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3.8. 蛋白质的折叠 3.8. 蛋白质的折叠 多肽链可迅速折叠为其天然构象 In E.coli, 100 aa peptide fold in 5s at 37 °C Levinthal’s paradox: 10100 x10-13s =1077yr 蛋白质的折叠不是随机的有哪些信誉好的足球投注网站过程 Protein folding cannot be a completely random ,trial-and-error process There must be shortcuts ！ 3.8.1 蛋白质折叠模型 1. Hierarchial model：先形成二级结构，逐渐折叠 成超二级结构，结构域，三级结构； 36 residue peptide 3.8.1 蛋白质折叠模型 2.Hydrophobic collapse model (疏水塌缩模型) ： 疏水残基侧链的相互作用先形成一个较紧 密的球状中间体，其中包含部分二级结 构，称为熔球态中间体。然后进一步折叠 成天然结构。 熔球态 (molten globule)：部分折叠的中间态 3.8.1 蛋白质折叠模型 3. 自由能漏斗模型 （folding funnel ） • 天然构象的自由能最 低，折叠的主要推动 力是疏水作用； • 折叠过程中，构象数 目减少，天然构象比 例增加，蛋白质熵值 降低。自由能降低。 as the protein folds, entropy is traded for enthalpy 3.8.1 蛋白质折叠模型 3. 自由能漏斗模型 折叠的道路可能不 止一条； 有的蛋白会被困在局 部能量最低的状态； 体内折叠时分子伴侣 可以消耗ATP帮助其 重新折叠。 events taking place early along the folding pathway are crucial in that they set-up downstream events Image Credit: Peter G. Wolynes 3.8.3 细胞内蛋白质折叠 • 并非所有蛋白都能自发折叠为天然 构象，细胞内许多蛋白质的正确折 叠需要其它蛋白质的帮助。 • 与部分折叠或错误折叠的肽链相互作用 并帮助它正确折叠和成熟的一类蛋白质 被称为分子伴侣(Molecular Chaperons); 3.8.4 分子伴侣 Molecular Chaperones 分子伴侣 ① Person,usually a married or elderly woman who, for the sake of propriety, accompanies a young unmarried lady in public as guide and protector Oxford English dictionary(2nd Ed.) 3.8.5 体内几种帮助折叠的蛋白 热休克蛋白(Hsp70)：结合蛋白质疏水残基 伴侣蛋白(Chaperonins)：组成帮助折叠的大 复合物 二硫键异构酶(PDI)：帮助二硫键正确配对 肽酰脯氨酸顺反异构酶(PPI)：帮助脯氨酰顺 反异构 •分子伴侣是一个功能性的概念，它是指一 类相互之间没有关系的蛋白,它们的功能是 帮助其它蛋白质在体内正确折叠。 E.Coli 的伴侣蛋白复合物 GroEL/GroES complex 3.8.6 泛素标记错 误折叠蛋白 送入蛋白 酶体降解 蛋