生物化学第02章蛋白质化学ppt(浙大版)PPT.ppt

蛋白质构象改变导致疾病的机理：有些蛋白质错误折叠后相互聚集，常形成抗蛋白水解酶的淀粉样纤维沉淀，产生毒性而致病，表现为蛋白质淀粉样纤维沉淀的病理改变。 这类疾病包括：人纹状体脊髓变性病、老年痴呆症、亨停顿舞蹈病、疯牛病等。 种类较多，生理功能各异。 多肽类激素主要见于下丘脑及垂体分泌的激素，如催产素（9肽）、加压素（9肽）、促肾上腺皮质激素（39肽）、促甲状腺素释放激素（3肽）。 神经肽主要与神经信号转导作用相关，包括脑啡肽（5肽）、?-内啡肽（31肽）、强啡肽（17肽）等。 三、蛋白质的分类 根据蛋白质组成成分: 单纯蛋白质 结合蛋白质 = 蛋白质部分 + 非蛋白质部分 根据蛋白质形状: 纤维状蛋白质 球状蛋白质 根据蛋白质的主要功能： 活性蛋白质 非活性（结构）蛋白质 蛋白质的分子结构The Molecular Structure of Protein 第二节 一级结构 二级结构 三级结构 四级结构 高级结构/空间构象 蛋白质结构的四个层次 基础结构 一、蛋白质的一级结构(primary structure) 什么是？ 多肽链中从N→C端氨基酸的排列顺序。 主要的化学键— 肽键 有些蛋白质还包括二硫键 二、蛋白质的二级结构(secondary structure) 蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构，即该段肽链主链骨架原子的相对空间位置，不涉及氨基酸残基侧链的构象 。 (关键词:主链、肽段、局部) 什么是？ 二级结构的主要化学键— 氢键 二级结构的基本单位— 肽单元 （一）二级结构的基础—肽单元(peptide unit) 对肽单元的说明： C?1和C?2为反式(trans)构型,O和H也是反式构型。 肽键键长0.132nm ＜0.149 nm 0.127 nm ＜ 部分双键性质,不能自由旋转。 C?1、C、O、N、H、C?2 6个原子在同一平面,称为肽键平面。 相邻2肽单元（肽键平面）的相对空间位置 Cα1 O H N Co ψ 酰胺平面-1 酰胺平面-2 O H N Co Cα3 Cα2 R H ? Cα与羰基Co和N相连的单键能自由旋转，角度为ψ 、 ? ,该旋转角度决定了相邻2肽单元的相对空间位置。 （二）蛋白质二级结构的主要形式 ?-螺旋 ( ? -helix ) ?-折叠 ( ?-pleated sheet ) ?-转角 ( ?-turn ) 无规卷曲 ( random coil ) ①外观：右手螺旋（顺）。 ?-螺旋结构要点： 1、?-螺旋 ( ? -helix ) ②螺距：3.6个氨基酸、0.54nm。 ③维持因素：氢键。 ④R基团的位置：螺旋外侧， R基团影响?-螺旋的形成。 ①肽段折纸状、锯齿状，相对伸展。 ?-折叠结构要点： 2、?-折叠 ( ?-pleated sheet ) ②几个肽段顺向平行、反向平行0.70nm。 ③维持因素：氢键。 ④R基团的位置：锯齿的上下方。 3.?-转角 ① ② ③ ④ ?-转角常出现在肽链呈180°回折处，多由4个氨基酸残基组成，第1个氨基酸的羰基氧与第4个氨基酸残基的氨基氢形成氢键。 ?-转角的第2个氨基酸多为脯氨酸。 4.无规卷曲 无规卷曲是指没有确定规律性的那部分肽链结构。 模体（motif）[超二级结构] 在许多蛋白质分子中，二个或三个具有二级结构的肽段在空间上相互接近，形成一个特殊的空间构象，被称为模体。 三、蛋白质的三级结构(tertiary structure) 疏水键、离子键、氢键、 Van der Waals力、二硫键等。 整条肽链 全部氨基酸 所有原子 （一）什么是? 主要的次级键： 三维空间的位置排布 每一条多肽链都有完整的三级结构 N 端 C端 肌红蛋白 (Mb) b + c c c c b a a a 维持蛋白质分子构象的各种化学键 a 氢键 b 离子键 c 疏水键 三级结构中疏水键数量最多，往往居于球状蛋白质内部。 + （二）结构域 大分子蛋白质的三级结构常可分割成一个或数个球状或纤维状的区域，折叠得较为紧密，各行使其功能，称为结构域。 3-磷酸甘油醛脱氢酶亚基的结构域示意图 3-磷酸甘油醛脱氢酶，每个亚基由两个结构域组成，N端形成的第一个结构域能与NAD+结合，第二个结构域（147-333氨基酸）能与底物3-磷酸甘油醛结合。 四级结构— 亚基 (subunit)— 维持因素— 2或2条以上多肽链，每一条多肽链具有完整的三级结构，并以非共价键相连。 四级结构中每条具有完整三级结构的多肽链 次级键：离子键、疏水键、氢键 无共价键 四、蛋白质的四级结构(quaternary structure) （多条肽链之间的作用） 一级结构