全国生物奥赛辅导蛋白质结构解析.ppt

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。 是球状蛋白质的折叠单位。多肽链在二级结构或超二级结构基础上进一步绕曲折叠，形成紧密的三级结构的局部折叠区，它是相对独立的近似球状的结构，具有部分生物功能。对于较大的蛋白质分子或亚基，多肽链往往由两个以上结构域缔合而成三级结构。 四、蛋白质 （一）蛋白质的空间结构 3.蛋白质的超二级结构和结构域 （2）结构域： 四、蛋白质 （一）蛋白质的空间结构 结构域通常是超二级结构的组合； 结构域是三级结构的结构单位； 结构域一般由100－200个氨基酸残基组成； 结构域之间常形成相对松散的裂隙； 许多结构域之间由“铰链区”相连，使分子构象具有一定的柔性，结构域之间容易发生相对运动。 四、蛋白质 （一）蛋白质的空间结构 3.蛋白质的超二级结构和结构域 （2）结构域： 结构特点： 结构域之间常常只有一段肽链相连，形成所谓“铰链区”，使结构域容易发生相对运动。结构域之间的这种柔性有利于如酶和抗体活性的发挥。 通过结构域之间的相对运动，使蛋白质分子实现一定的生物功能。 酶的活性中心往往位于两个结构域的界面上． 在蛋白质分子内，结构域可作为结构单位进行相对独立的运动，水解出来后仍能维持稳定的结构，甚至保留某些生物活性（功能的独立性）。 功能特点： （一）蛋白质的空间结构 3.蛋白质的超二级结构和结构域 （2）结构域： 一条多肽链、以二级结构为基础、总三维空间结构 重点： 是指在二级结构、超二级结构和结构域基础上，主链构象和侧链构象相互作用，进一步盘曲折叠形成的特定的球状分子结构。三级结构是指多肽链中所有原子的空间排布。对于单一多肽链的蛋白质，三级结构是它的最高级结构，只有具有完整的三级结构，才具有全部的生物学功能。 4.蛋白质的三级结构 四、蛋白质 （一）蛋白质的空间结构 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。 蛋白质在三级结构层次的分类 纤维状蛋白质：整个分子形成有规则的线性结构，外形呈纤维状或细棒状 ；多数不溶于水；起支架和保护作用。 球状蛋白质：分子结构层次分明，外形接近球形或椭球形；溶解性较好；承担重要生理功能。 膜蛋白：与细胞的各种膜系统结合而存在，具有独特的结构特点。 4.蛋白质的三级结构 四、蛋白质 （一）蛋白质的空间结构 4.蛋白质的三级结构 四、蛋白质 （一）蛋白质的空间结构 （1）球状蛋白质 ①球状蛋白质含多种二级结构元件 ②球状蛋白质三维结构具有明显的折叠层次 ③球状蛋白质分子是紧密的球状或椭球状实体 ④球状蛋白质疏水侧链埋藏在分子内部，亲水侧链暴露在分子表面 有代表性的纤维状蛋白质结构特点总结 代表 占优势的二级结构 维系三维结构的作用力 重要的氨基酸残基 生活中的物理特性 ?－角蛋白 ?螺旋 氢键、二硫键 Cys 可伸缩、可卷曲 胶原蛋白 ?螺旋 氢键、共价键 Gly, Pro, Hyp, Lys 较高的机械强度 丝心蛋白 ?折叠 氢键、范德华力 Gly, Ala, Ser 柔软、抗张强度 弹性蛋白 无规卷曲 共价键 Lys 弹性强 4.蛋白质的三级结构 （一）蛋白质的空间结构 （2）纤维状蛋白质 ①蛋白质整体结构多为线性，由数条多肽链按照一定规则组合而成； ②在多数纤维状蛋白质中，某一种二级结构元件占绝对优势； ③ 纤维状蛋白质三维结构并不具有鲜明的折叠层次； ④多数纤维状蛋白质不易溶于水，主要原因为纤维状蛋白质在分子内部与表面具有较多的疏水性氨基酸残基。 4.蛋白质的三级结构 四、蛋白质 （一）蛋白质的空间结构 （2）纤维状蛋白质 ①膜蛋白的疏水氨基酸侧链可伸向外部 ②膜蛋白所含的亲水氨基酸残基比胞质蛋白质少 ③膜蛋白具有重要的生物功能，是生物膜实施功能的基本场所，生物膜的各种功能，大部分是由蛋白质来完成的。 4.蛋白质的三级结构 四、蛋白质 （一）蛋白质的空间结构 （3）膜蛋白 脂锚定蛋白 膜内在蛋白 (整合蛋白） 膜周边蛋白 (外周蛋白） 与脂双层强缔合的膜蛋白，埋入或横跨脂双层 含有一