(2.4.1)--2.蛋白质三维结构概述.ppt

* 构成蛋白质的多肽链上存在多个单键，理论上蛋白质可以通过单键的自由旋转，产生许多不同的构象，但事实上，在生物学条件下，一种蛋白质占优势的构象只有一种（或少数几种），它们往往是热力学上最稳定的构象。 蛋白质二级结构二级结构（secondary structure）：指蛋白质多肽链主链（不包括R基团）折叠和缠绕形成的有规则的重复的构象，主链上的氢键是维系其稳定性的作用力。图 蛋白质二级结构举例 α－螺旋β－折叠（β凸起）β－转角无规则卷曲（环）二级结构：多肽链主链的局部规则构象* 从结构稳定性上看，上述二级结构稳定性逐渐降低；但从功能上看，正好相反，酶与蛋白质的活性中心通常由无规则卷曲和环充当， α－螺旋和β－折叠一般只起到支撑作用。 蛋白质的超二级结构由若干相邻的二级结构单元彼此相互作用，形成有规则、在空间上能辨认的二级结构组合体。超二级结构可以作为蛋白质的结构单元，组装成结构域或三级结构，也可以作为蛋白质结构中有某些特定功能的区域。 蛋白质的结构域对于较大的蛋白质分子或亚基，多肽链往往由两个或两个以上相对独立的三维实体缔合而成三级结构，这种相对独立的三维实体称结构域。较小的球状蛋白质或亚基通常是单个结构域的，如肌红蛋白等；较大的球状蛋白质或亚基通常是多结构域的，如丙糖磷酸异构酶结构域与功能域的关系：功能域可以使一个结构域，也可以是多个结构域组成。 蛋白质的结构域结构域的四大类型：① 全α结构；② 全β结构③ α/β结构； α+β结构④ 富含金属或二硫键的小蛋白质结构 蛋白质的三级结构三级结构是指球状蛋白质的多肽键在二级结构、超二级结构以及结构域等结构层次的基础上，进一步组装所形成完整的结构单元，包括主链和侧链在内蛋白质分子中所有原子的三维空间排布。β-折叠β-转角无规则卷曲空穴 三级结构的特点含有多种二级结构元件，具有明显的折叠层次，整个分子折叠成近似球状的紧实球体。疏水侧链多分布在分子内部，亲水侧链多分布在分子表面,疏水作用是维系蛋白质三级结构的主要作用力。分子表面常有空穴，通常是一个疏水的区域，是结合配体，行驶生物学功能的活性部位。 蛋白质的四级结构许多蛋白质由两个或两个以上的具有三级结构的亚单位组成，其中每一个亚单位称为亚基，亚基间通过非共价键聚合而形成特定的构象，蛋白质的四级结构指分子中亚单位的种类，数量以及相互关系。稳定蛋白质四级结构的作用力与三级结构是一样的。血红蛋白由四个亚基组成 血红蛋白具有四级结构血红蛋白有四个亚基组成（ α2β2 ）， 每个亚基只有一条多肽链，α-链由141个氨基酸残基组成， β-链由146个氨基酸残基组成。两者一级结构差异大，但三级结构却大致相同，并和肌红蛋白质相似。四条多肽链各自折叠成三级结构，在通过非共价键联系在一起，形成一个四聚体的功能单位。 蛋白质形成四级结构的生物学意义 增强结构的稳定性 提高遗传经济性和效率 使催化基团汇集在一起 具有别构效应