生物化学1蛋白质的结构与功能课件.ppt

蛋白质的结构与功能;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。;蛋白质的生物学重要性;蛋白质的分子组成The Molecular Component of Protein;? 蛋白质的元素组成;蛋白质的含氮量平均为16％。 ;一、氨基酸 ——蛋白质的基本组成单位;H;非极性疏水性氨基酸 极性中性氨基酸 酸性氨基酸 碱性氨基酸;非极性疏水性氨基酸;2. 极性中性氨基酸;3. 酸性氨基酸;　;　;修饰氨基酸： 　　蛋白质合成后通过修饰加工生成的氨基酸。没有相应的编码。如：胱氨酸、羟脯氨酸（Hyp）、羟赖氨酸（Hyl）。 非生蛋白氨基酸： 　　蛋白质中不存在的氨基酸。如：瓜氨酸、鸟氨酸、同型半胱氨酸，是代谢途径中产生的。 ;（二）氨基酸的理化性质;H3N—CH—COOH;氨基酸的等电点;Ka1*Ka2=……;甘氨酸滴定曲线;对于侧链含有可解离基团的AA pI取决于两性离子两边pK’值的算术平均值 酸性AA：pI = (pK’1 + pK’R-COO- )/2 碱性AA：pI = (pK’2 + pK’R-NH2 )/2 ;氨基酸的光谱性质;Trp 280nm Tyr 275nm Phe 257nm;弱酸 加热;二、肽;+;;肽键比一般C-N键短;* 肽是由氨基酸通过肽键缩合而形成的化合物。;N 末端：多肽链中有自由氨基的一端 C 末端：多肽链中有自由羧基的一端;多肽链; ;N末端;（二） 几种生物活性肽;谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸组成的三肽 谷氨酸的?-羧基形成肽键 －SH为活性基团 为酸性肽 是体内重要的还原剂;GSH过氧化物酶;肽类激素：如促甲状腺素释放激素（TRH）;蛋 白 质 的 分 子 结 构The Molecular Structure of Protein;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);定义： 蛋白质的一级结构指多肽链中氨基酸的排列顺序。;一级结构是蛋白质空间构象和特异生物学功能的基础。;二、蛋白质的二级结构;（一）肽单元 (peptide unit) ;; 蛋白质二级结构的主要形式;（二） ?-螺旋;?-螺旋结构要点: ①多肽链主链围绕中心轴形成 右手螺旋，侧链伸向螺旋外侧。 ②每圈螺旋含3.6个氨基酸，螺距为0.54nm。 ③每个肽键的亚氨氢和第四个肽键的羰基氧形成的氢键保持螺旋稳??。氢键与螺旋长轴基本平行。;（三）?-折叠;（四）?-转角和无规卷曲;?-转角：;超二级结构(supersecondary structure) 超二级结构：是指在多肽链内顺序上 相互靠近的二级结构常常在空间折叠中彼 此相互作用，形成规则的二级结构聚合体。 它是蛋白质构象中二级和三级结构之间的 一个层次，故称超二级结构。通常类型 有： 1、?? 2、?? 3、???;;;螺旋－环－螺旋 ;（六）影响二级结构形成的因素;三、蛋白质的三级结构; 肌红蛋白 (Mb) ;纤连蛋白分子的结构域 ;结构域约含100-200个氨基酸残基，各自有独特的空间够象，并承担不同的生物学功能。 ;轻链;四种类型结构域示意图;结构域;分子伴侣 (chaperon);亚基之间的结合力主要是氢键和离子键。;血红蛋白（Hb）的四级结构;;蛋白质的一级结构是它的氨基酸序列;蛋白质的三级结构是多肽链自然形成的三维结构;五、蛋白质的分类 ;双向电泳;蛋白质结构与功能的关系 The Relation of Structure and Function of Protein;（一）一级结构是空间构象的基础 ; 天然状态，有催化活性;（二）一级结构与功能的关系; 这种由蛋白质分子发生变异所导致的疾病，称为“分子病”。;;（一）肌红蛋白与血红蛋白的结构 ;Hb与Mb一样能可逆地与O2结合， Hb与O2结合后称为氧合Hb。氧合Hb占总Hb的百分数（称百分饱和度）随O2浓度变化而改变。;肌红蛋白(Mb)和血红蛋白(Hb)的氧解离曲线;* 协同效应(cooperativity) ;;O2;变构效应(allosteric effect);（三）蛋白质构象改变与疾病 ;蛋白质构象病的机理：有些蛋白质错误折叠后相互聚集，常形成抗蛋白水解酶的淀粉样纤维沉淀，产生毒性而致病，表现为蛋白质淀粉样纤维沉淀的病理改变。;疯牛病 疯牛