生物化学---第二章　蛋白质化学 7-8(上).pptVIP

??（三）蛋白质的三级结构 一条多肽链中所有原子在三维空间的整体排布，称为三级结构，是包括主、侧链在内的空间排列。大多数蛋白质的三级结构为球状或近似球状。在三级结构中，大多数的亲水的R侧基分布于球形结构的表面，而疏水的R侧基分布于球形结构的内部，形成疏水的核心。 　三级结构有以下特点： ? 许多在一级结构上相差很远的氨基酸残基在三级结构上可能相距很近。 ? 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用成为可能。 ? 大的球形蛋白(200aa以上)，常常含有几个结构域 表面有一空穴，这一空穴能容纳配体，是蛋白的活性部位 肌红蛋白三级结构 核糖核酸酶三级结构示意图 N His12 C His119 Lys41 ?（四）蛋白质的四级结构 具有独立三级结构的多肽链单位，称为亚基或亚单位(subunit)，亚基可以相同，亦可以不同 　　单独的亚基没有生物学功能，当亚基聚合成为具有完整四级结构的蛋白质后，才有功能。 四级结构的实质是亚基在空间排列的方式。???? 二个或二个以上具有独立的三级结构的多肽链(亚基)，彼此借次级键相连，形成一定的空间结构，称为四级结构。 血红蛋白四级结构 四級结构 (Quaternary structure) Hemoglobin Myoglobin Mathews et al (2000) Biochemistry (3e) p.214 维持蛋白质分子构象的作用力a.盐键 b.氢键 c.疏水键 d.范得华力 e.二硫键 多肽链 蛋白质分子中的共价键与次级键 共价键 次级键 化学键 肽键 一级结构 氢键 二硫键 二、三、四级结构 疏水键 盐键 范德华力 三、四级结构 蛋白质的结构层次 一级结构 primary structure Nelson Cox (2000) Lehninger Principles of Biochemistry (3e) p.129 二级结构 三级结构 四级结构 secondary structure Tertiary structure Tertiary structure 蛋白质结构的主要层次 一级结构 四级结构 二级结构 三级结构 primary structure secondary structure Tertiary structure quariernary structure 超二级结构 结构域 supersecondary structure Structure doman 第四节、 蛋白质的空间结构 一、相关概念： 高级结构、构象与构型、肽平面、二面角 二、高级结构： 　　 (一)二级结构 　　 (二)超二级结构和结构域 　　 (三)三级结构 　　 (四) 四级结构 　 　(五)维系蛋白质空间结构的作用力 1.蛋白质的高级结构，也称空间结构或三维构象，是指蛋白质分子中原子和基团在三维空间上的排列、分布及肽链的走向。高级结构是蛋白质表现其生物功能或活性所必须的，包括二级、三级和四级结构。 2. 构型（configuration）与构象（conformation） 构型指立体异构体中取代原子或基团在空间的取向，构型的改变必须通过共价键的断裂。 构象 是指分子中各原子和基团在单键旋转时可能形成的不同的立体结构，构象的改变不涉及共价键的改变。 3.肽平面与二面角（peptide plane and dihedral angle） 因为肽键不能自由旋转，所以肽键的四个原子和与之相连的两个α碳原子共处一个平面，称肽平面。 肽平面是肽链空间构象的基本结构单位。 绕Cα－N旋转的角称Φ，而绕Cα－C旋转的角称Ψ。这两个角称为二面角 酰胺平面与α-碳原子的二面角（ φ和ψ ） - 二面角 两相邻酰胺平面之间，能以共同的Cα为定点而旋转，绕Cα-N键旋转的角度称φ角，绕C-Cα键旋转的角度称ψ角。φ和ψ称作二面角，亦称构象角。 二、蛋白质高级结构： （一）蛋白质二级结构 定义： 多肽链在一级结构的基础上，按照一定的方式有规律的旋转或折叠形成的空间构象。其实质是多肽链主链在空间的排列方式。 类型 α-螺旋 β-折叠 β-转角 无规卷曲 1. α-螺旋（α-Helix）: 又称为3.613螺旋结构要点： 多个肽键平面通过α-碳原子旋转，绕一条固定轴形成右手螺旋,螺旋体中所有氨基酸残基R侧链都伸向外侧，链中的全部C=0 和N-H几乎都平行于螺旋轴; 每3.6个氨基酸残基上升一圈，相当于0.54nm,每个残基绕轴旋转100°，沿轴上升0.15nm 相邻两圈螺旋之间借肽键中C＝O和N-