生化讲义2蛋白质.ppt

β折叠桶 反平行β折叠桶 β折叠桶的各种形式 ④α螺旋-转角-α螺旋 由两个α螺旋组成的同型二聚体； 两个α螺旋之间被一段转动的肽隔开； 一个螺旋为识别螺旋，负责识别DNA大沟的特异碱基序列。 另一个螺旋没有碱基特异性，与DNA磷酸戊糖链骨架接触。 A. 噬菌体λ B. 噬菌体P22 螺旋—转角—螺旋最初是在λ噬菌体的阻遏蛋白中发现的一种DNA结合结构域（domain）。在阻遏蛋白氨基端有5段α螺旋，每段螺旋之间折转成一定角度相连接，其中两段负责同DNA结合。螺旋3由9个氨基酸组成，螺旋2由7个氨基酸组成的。两者形成一个角度。α螺旋3通过氨基酸侧链和DNA碱基之间的氢键与DNA序列相结合，3个氨基酸识别3个碱基，是识别螺旋(recognition helix)。α螺旋2则是通过氢键同DNA的磷酸骨架相接触。这种相互作用对于同DNA结合是必需的，但并不控制对靶序列识别的专一性。 三、结构域（domain） 结构域定义： 蛋白质在二级结构或超二级结构的基础上形成三级结构的局部折叠区。通常由100-200个氨基酸残基组成，其特点是在三维空间可以明显区分和相对独立，并且具有一定的生物功能，如结合小分子。一条多肽链在结构域范围内来回折叠，但相邻的结构域常被一个或两个多肽片段连结。 对那些较小的球状蛋白质分子或亚基来说，结构域和三级结构是一个意思，也就是说这些蛋白质或亚基是单结构域如红氧还蛋白等；较大的蛋白质分子或亚基其三级结构一般含有两个以上的结构域，即多结构域的，其间以柔性的铰链（hinge）相连，以便相对运动。 结构域有时也称功能域，功能域是指有功能的部分。一般,功能域是蛋白质分子中能独立存在的功能单位。功能域可以是一个结构域，也可以是两个或两个以上的结构域组成。 从动力学的角度来看，一条长的多肽链先折叠成几个相对独立的区域，再缔合成三级结构要比直接折叠成三级结构更合理。 从功能的角度来看，酶蛋白的活性中心往往位于结构域之间，因为连接各个结构域的常常是一条松散的肽链，使结构域在空间上摆动比较自由，容易形成适合底物结合的空间。 木瓜蛋白酶内的2个结构域 彼此很不相同 弹性蛋白酶的二个结构域 彼此非常相似 四、蛋白质的三级结构 蛋白质的三级结构是指多肽链中相距较远的氨基酸残基之间的相互作用而使多肽链弯曲或折叠形成的紧密而具有一定刚性的结构，是具二级结构或超二级结构的多肽链进一步折叠、卷曲形成的复杂的球状分子结构。 肌红蛋白的三级结构 2.4 蛋白质的结构 每种蛋白质分子在其天然状态都有一定的三维结构称为构象。 纤维蛋白： 球蛋白： 一级结构 二级结构 三级结构 四级结构 据构象 据结构水平 是动物结缔组织的基本结构成分，坚韧， 不溶于水和稀盐溶液。 多肽链折叠成紧密球状，大多溶于水，具有多种功能。如，酶、激素、血红血清蛋白（运转） 据结构水平 介于二者之间，如，肌球蛋白 一、蛋白质分子的一级结构 是指氨基酸在肽链中的排列顺序及二硫键的位置，是多肽链具有共价键的主链结构。 二硫键 蛋白质的种类和生物活性都与肽链的氨基酸种类和排列顺序有关，蛋白质的一级结构决定了其二级和三级结构，其三维结构所需的全部信息也都储存于氨基酸序列之中。肽键(peptide bond)和二硫键(disulfide bond) 均属于蛋白质一级结构 二、蛋白质的二级结构 天然的蛋白质分子并不是一条走向随机的松散肽链，每一种都具有自己特定的空间结构。线性的多肽链在空间中折叠成特定的三维空间结构通常称为蛋白质的高级结构或分子构象。 蛋白质的二级结构：是指蛋白质分子中的多肽链中相邻氨基酸残基之间由于氢键相互作用而形成的有规则、重复排列的空间关系。是蛋白质分子中多肽链骨架的折叠方式，包括α螺旋、β折叠和β转角等。 肽键不能自由转动，具有部分双键性质。 酰胺平面，也叫肽平面(六个原子处于同一个平面)，多为反式。 X射线衍射法 测定蛋白质化学结构 的键长、键角 肽键的键长和键角 肽键的键长 0.133nm，介于C=N（0.127）和 C-N(0.143)之间。 1.多肽主链的基本结构 在肽链中每6个原子C?-C(=O)-N(-H)-C?构成一个肽单元，两个肽平面以一个Cα为中心发生旋转 （1）肽单元(酰胺平面或肽键平面) （2） 二面角的定义 φ角—绕Cα-N键旋转的角度 ψ角—绕Cα-C键旋转的角度 连接在同一个C?原子上的两个肽键平面处在同一平面时定义? 和 ?均为零度) 二面角可以在00—+1800范围内变动。通过二面角的旋转，多肽链可以形成 各种各样的折叠方式。从N端看去，以顺时针相1800方向