蛋白质结构与功能的关系.pptxVIP

第六章蛋白质结构与功能的关系

一、一级结构与功能的关系同源蛋白质的物种差异与生物进化蛋白质一级结构的种属差异十分明显，但相同部分氨基酸对蛋白质的功能起决定作用。根据蛋白质结构上的差异，可以断定它们在亲缘关系上的远近。同源蛋白质不同生物体中行使相同或相似功能的蛋白质。序列同源（sequencehomology）：不变残基（invariantresidue）：可变残基（variableresidue）：

细胞色素c（cytochromec）细胞色素c的进化真核生物细胞色素c有100个左右氨基酸残基。其中有28个位置的氨基酸是不变的，其中17位和14位上的Cys和70-80位的氨基酸是不变的。

细胞色素c的进化树

同源蛋白质的起源共同性同源序列38同源序列640102153AA肌红蛋白141AAα-珠蛋白03146AAβ-珠蛋白

丝氨酸蛋白酶类胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、弹性蛋白酶以及血液凝固和溶解系统的酶都属于丝氨酸蛋白酶类，具有类似的活性中心，序列同源性高，生理功能异化。

氨基酸序列的局部断裂与蛋白质的激活蛋白质一级结构中也有一些特定的序列能阻碍蛋白质表现出生物功能，只有将其切除后才能形成有活性的蛋白质。胰岛素原胰岛素蛋白酶原蛋白酶血纤维蛋白原血纤维蛋白

胰岛素和它的前体

凝血系统

主要凝血因子

因子I，纤维蛋白原

因子II,凝血素

因子III,凝血酶原酶

因子IV,钙(Ca2+)因子

因子V,促凝血球蛋白原，易变因子

因子VII,转变加速因子前体，促凝血酶原激酶原，辅助促凝血酶原激酶

因子VIII,抗血友病球蛋白A(AHGA),抗血友病因子A（AHFA),血小板辅助因子I,血友病因子VIII或A,

因子IX,抗血友病球蛋白B(AHGB)，抗血友病因子B(AHFB)，血友病因子IX或B

因子X,STUART(-PROWER)-F,自体凝血酶原C

因子XI,ROSENTHAL因子，抗血友病球蛋白C

因子XII,HAGEMAN因子，表面因子

因子XIII,血纤维稳定因子

辅助凝血因子

FITZGERALD因子

FLETCHER因子(激肽释放酶原)

von-Willebrand-因子

BDACArg274—Thr275Arg323—Ile324ａ凝血酶原激酶专业位点:Arg—Gly

血纤蛋白原血纤蛋白凝血酶切点血纤肽A、18AA血纤肽B、20AA血纤蛋白原为糖蛋白、分子量340kD，由6条多肽链组成，29对二硫键交联成网状分子。N端C端多净负电荷

血纤蛋白分子长46nm,血纤蛋白凝块重复周期为23nm

转谷氨酰胺酶催化

溶血系统纤溶酶原：单链糖蛋白、92kD、790AA。纤溶酶原激活剂（PA）：t-PA和u-PA

（三）氨基酸序列的局部变异

HbA（adulthemoglobin）HbS（sickle-cellhemoglobin）1954年 指纹图谱（fingerprint）

AHbAβ-链：Val-His-Leu-Thr-Pro-Glu-Glu-Lys…BHbSβ-链：Val-His-Leu-Thr-Pro-Val-Glu-Lys…

Val取代Glu含氧-HbAO2O2粘性疏水斑点含氧HbS脱氧HbS疏水位点血红蛋白分子凝集

镰刀状细胞Hb的治疗性矫正研究发现在体外用氰酸钾(KCNO)处理镰刀状贫血病患者的红细胞，可以防止它在脱氧状态下形成镰刀状。这种细胞生存时间比处理前要长，输氧能力也有好转。HbS分子的一个氨基用KCNO修饰后就能抑制红细胞成镰刀状，这一反应同CO2与HbA结合类似，CO2也能结合到N端NH2上，只是反应可逆，而KCNO的修饰是不可逆的。

肌红蛋白的功能01肌红蛋白的三级结构组成：珠蛋白和血红素。大小和形状：扁平状分子、4.5nm×3.5nm×2.5nm02结构描述：153个AA,8段α-螺旋组成，分两层，单结构域。分子结构紧密，内部只能容纳4个水分子的空间。疏水基团在分子的内部，亲水基团在分子表面，介于疏水和亲水之间的基团在分子内部和外部都可以找到。03二、蛋白质高级结构与功能的关系

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肌红蛋白存在于肌肉中，心肌含量特别丰富。是分子量为16700的小分子球状蛋白质，由153个氨基酸残基及一个血红素组成。鲸肌红蛋白的三级结构研究获得成功，是第一个获得完整构象的蛋白质。它有8段α螺旋结构,A、B、C、D、E、F、G、H。整条肽链折叠成紧密球状分子，疏水侧链大都在分子内部，极性带电荷的则在分子表面，因此水溶性好。

肌红蛋白由多肽的折叠形成的疏水空隙内是血红素辅基