生物化学与分子生物学：01章蛋白质的结构与功一轮复习能 -医学课件.pptVIP

Glu Val- 这种由蛋白质分子发生变异所导致的疾病，称为“分子病”。 多肽链中氨基酸的排列顺序决定了肽链的折叠和卷曲方式 部分氨基酸残基在蛋白质空间结构中处于关键位置 结 论 二、蛋白质的功能依赖特定空间结构 空间结构相似，功能相似 空间结构改变，功能改变 空间结构破坏，功能丧失 肌红蛋白/血红蛋白含有血红素辅基 血红素结构 （一）血红蛋白亚基与肌红蛋白结构相似 肌红蛋白(myoglobin，Mb) 肌红蛋白是一个只有三级结构的单链蛋白质，有8段α-螺旋结构。 血红素分子中的两个丙酸侧链以离子键形式与肽链中的两个碱性氨基酸侧链上的正电荷相连，加之肽链中的F8组氨酸残基还与Fe2+形成配位结合，所以血红素辅基与蛋白质部分稳定结合。 血红蛋白(hemoglobin，Hb) 血红蛋白具有4个亚基组成的四级结构，每个亚基可结合1个血红素并携带1分子氧。 Hb亚基之间通过8对盐键，使4个亚基紧密结合而形成亲水的球状蛋白。 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。 （二）血红蛋白亚基构象变化可影响亚基与氧结合 肌红蛋白(Mb)和血红蛋白(Hb)的氧解离曲线 血红蛋白的构象变化与结合氧 2.氧分压高时，松弛态构象（R），易 结合氧。 1.氧分压低时，紧张态构象（T），不 易结合氧。 铁卟啉化合物 吡咯环 甲炔基 O2 血红素与氧结合后，铁原子半径变小，就能进入卟啉环的小孔中，继而引起肽链位置的变动。 0.075nm 协同效应(cooperativity) 一个寡聚体蛋白质的一个亚基与其配体结合后，能影响此寡聚体中另一个亚基与配体结合能力的现象，称为协同效应。 如果是促进作用则称为正协同效应 (positive cooperativity) 如果是抑制作用则称为负协同效应 (negative cooperativity) 氧合作用显著改变Hb的四级结构，血红素铁的微小移动导致血红蛋白构象的转换（从T态→R态） 俯 视 图 侧 视 图 ? -折叠（ ?-pleated sheet)模型图 ?-转角 多肽链中出现的180o回折的肽段，又称发夹结构或U型回折，通常由4个氨基酸残基组成，其中第二个氨基酸最常见为脯氨酸。 （四）?-转角和无规卷曲在蛋白质分子中普遍存在 无规卷曲是用来阐述没有确定规律性的那部分肽链结构。 RNase的分子结构 α-螺旋 β-折迭 β-转角 无规卷曲 （五）模体是具有特殊功能的超二级结构 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，形成一个有规则的二级结构组合，被称为超二级结构。 二级结构组合形式有3种：αα，βαβ，ββ 。 具有特殊功能的超二级结构称为模体(motif) 。 或：指构成任意一种特征序列或结构的基本单位称为模体(motif) 。 钙结合蛋白中结合钙离子的模体 锌指结构 α-螺旋-β转角（或环）-α-螺旋模体 链-β转角-链模体 链-β转角-α-螺旋-β转角-链模体 模体常见的形式 氨基酸残基的侧链对二级结构形成的影响 蛋白质二级结构是以一级结构为基础的。一段肽链其氨基酸残基的侧链适合形成?-螺旋或β-折叠，它就会出现相应的二级结构。 三、在二级结构基础上多肽链进一步折叠形成蛋白质三级结构 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: （一）三级结构是指整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置 非共价键 的键能小， 但数量多， 足以发挥 稳定作用 （二）结构域是三级结构层次上的独立功能区 分子量较大的蛋白质常可折叠成多个结构较为紧密的区域，并各行其功能，称为结构域 (domain) 。 或：在一条肽链内折叠成的局部结构紧密的区域。 或：蛋白质或核酸分子中含有的、与特定功能相关的 一些连续的或不连续的氨基酸或核苷酸残基。 肌红蛋白 (Mb) N 端 C端 结构域 溶菌酶的结构域 纤连蛋白分子的结构域 如纤连蛋白为二聚体，每条肽链有6个结构域，执行不同功能。 （三）分子伴侣参与蛋白质折叠 分子伴侣(molecular chaperon)是一种通过提供一个保护环境从而加速蛋白质折叠成天然构象或形成四级结构的蛋白质。 分子伴侣可逆地与未折叠肽段的疏水部分结合随后松开，如此重复进行可防止错误的聚集发生，使肽链正确折叠。 分子伴侣也可与错误聚集的肽段结合，使之解聚后，再诱导其正确折叠。 分子伴侣在蛋白质分子折叠过程中二硫键的正确形成起了重要的作用。 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