生物化学蛋白质的值二级结构.ppt

蛋白质的二级结构 肽平面 肽键的特殊性质 蛋白质的二级结构 背景知识 肽键具有部分双键性质。 充分意识到氢键在蛋白质结构中的重要作用。 X-射线晶体学研究表明组成头发和豪猪刺的蛋白质的空间结构里存在重复结构。 氨基酸序列对? -螺旋结构结构的影响 两种?-折叠方式 （三）?-转角 （四）无规则卷曲 蛋白质的超二级结构 结构域 蛋白质的三级结构 总结 一个残基的改变为什么会带来如此大的变化呢？ 自然状态下，二价铁极易被氧化为三价铁，为什么在肌红蛋白血红素辅基中的二价铁和氧结合后却没变成三价铁？ 自然状态下，血红素辅基和CO的结合能力是其和O2结合的20000倍，但是在肌红蛋白中却只有200倍，为什么？ 血红蛋白 T态和R态 T态向R态转变因素 * 变构效应(allosteric effect) 一个寡聚体蛋白质的一个亚基与其配体结合后，能影响此寡聚体中另一个亚基与配体结合能力的现象，称为变构效应。 像血红蛋白这种具有变构效应的蛋白质称为变构蛋白（allosteric protein）。 变构效应(allosteric effect) 变构效应：蛋白质与配体结合改变蛋白质的构象，进而改变蛋白质生物学活性的现象。 氧结合曲线 91 93 94 95 当亚铁离子移动时，它同时拖动His F8残基，进一步导致蛋白质的构象发生改变。 整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置。即肽链中所有原子在三维空间的排布位置。 抹香鲸肌红蛋白（Myoglobin）的三级结构 分子中多肽主链由长短不等的8段直的α螺旋组成 最大的螺旋含23个残基 最短的7个残基，分子中几乎80%的氨基酸残基都处于α螺旋区中。 拐弯是由1—8个残基组成的无规则卷曲。 核糖核酸酶三级结构示意图 N His12 C His119 Lys41 分子表面往往有一个内陷的空隙，它常常是蛋白质的活性中心 大多数非极性侧链埋在分子内部，形成疏水核；而极性侧链在分子表面，形成亲水面。 蛋白质的三级结构具有明显的折叠层次。 球状蛋白的三级的结构特征 亚基之间的结合力主要是疏水相互作用。 蛋白质的四级结构 蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用，称为蛋白质的四级结构。 有些蛋白质分子含有二条或多条多肽链，每一条多肽链都有完整的三级结构，称为蛋白质的亚基 (subunit)。 血红蛋白的四级结构 从一级结构到四级结构 血红蛋白 蛋白质的一级结构是它的氨基酸序列 蛋白质的二级结构是由氢键导致的肽链卷曲与折叠 Primarystructure Secondarystructure 蛋白质的三级结构是多肽链自然形成的三维结构 蛋白质的四级结构是亚基的空间排列 Polypeptide(single subunitof transthyretin) Transthyretin, with fouridentical polypeptide subunits Tertiarystructure Quaternarystructure 蛋白质结构与功能的关系 The Relation of Structure and Function of Protein （一）一级结构是空间构象的基础 一、蛋白质一级结构与功能的关系 牛核糖核酸酶的一级结构 二硫键 天然状态，有催化活性 尿素、 β-巯基乙醇 去除尿素、 β-巯基乙醇 非折叠状态，无活性 当用透析的方法除去变性剂和巯基乙醇后，发现酶大部分活性恢复，所有的二硫键准确无误地恢复原来状态。若用其他的方法改变分子中二硫键的配对方式，酶完全丧失活性。这个实验表明，蛋白质的一级结构决定它的空间结构，而特定的空间结构是蛋白质具有生物活性的保证。 镰刀状细胞贫血病 正常的红细胞（左图）与镰刀状红细胞（右图）的区别 正常与异常的差异 N-val · his · leu · thr · pro · glu · glu · · · · ·C(146) HbS β 肽链 HbA β 肽 链 N-val · his · leu · thr · pro · val · glu · · · · ·C(146) 这种由蛋白质分子发生变异所导致的疾病，称为“分子病”。 血红蛋白单个（2个）氨基酸的改变影响功能： Hb Sβ链第六位谷氨酸突变为缬氨酸。 谷氨酸：亲水、带负电荷；缬氨酸：疏水、不带电 Hb S分子表面 多了一个疏水侧链 Hb S分子三维 结构发生改变 镰刀状细胞贫血病是血红蛋白分子突变引起的 由于伸出Hb S分子表面的缬氨酸侧链创造了一个“粘性”的突起，因而一个Hb S分子的“粘性”突起可以与另一个Hb S分子的互补口袋通过疏水作用结合，