第1-2章绪论蛋白质课件.pptVIP

第一章 绪论(Preface) 蛋白质的结构与功能 一、什么是蛋白质? 蛋白质(protein)是由许多氨基酸(amino acids)通过肽键(peptide bond)相连形成的高分子含氮化合物。 二、蛋白质的生物学重要性 1. 蛋白质是生物 体重要组成成分 分布广：所有器官、组织都含有蛋白质；细胞的各个部分都含有蛋白质。 含量高：蛋白质是细胞内最丰富的有机分子，占人体干重的45％，某些组织含量更高，例如脾、肺及横纹肌等高达80％。 蛋 白 质 的 分 子 组 成The Molecular Component of Protein 一、蛋白质的元素组成 主要有C、H、O、N和S。 有些蛋白质含有少量磷或金属元素铁、铜、锌、锰、钴、钼，个别蛋白质还含有碘 。 ? 蛋白质元素组成的特点 由于体内的含氮物质以蛋白质为主，因此，只要测定生物样品中的含氮量，就可以根据以下公式推算出蛋白质的大致含量： 存在自然界中的氨基酸有300余种，但组成人体蛋白质的氨基酸仅有20种，且均属 L-α-氨基酸（甘氨酸、脯氨酸除外）。 三、氨基酸在蛋白质分子中的连接方式 （二） 几种生物活性肽 1. 谷胱甘肽(glutathione, GSH) 蛋 白 质 的 分 子 结 构The Molecular Structure of Protein 第四节 蛋白质的分类 体内许多激素属寡肽或多肽 神经肽(neuropeptide) 2. 多肽类激素及神经肽 第 二 节 蛋白质的分子结构包括 一级结构(primary structure) 二级结构(secondary structure) 三级结构(tertiary structure) 四级结构(quaternary structure) 高级结构 定义 蛋白质的一级结构指多肽链中氨基酸的排列顺序。 一、蛋白质的一级结构 主要的化学键 肽键，有些蛋白质还包括二硫键。 一级结构是蛋白质空间构象和特异生物学功能的基础。 目 录 （1953年Sanger提出） 牛核糖核酸酶的一级结构 二硫键 （1960年Moore和Stein提出） （一）蛋白质的二级结构 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 。 定义 主要的化学键： 氢键 二、蛋白质的空间结构 1. 形成二级结构的基础 参与肽键的6个原子C?1、C、O、N、H、C?2位于同一平面，C?1和C?2在平面上所处的位置为反式(trans)构型，此同一平面上的6个原子构成了所谓的肽单元 (peptide unit) 。 2.蛋白质二级结构的基本形式 ?-螺旋 ( ? -helix ) ?-折叠 ( ?-pleated sheet ) ?-转角 ( ?-turn ) 无规卷曲 ( random coil ) （1） ?-螺旋 目 录 左手/右手α- 螺旋 α- 螺旋的横截面 （2）?-折叠（ ?-片层/ ?-折叠层） （3）?-转角 ?-转角 （第2位常见Pro） 无规卷曲是用来阐述没有确定规律性的那部分肽链结构。 （4）无规卷曲 模体 在许多蛋白质分子中，可发现二个或三个具有二级结构的肽段，在空间上相互接近，形成一个特殊的空间构象，被称为模体(motif)。 钙结合蛋白中结合钙离子的模体 锌指结构 （二）蛋白质的三级结构 疏水键、离子键、氢键和 Van der Waals力等。 主要的化学键 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。 定义 目 录 二硫键 肌红蛋白 (Mb) N 端 C端 纤连蛋白分子的结构域 结构域 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) 。 亚基之间的结合力主要是疏水作用，其次是氢键和离子键。 （三）蛋白质的四级结构 蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用，称为蛋白质的四级结构。 有些蛋白质分子含有二条或多条多肽链，每一条多肽链都有完整的三级结构，称为蛋白质的亚基 (subunit)。 血红蛋白的四级结构 三、蛋白质结构与功能的关系 The Relation of Structure and Function of Protein （一）蛋白质一级结构与功能的关系 一级结构是蛋白质空间构象和特异生物学功能的基础。 剩2-10％ 丧失活性 活性仍100％ 例：镰刀形红细胞贫血 N-val · his · leu