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蛋白质的分子结构The Molecular Structure of Protein
第四节
* 肽链中的氨基酸分子因为脱水缩合而基团不全,被称为氨基酸残基(residue)。
* 由十个以内氨基酸相连而成的肽称为寡肽(oligopeptide),由更多的氨基酸相连形成的肽称多肽(polypeptide)。
* 多肽链(polypeptide chain)是指许多氨基酸之间以肽键连接而成的一种结构。
多肽链从氨基末端(N-末端)走向羧基末端(C-末端);
回顾
蛋白质是由一条或多条多肽(polypeptide)链以特殊方式结合而成的生物大分子。
蛋白质与多肽并无严格的界线,通常是将分子量在6000道尔顿以上的多肽称为蛋白质。
蛋白质分子量变化范围很大, 从大约6000到1000000道尔顿甚至更大。
蛋白质的结构
由于多肽链中的各氨基酸残基的性质和排列顺序不同, 天然
蛋白质可折叠、盘绕成一定的空间结构。
蛋白质的空间结构(构象): 蛋白质分子内各原子围绕某些共价键旋转而形成的空间排布及相互关系。构象决定着蛋白质的分子形状、理化性质和生物学活性。
构象
主链构象多肽主链骨架上各原子(α-碳原子及肽键
相关原子)的排布及相互关系,可影响侧链基团排布
侧链构象各氨基酸残基侧链基团(R基)中的原子排
布及相互关系,可影响主链的折叠和卷曲方式。
构型与构象
构型(configuration):指在立体异构体中取代原子或基团在空间的取向;如一个碳原子和四个不同的基团相连时,只可能有两种的空间排布,两种不同空间排列称为不同的构型;这两种构型如果没有共价键的破裂是不能互变的。
构象(conformation):指这些取代基团当单键旋转时可能形成的不同立体结构。如两个甲基的C-C单键完全可以自由旋转,将产生无数种分子构象。这空间位置的改变并不涉及共价键的破裂。
应用物理学、生物信息学原理可进行蛋白质空间结构测定或预测

通常采用圆二色谱(circular dichroism,CD)测定溶液状态下的蛋白质二级结构含量。a-螺旋的CD峰有222nm处的负峰、208nm处的负峰和198nm处的正峰三个成分;而b-折叠的CD谱不很固定。
2. 三维空间结构测定
X射线衍射法(X-ray diffraction);
核磁共振技术(nuclear ic resonance,NMR)
这两种方法是研究蛋白质三维空间结构最准确的方法。
3. 根据蛋白质的氨基酸序列预测其三维空间结构
用分子力学、分子动力学的方法,根据物理化学的基本原理,从理论上计算蛋白质的空间结构;
通过对已知空间结构的蛋白质进行分析,找出一级结构与空间结构的关系,总结出规律,用于新的蛋白质空间结构预测。
蛋白质的分子结构
一级结构
二级结构
三级结构
四级结构
一级结构→二级结构→超二级结构→结构域→三级结构→亚基→四级结构
蛋白质分子中的共价键与次级键