2017全国生物奥赛辅导课件蛋白质结构.ppt

有氢键、疏水作用、离子键、范德华力和二硫键等。尤其是疏水作用，在蛋白质三级结构中起着重要作用。 二硫键是维持三级结构唯一的一种共价键，能把肽链的不同区段牢固地连接在一起。 主要的维系键： 4.蛋白质的三级结构 四、蛋白质 （一）蛋白质的空间结构 肌红蛋白 (Mb) N 端 C端 为单肽蛋白质，含有153个氨基酸，有8个螺旋区 五、肌红蛋白的结构与功能　　肌红蛋白是第一个被确定的具有三级结构的蛋白质，主要生物学功能是结合氧，是哺乳动物肌肉中储氧的蛋白质。肌红蛋白是一个相对比较小的蛋白，只由一条多肽链组成，呈扁平的棱形，含有一个血红素辅基。分子大小为4.5X3.5X2.5nm。 这种蛋白质分子中，最小的单位通常称为亚基或亚单位，一般由一条肽链构成，无生理活性。 5.蛋白质的四级结构 四、蛋白质 （一）蛋白质的空间结构 主要是疏水作用，其次是氢键、离子键和范德华力。 指由多条各自具有一、二、三级结构的肽链通过非共价键连接起来的结构形式；各个亚基在这些蛋白质中的空间排列方式及亚基之间的相互作用关系。 主要的维系键： 胰岛素受体: 由4个亚基组成(α2β2)，α亚基与β亚基形成单体，2个单体形成二聚体。 5.蛋白质的四级结构 四、蛋白质 （一）蛋白质的空间结构 血红蛋白的四级结构 维系蛋白质分子的一级结构：肽键、二硫键 维系蛋白质分子的二级结构：氢键 维系蛋白质分子的三级结构：氢键、疏水键、范德华力、离子键 维系蛋白质分子的四级结构：氢键、疏水键、范德华力、离子键 四、蛋白质 （一）蛋白质的空间结构 6.稳定蛋白质的作用力 重点：一条多肽链、以二级结构为基础、总三维空间结构 三级结构是由分子中各氨基酸残基的侧链相互作用来维持的。 ①多为右手螺旋（较稳定）。 ②每隔3.6个氨基酸残基螺旋上升一圈，每个AA残基跨距为0.15nm，螺旋上升一圈的距离（螺距）为0.54nm。 ③螺旋中所有氨基酸残基的R侧链都伸向外侧，链中的全部C=O 和-N-H几乎都平行于螺旋轴。 ④螺旋通过氢键维持稳定。每个肽键的NH和第四个肽键的CO形成氢键。 α-螺旋结构形成的限制因素： ①凡是有Pro存在的地方不能形成。因Pro形成的肽键N原子上没有H，不能形成氢键。 ②静电斥力。若一段肽链有多个Glu或Asp相邻，则因pH=7.0 时都带负电荷，防碍α螺旋的形成；同样多个碱性氨基酸残基在一段肽段内，正电荷相斥，也防碍α螺旋的形成。 ③位阻。如Asn、Leu侧链很大，防碍α螺旋的形成。 β-折叠是由若干肽段或肽链排列形成的片层构象,是一种肽链相当伸展的结构。 （2）?-折叠 四、蛋白质 （一）蛋白质的空间结构 2.蛋白质的二级结构 （1）肽链按层排列，主要依靠相邻肽链上的-C=O与-NH-形成的氢键以维持结构的稳定性。也可以在同一肽链的不同部分之间形成。 （2）肽键的平面性使多肽折叠成片，氨基酸侧链伸展在折叠片的上面和下面。 Cα Cα Cα Cα Cα Cα R R R R R R 结构特征： β-折叠包括平行式和反平行式两种类型 （3）?-折叠有两种类型。一种为平行式，即所有肽链的N-端都在同一边。另一种为反平行式，即相邻两条肽链的方向相反。反平行结构更为稳定。 N N C N N C C C 平行 反平行 （4）?-折叠在纤维蛋白和球状蛋白中均存在。 α-角蛋白用热水或稀碱等方法处理，或用外力拉直，就转变为?-角蛋白，属于平行结构。 丝心蛋白属于反平行结构。 (1)在?-转角部分，由四个氨基酸残基组成; 弯曲处的第一个氨基酸残基的 -C=O 和第四个残基的–N-H之间形成氢键。 (2)这类结构主要存在于球状蛋白分子中。 (3)属于非重复性结构 2.蛋白质的二级结构 （3）?-转角： 四、蛋白质 （一）蛋白质的空间结构 结构特点： 多肽链上经常出现180°的回折，这个回折角上就是?-转角结构。 —C—(NH—C—CO)2 N— O H H R 为了紧紧折叠成紧密的球蛋白，多肽链常常反转方向，成发夹形状。一个氨基酸的羰基氧以氢键结合到相距的第四个氨基酸的氨基氢上。 N—4CH—C C 3CH N—H O=C 2CH N C—1CH—N R R H O H R R O H O β-转角经常出现在连接反平行β-折叠片的端头。 甘氨酸侧链为氢原子，适于充当多肽链大幅度转向的成员。 脯氨酸的环状侧链的固定取向有利于β-转角的形成，它往往出现在转角部位。 （3）?-转角（?-turn） 多肽链中的肽段出 现1800回折时的结构。 ?-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