蛋白质高级结构形成.ppt

关于蛋白质高级结构形成第1页，共22页，星期日，2025年，2月5日蛋白质分子中的结构层次一级结构→二级结构→超二级结构→结构域→三级结构→亚基→四级结构第2页，共22页，星期日，2025年，2月5日定义：蛋白质的一级结构指多肽链中氨基酸的排列顺序。一、蛋白质的一级(共价)结构主要的化学键：肽键，有些蛋白质还包括二硫键。第3页，共22页，星期日，2025年，2月5日二、蛋白质的二级结构定义：蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构，即该段肽链主链骨架原子的相对空间位置，并不涉及氨基酸残基侧链的构象。蛋白质多肽链本身的折叠盘绕方式。主要的化学键：氢键、盐键、疏水键、范德华力第4页，共22页，星期日，2025年，2月5日（二）蛋白质二级结构的主要形式?-螺旋(?-helix)?-折叠(?-pleatedsheet)?-转角(?-turn)无规卷曲(randomcoil)第5页，共22页，星期日，2025年，2月5日2、结构域多肽链在超二级结构基础上进一步绕曲折叠成较为紧密的近似球状或纤维状、具有部分生物功能的结构，称为结构域(domain)大分子蛋白质的三级结构常可分割成一个或数个球状或纤维状的区域，折叠得较为紧密，各行使其功能，称为结构域(domain)。第6页，共22页，星期日，2025年，2月5日1、超二级结构（Supersecondarystructure）在蛋白质分子中，由若干相邻的二级结构单元组合在一起，彼此相互作用，形成有规则的、在空间上能辨认的二级结构组合体。几种类型的超二级结构：ααβββαβ（三）二、三级过渡态——

蛋白质的超二级结构和结构域第7页，共22页，星期日，2025年，2月5日三、蛋白质的三级结构（二）主要的化学键非共价键：疏水键:多肽链上疏水性较强的氨基酸的非极性侧链避开水相自相粘附聚集在一起，形成空穴。离子键（盐健）:由蛋白质中正、负电荷的侧链基团相互接近，通过静电吸引而形成的基团之间的作用力。氢键：范德华力等（一）定义：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。由一个或多个结构域组装而成的结构。第8页，共22页，星期日，2025年，2月5日亚基之间的结合力主要是氢键和离子键。四、蛋白质的四级结构蛋白质分子中各亚基的空间排布、亚基间通过非共价键聚合而成的特定构象，称为蛋白质的四级结构。由多条多肽链组成的蛋白质，肽链间相互以非共价键联结成一个活性单位，这种肽链就称为该蛋白质的亚基。第9页，共22页，星期日，2025年，2月5日蛋白质折叠的原理Anfinsen学说：自组装（self-assembly）Ellis1987年提出了蛋白质“辅助性组装学说”。体内蛋白质折叠往往需要其他辅助因子参与，并伴有ATP的水解。因此，蛋白质折叠是一个热力学过程，也受动力学控制。有的学者基于有些相似氨基酸序列的蛋白质具有不同的折叠结构，而一些不同氨基酸序列的蛋白质在结构上却相似的现象，提出了mRNA二级结构可能作为一种遗传密码从而影响蛋白质结构的假说。目前为止，对蛋白质折叠机制的认识仍是不完整的，甚至有些方面还存在着错误的观点。第10页，共22页，星期日，2025年，2月5日细胞内的蛋白质折叠体内折叠过程往往与翻译共启始，因此，N-末端蛋白开始折叠，而C-末端部分仍在合成。氨基酸序列与折叠密切相关化学修饰往往与肽链的折叠密切相关折叠是有序的、由疏水力推动的协同过程。最近的理论提出了蛋白质折叠氢键的贡献伴侣分子在折叠中起着辅助性的作用折叠在越膜转运过程中：解开折叠后才能越膜。第11页，共22页，星期日，2025年，2月5日蛋白质折叠的途径独立折叠热休克蛋白70辅助蛋白质折叠HSP70和伴侣协助配合下折叠第12页，共22页，星期日，2025年，2月5日蛋白质折叠的理论模型框架模型（FrameworkModel）疏水塌缩模型（HydrophobicCollapseModel）扩散-碰撞-粘合机制（Diffusion-Collision-AdhesionModel）成核-凝聚-生长模型（Nuclear-Condensation-GrowthModel）拼版模型（Jig-SawPuzzleModel）第13页，共22页，星期日，2025年，2月5日?分子伴侣（chaperon）概念：伴随蛋白质构象正确形成的一类蛋白质。类别：分子伴侣蛋白折叠酶DNA分子伴侣功能：①结合疏水基