蛋白质结构与功能课件.pptVIP

*20世紀60年代，C.Anfinsen牛胰核糖核酸酶複性的經典實驗隨機重組情況下：8巰基形成4個正確配對二硫鍵的概率為1/7x1/5x1/3=1/105*物種間的進化關係：一級結構差別小，系統發生位置相近。*574AA純合子：50%紅細胞鐮刀化；雜合子：1%鐮刀形細胞易破損造成血液血紅蛋白低水準；更嚴重的後果是某些器官的毛細血管被這些長形異常細胞堵塞。當瘧原蟲攻擊這些攜帶者時，吃掉了血紅蛋白，導致血液缺氧，紅細胞就變成了鐮刀形，聚集起來了。免疫系統趕快調兵遣將來消滅這些鐮刀形紅細胞，結果順帶把紅細胞中的瘧原蟲也給消滅掉了。這樣，攜帶者雖然在平時的生存能力不如一般人，但是在瘧疾流行時，他們的抵抗力反而強於一般人，他們攜帶的鐮刀形貧血症基因也就被保留了下來。*Insulin-pdb1b8hCarbon-RedOxygen-GreenNitrogen-BlueSulfer-PinkRedCylinders-AlphaHelicesGreenplanks-Betasheets*血紅蛋白的主要功能是結合並轉運氧氣,它存在於血液的紅細胞中.在紅細胞成熟期間產生大量的血紅蛋白,並失去細胞內的細胞器,血紅蛋白以高濃度溶解於紅細胞溶膠中.*低鐵血紅蛋白-氧；高鐵血紅蛋白-水*IgG是血清中最基本的一類抗體，在許多脊椎動物中只有IgG一類抗體

蛋白質結構與功能一、蛋白質的一級結構決定其高級結構牛核糖核酸酶（RNase）核糖核酸酶的變性與複性（C.Anfinsen，1960）8mol/L尿素，巰基乙醇（HOCH2CH2SH）變性還原核酸酶透析去除尿素巰基乙醇空氣氧化巰基隨機重組4個正確配對二硫鍵的概率：1/7x1/5x1/3=1/105二、蛋白質的一級結構與功能1.同功能蛋白質中氨基酸順序的種屬差異與生物進化同源蛋白質與物種間的系統發生關係:不同種屬細胞色素C分子中氨基酸殘基的差異響尾蛇鯉魚蝸牛飛蛾酵母菜花羊人類黑猩猩防風分子分類方法：進化樹（系統發生樹）2.一級結構的微小差別可導致

生理功能的重大不同：分子病——Pauling例：鐮刀形紅細胞貧血（sickle-cellanemia）N-Val-His-Leu-Thr-Pro-Glu-Glu-Lys····C(146)HbS（sickle-cellhemoglobin）β肽鏈：HbA（adulthemoglobin）β肽鏈：N-Val-His-Leu-Thr-Pro-Val-Glu-Lys····C(146)這種由基因突變使蛋白質分子結構及功能變異導致的疾病，稱為“分子病”。三、蛋白質的空間結構與功能蛋白質的空間結構與其生物學功能密切相關，生物體中各種蛋白質都有自己特定的空間構象，這種構象與它們的功能是相適應的，如果空間構象發生了改變，蛋白質的生理功能也就隨之消失。1.胰島素的結構和功能胰島素和它的前體不同來源的胰島素氨基酸組成有差異半胱氨酸位置固定三對二硫鍵使不同來源的胰島素具有相同的空間構象2.血紅蛋白的結構與功能氧的結合誘導血紅蛋白分子構象的變化(低鐵-氧,高鐵-水)(E7)(F8)近氧合使Fe2+落入卟啉環氧合改變肌紅/血紅蛋白的構象氧合作用顯著改變Hb的四級結構，血紅素鐵的微小移動導致血紅蛋白構象的轉換（從T態→R態）

T態（tensestate）緊張態氧親和力低 R態（relaxedstate）鬆馳態氧親和力高*20世紀60年代，C.Anfinsen牛胰核糖核酸酶複性的經典實驗隨機重組情況下：8巰基形成4個正確配對二硫鍵的概率為1/7x1/5x1/3=1/105*物種間的進化關係：一級結構差別小，系統發生位置相近。*574AA純合子：50%紅細胞鐮刀化；雜合子：1%鐮刀形細胞易破損造成血液血紅蛋白低水準；更嚴重的後果是某些器官的毛細血管被這些長形異常細胞堵塞。當瘧原蟲攻擊這些攜帶者時，吃掉了血紅蛋白，導致血液缺氧，紅細胞就變成了鐮刀形，聚集起來了。免疫系統趕快調兵遣將來消滅這些鐮刀形紅細胞，結果順帶把紅細胞中的瘧原蟲也給消滅掉了。這樣，攜帶者雖然在平時的生存能力不如一般人，但是在瘧疾流行時，他們的抵抗力反而強於一般人，他們攜帶的鐮刀形貧血症基因也就被保留了下來。*Insulin-pdb1b8hCarbon-RedOxygen-GreenN