蛋白质的结构与功能课件.PPTVIP

蛋白質結構層次5.?穩定蛋白質構象的作用力肽鍵（peptidebone）多肽鏈（polypeptidechain）肽鍵氮氧原子共振產生：（1）部分雙鍵性質；（2）多肽主鏈醯胺平面；（3）Cα處於順式或反式構型；（4）二面角；（5）偶極性（N末端，C末端）。氨基酸殘基（aminoacidresidue）HOH蛋白質一級結構的表示法肽鍵H2NCOHCH3SCOOHNHCCOHNHCCOHNHCCOHNHCHHCH2CHCH2OHCH2CH2中文氨基酸殘基命名法：酪氨醯甘氨醯甘氨醯苯丙氨醯甲硫氨酸三字母符號表示法：Tyr·Gly·Gly·Phe·Met單字母符號表示法：Y·G·G·F·M⑴穀胱甘肽⑵腦啡肽（5肽）⑶短桿菌肽S（10肽）⑷肽類激素3.天然活性肽（二）蛋白質的三維結構蛋白質的三維結構指的是蛋白質分子中全部原子和基團相互間的立體關係，包括全部原子和基團的排列、分佈及肽鏈的走向。又稱為蛋白質的高級結構、空間結構或構象，可分為二級、超二級、結構域、三級和四級結構。1.蛋白質的二級結構2.蛋白質的超二級結構和結構域3.蛋白質的三級結構4.蛋白質的四級結構5.穩定蛋白質構象的作用力蛋白質結構層次1.基本知識（1）構型與構象構型（configuration）構象（conformation）1969年，IUPAC（2）蛋白質的立體結構原理①肽單位與二面角將多肽鏈的基本結構中，-Cα-CO-NH-Cα-這一主鏈骨架的重複單位叫肽單位（Pauling和Corey在1951年根據X-射線衍射結果，提出蛋白質肽單位平面原則3）。肽單位平面結構NHαCOCαNHαCOCOHHHR1R2H肽單位立體結構二面角（dihedralangle）肽平面1圍繞Cα2—N1單鍵旋轉，其旋轉的角度用Φ表示；肽平面2也可以圍繞Cα2—C2單鍵旋轉，其旋轉的角度用Ψ表示。N1Cα2C2多肽鏈主鏈骨架的構像是由每個Cα的成對二面角（Φ，Ψ）所決定的。②非鍵合原子間的最小接觸距離在相鄰的兩個肽單位的構象中，非鍵合原子間的接近有無障礙，是否符合標準接觸距離，即能量是否達到最低，也是肽鏈構象能否穩定存在的重要立體化學原則。2.?二級結構概念指多肽鏈主鏈在一級結構的基礎上，某些肽段借助氫鍵進一步盤旋或折疊，從而形成有規律的構象。主要類型α-螺旋、β-折疊片、β-轉角、無規捲曲。（1）α-螺旋即每個氨基酸殘基（n）的＞C＝O與另一個氨基酸殘基（n+4）的＞N－H形成氫鍵。Pauling和Corey於1951年提出蛋白質的α-螺旋（α-helix）結構模型。電子顯微鏡下的人體頭髮（2）β-折疊（a）Antiparallel伸展的多肽鏈靠氫鍵連接而成的一種片狀結構稱為β-折疊，又稱為β-折疊片（β-pleatedsheet）。（3）β-轉角蛋白質分子中連接不同結構單位的180o轉彎結構稱為β-轉角（β-turn）。由氨基酸殘基（n）的＞C＝O與另一個氨基酸殘基（n+3）的＞N－H形成氫鍵。（4）無規捲曲沒有規律性的多肽主鏈骨架的構象，就是無規捲曲（randomcoil，Φ、Ψ角度不定）；球蛋白分子中，往往含有較多的無規捲曲；無規捲曲往往有利於多肽鏈形成靈活的、具有特異生物活性的構象。（1）超二級結構相鄰的二級結構單元（主要是α–螺旋和β–折疊）組合在一起，形成有規則的、空間上能夠辨認的二級結構的組合體，充當三級結構的構件，稱為超二級結構（supersecondarystructure）。3.超二級結構和結構域常見的組合形式：αα、ββ、βαβ（2）結構域多肽鏈在二級結構或超二級結構的基礎上，進一步捲曲折疊成為相對獨立、近似球形的三維實體稱為結構域（structuredomain），是三級結構的局部折疊區。結構域之間常常只有一段肽鏈相連，形成所謂“鉸鏈區”（hingeregion），使結構域容易發生相對運動。結構域之間的這種柔性（flexibility）有利於如酶和抗體活性的發揮。4.三級