在二级结构及超二级结构的基础上.ppt

2.2结构域 是球状蛋白质的折叠单位。多肽链在超二级结构的基础上进一步绕曲折叠成紧密的近似球行的结构，具有部分生物功能。对于较大的蛋白质分子或亚基，多肽链往往由两个以上结构域缔合而成三级结构。 结构域的结构特点： 在二级结构及超二级结构的基础上，多肽链进一步卷曲折叠，组装成几个相对独立、近似球形的三维实体。结构域是球状蛋白的折叠单位，多肽链折叠的最后一步是结构域间的缔合。 每个结构域承担一定的生物学功能，几个结构域协同作用，可体现出蛋白质的总体功能 3. 蛋白质的三级结构 ——多肽键在二级结构的基础上，通过侧链基团的相互作用进一步卷曲折叠，借助次级键维系使α－螺旋、β－折叠片、β－转角等二级结构相互配置而形成特定的构象。三级结构的形成使肽链中所有的原子都达到空间上的重新排布。 球状分子特有的结构 三级结构有以下特点： ? 许多在一级结权上相差很远的aa碱基在三级结构上相距很近。 ? 球形蛋白的三级结构很密实，大部分的水分子从球形蛋白的核心中被排出，这使得极性基团间以及非极性基团间的相互作用成为可能。 ? 大的球形蛋白(200aa以上)，常常含有几个结构域，结构域是一种密实的结构体，典型情况下常常含有特定的功能(如结合离子和小分子) B.蛋白质分子中的共价键与次级键 键 能 肽键 二硫键 离子键 氢键 疏水键 范德华力 4.四级结构 四级结构是指由相同或不同的称作亚基（subunit）的亚单位按照一定排布方式聚合而成的蛋白质结构。 维持四级结构稳定的作用力是疏水键、离子键、氢键、范得华力。 亚基本身都具有球状三级结构，一般只包含一条多肽链，也有的由二条或二条以上由二硫键连接的肽链组成。 实例：血红蛋白 4.四级结构 寡聚蛋白特有的空间结构 寡聚蛋白—— 由数条具有三级结构的蛋白质通过次级键叠合而成 课堂判断题： 1、（西南农大 2000年）蛋白质分子的亚基与结构域是同义词。 2、（中国科技大 1999年） 蛋白质的亚基（或称亚单位）和肽链是同义的。 课后作业题： 球状蛋白聚集成四级结构后，具有哪些优势？ 3.6蛋白质的结构与功能的关系 （研究热点） 蛋白质一级结构是空间结构和生物功能的基础，一级结构决定空间结构；但一级结构并非决定空间结构的唯一因素。空间结构是生物活性的直接体现。 一、一级结构决定高级结构，也决定蛋白质的功能。 二、蛋白质的构象与功能的关系 一、一级结构决定高级结构，也决定蛋白质的功能 细胞色素C 存在于线粒体膜内，在真核细胞的生物氧化过程中传递电子。分子量：12500左右；氨基酸残基：100个左右，单链。 25种生物中，细胞色素C的不变残基35个。60种生物中，细胞色素C的不变残基27个。 亲源关系越近的，其细胞色素C的差异越小。亲源关系越远的，其细胞色素C的差异越大。 人与黑猩猩 0；人与猴 1；人与狗 10；人与酵母 44。 正常型 ---Val-His-Leu-Thr-Pro-Glu-Lys --- β链 谷氨酸 镰刀型 ---Val-His-Leu-Thr-Pro-Val-Lys --- β链 缬氨酸 谷A（极性） 缬A（非极性） (了解)由于缬氨酸上的非极性基团与相邻非极性基团间在疏水力作用下相互靠拢，并引发所在链扭曲为束状，整个蛋白质由球状变为镰刀形，与氧结合功能丧失， 导致病人窒息甚至死亡，但病人可抗非洲疟疾。 二、蛋白质高级结构与生物功能的关系 2、蛋白质在表现生物功能时，构象发生一定变化（变构效应） 肌红蛋白的结构与功能 肌红蛋白是哺乳动物肌肉中储氧的蛋白质，由一条多肽链和一个血红素辅基组成，分子量16.7Kd，含153个氨基酸。 肌红蛋白多肽链绕曲成球状分子，球体内充满非极性氨基酸残基：Val、Leu、Met、Phe等，亲水的基团几乎全部分布在球状分子的外表面。整个分子单结构域。 辅基：血红素（铁卟啉），扁平状，结合在肌红蛋白表面的一个洞穴内。 卟啉环中心的Fe2+有六个配位键，其中4个与平面卟啉分子的N结合，另外两个与卟啉平面垂直，1个与93位His(F8)的咪唑N结合，另一个处于开放状态，可结合O2。 蛋白质为血红素提供一个疏水环境，避免Fe2+被氧化而失去氧合能力。 CO与血红素结合能力比O2的大250倍(CO中毒原理) 血红蛋白的结构与功能 成人： HbA α2β2 98%