第5章 蛋白质的三维结构讲解.ppt

? 右手螺旋和左手螺旋 ? 左手螺旋不稳定 ? 天然蛋白质的 ?- 螺旋 几乎都是右手螺旋（均 为 L- 氨基酸构成）。 ??- 螺旋的手性 ? 不利于 α - 螺旋形成的因素 2 、 β - 折叠 (β— sheet structure) ? 两条或多条几乎完全 伸展的多肽链； ? 或同一肽链的不同肽 段，侧向聚集在一起。 ? 相邻肽链主链上的 NH 和 C=0 之间形成氢链。 （ 1 ）氢键与肽链的长轴接近垂直 （ 2 ）多肽主链呈锯齿状折叠构象 每个 aa 残基上升约 0.35nm 结构特征 平行式： 多肽链方向都是 从 N 到 C ，重复距离 是 0.65nm 。 反平行式： 一条从 N 到 C ，另一条 从 C 到 N ，重复距离 是 0.7nm 。 （ 3 ） 侧 链 R 基 交 替地分布在片层 平面的两侧： 反 平 行 式 比 平 行 式 更 稳 定 3 、 β - 转角 （ β -turn ） α α α ①由多肽链上 4 个连续的氨基酸残基组成 ②主链骨架以 180 °返回折叠（发夹结构） ③第 1 个 a.a 残基 C=O 与第 4 个 a.a 残基 N-H 生成氢键 ④多数由亲水氨基酸残基组成，位于蛋白分子表面 ⑤ Pro 和 Gly 常见 结构特征 4 、无规卷曲 (random coil) ? 没有确定规律性的肽链构象，但仍是紧密有序 的稳定结构； ? 通过主链间及主链与侧链间氢键维持构象 ; ? 常见于酶的活性部位或蛋白质的功能部位； ? 两类： 紧密环（ compact loop ） 连接条带（ connection straps ） RNase 的某些二级结构 ? 二级结构是蛋白质 主链 的折叠产生的有规则的构象。 ? 维系蛋白质二级结构的主要作用力是 氢键 ，氢键存在 于肽链主链之间而不是氨基酸侧链基团之间。 ? 氨基酸残基侧链沿蛋白质二级结构的分布是有规律的。 ? 不同的氨基酸对形成某种二级结构有一定的偏好，同 时对形成某种二级结构有一定的排斥。 二级结构特点总结 蛋白质二级结构总结 二级结构 刚性 / 柔 性 氢键数 目 重复结构 形状 a －螺旋 刚性较 强 多 有 ? －折叠片 刚性较 强 多 有 ? － 转角 柔性较 强 少 没有 无规卷曲 柔性较 强 少 没有 超二级结构，又称模体 （ motif) ： 由若干个相邻的二级结构单元组合在一起， 形成有规则，在空间上能辨认的二级结构组合体， 用于充当三级结构的构件。 组织层次上介于二级和三级结构之间， 但没有完整的结构域。 四、超二级结构 α - 螺旋的聚集体 (αα) 、 α - 螺旋和 β - 折叠的聚集体 (βαβ) 、 β - 折叠的聚集体 (βββ 和 βcβ) 。 超二级结构的基本组合形式 一些已知功能的 超二级结构 五、结构域 (domain) 又称辖区，是指蛋白质亚基结构中明 显分开的紧密球状结构区域，是多肽链在 一级结构上 相邻 的几个超二级结构单位通 过折叠，彼此聚集在一起，形成结构紧凑 的、在空间上可以明显区分的区域，且在 功能上相对独立的 空间结构。 ? 结构域是多肽链的独立折叠单位，装配紧密，一般由 100- 200 个氨基酸残基构成。 ? 结构域之间通过 铰链（合叶） 相连，通过铰链的松紧（合叶 的开合）使其相对运动。 ? 大的蛋白质或亚基，由多个结构域缔合而成三级结构；对较 小蛋白质或亚基来说，结构域和三级结构是一个意思，即单 结构域蛋白。 肌钙蛋白 铰链 ? 每个结构域承担一定的生物学功能，几个结构 域协同作用，可体现出蛋白质的总体功能。 ? 如：脱氢酶类的多肽主链有两个结构域， 一个为 NAD + 结合 结构域， 一个是起 催化作用 的结构域， 两者组合成脱氢酶的脱氢功能区。 第 5 章 蛋白质的三维结构 ? ? 晶体： X 射线衍射 （ X – ray diffraction ） 溶液： 核磁共振 （ NMR ） 圆二色性 (circula