构组合体，并充当三级结构的构件（block building）。 2.类型 ： αα、βαβ、βββ和β曲折等。 ;希腊钥匙拓扑结构;EF手：钙结合蛋白中，含有Helix-Loop- Lelix结构 锌指：DNA结合蛋白中，2个His、2个Cys结合 一个Zn 亮氨酸拉链：DNA结合蛋白中，由亮氨酸倒链 形成的拉链式结构， ;两个简单的常见基序，可产生两层二级结构。二级结构单元 界面之间的氨基侧链是远离水的。β 链倾向于以右手形式扭曲。 ;（二）结构域 1.结构域的概念 1970年Edelman为了描述免疫球蛋白分子的结构,提出了结构域的概念. 是指在较大蛋白质分子中，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的局部区域（一般为球状），该区域称为结构域。 结构域大约为40-400个氨基酸。大小相当于直径为2.5-3.5 nm的球体。各自有独特的空间构象， 有多个结构域的蛋白质，各个结构域可能呈现明显的球形凸出，更常见的是，广泛的表面接触使独立的结构域难以识别。并承担不同的生物学功能 ;; β桶 一种细菌的α溶血素的一个结构域;肌钙蛋白C的结构域 两个分离的钙结构域;2.结构域与功能域 功能域:是蛋白质分子中能独立存在的功能单位,它可以由一个或多个结构域组成。 关系：功能域往往位于结构域之间的交界处，可以由2个或2个以上的结构域组成。 3.结构域的运动 每个结构域本身都是紧密装配的，结构域之间是通过共价的、松散的肽链相联系的，由于这种牢固而又柔韧的连接方式，使得每一个结构域可以作为一个整体做较大幅度的相对运动。 当底物与酶结合时，2个结构域会发生相对运动，使裂缝关闭，结构域的这种运动可以使催化基团定向地包围底物，辨认出不合适的底物，并从活性部位上排出水分子。; ; 5.结构域的形成（多肽折叠规则） 多肽的折叠服从于物理和化学限制。 利用一些明显的折叠规则，介绍一些简单的基序;b. 在蛋白质中同时存在时，α螺旋和β片层通常发现于不同的结构层。这是由于β构象的多肽片段骨架不能与相邻的α螺旋形成稳定的氢键连接。 C. 一级序列中相互接近的多肽片段通常在折叠结构中也相邻堆叠。虽然多肽链中远距离的片段也可能在三级结构中相互接近，但并非正常情况。 d .二级结构单元间的连接不能形成交叉或结节; e .当各个片段以右手螺旋略微扭曲时，β构象最稳定。扭曲对各个β片层间的相互排列和它们之间的多肽链连接都有影响。例如，两个平行的β片层必须通过一个交叉条带连接（如图 ）。原则上这种交叉可以是右手或左手构象，但是在蛋白质中几乎总是右手的。右手连接比左手连接短些，而且弯曲角度更小，因此更容易形成。由于β片层略有扭曲，当许多片段放在一起时也造成了一种特征性的扭曲结构。β桶和扭曲β片层就是两个例子（如图 ) ，它们组成了许多更大结构的核心部分。 ;; f.按照这些规则，复杂的基序可以由简单的基序搭建产生。 ;球状蛋白质;6.蛋白质基序是蛋白质结构分类的基础 ①根据都是α-、都是β、α/β以及α＋β分，每一种都含有数十个到成百上千个不同的折叠排列方式，由不断增加的亚结构组成。 ②蛋白质家族：具有重要的一级序列相似性，或显示出结构功能相似性的蛋白质，属于同一个蛋白质家族（family）. ③超家族：一级序列几乎没有相似性的两个或更多家族有时也使用相同的主要结构基序，并具有功能上的相似性，这些家族属于超家族。 ;POB标识符 折叠 超家族 家族 蛋白质 物种 ;POB标识符 折叠 超家族 家族 蛋白质 物种;POB标识符 折叠 超家族 家族 蛋白质 物种 ;POB标识符 折叠 超家族 家族 蛋白质 物种 ;七、球状蛋白质的三级结构的特征要点： （1）球蛋白质的三级结构 是指在二级结构基础上，肽链的不同区段的侧链基团相互作用，在空间进一步盘绕、折叠形成的包括主链和侧链构象在内的特征三维结构。 （2）小的球蛋白（100个AA左右）内部结构简单，只有一个结构单元，大的蛋白（超过几百个AA）由简单基序搭建成复杂的基序，折叠成一个或更多稳定的球状单元——结构域。蛋白质基序是结构分类的基础 （3）亲水基团在分子外表面，疏水基团在分子内部。 （4）较大蛋白