蛋白质的三维结构研究蛋白质构象的方法.ppt

第5章 蛋白质的三维结构
一、研究蛋白质构象的方法
二、稳定蛋白质三维结构的作用力
三、多肽主链折叠的空间限制
四、二级结构：多肽链折叠的规则方式
五、纤维状蛋白质
六、超二级结构和结构域
七、球状蛋白质与三级结构
八、膜蛋白的结构
九、蛋白质折叠和结构预测
十、亚基缔合和四级结构
(Three-dimentional structure of proteins)
蛋白质的三维结构研究蛋白质构象的方法
一、研究蛋白质构象的方法
用 x 射线衍射（x ray diffraction ）研究蛋白质的构象时，蛋白质必须结晶。用波长很短的 x 射线照射蛋白质晶体，发生散射，底片曝光后，得到衍射图，再经计算机处理，绘出电子密度图，从中构建出三维分子图像。
（x 射线衍射法）
蛋白质的三维结构研究蛋白质构象的方法
抹香鲸肌红蛋白三维结构的x射线衍射研究
X射线衍射图 血红素部分的电子密度图
蛋白质的三维结构研究蛋白质构象的方法
抹香鲸肌红蛋白三维结构的x 射线衍射研究
血红素结构与电子密度图的吻合 肌红蛋白中的血红素
蛋白质的三维结构研究蛋白质构象的方法
肌红蛋白分子中部分肽链的电子密度图
蛋白质的三维结构研究蛋白质构象的方法
核磁共振法
核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance, NMR）波谱法利用各种多维核磁共振谱图,得到各原子之间的距离信息, 再结合蛋白质分子的共价结构, 经计算机计算得到分子的空间结构。此法可以测定溶液中蛋白质的构象，可用于研究蛋白质分子构象的变化、蛋白质分子的折叠、蛋白质分子与其他分子的相互作用等。
1H，13C，15N，19F，31P
蛋白质的三维结构研究蛋白质构象的方法
肌红蛋白的一种二维氢谱
蛋白质的三维结构研究蛋白质构象的方法
肌红蛋白血红素局部的结构
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蛋白质的三维结构研究蛋白质构象的方法
研究溶液中蛋白质构象的光谱学方法
（紫外差光谱）
蛋白质中的Trp、Tyr、Phe等残基有紫外吸收，紫外吸收的指标有两个，即最大吸收波长（λmax）和摩尔消光系数（ε）。这些残基处于不同的微环境下时，它们的λmax和ε会发生相应的变化。环境极性增大会引起吸收峰向短波方向移动，称为蓝移，反之，引起红移。测定两个样品（同一蛋白溶液，条件有所改变，如pH、溶剂种类、离子强度或温度等）的紫外吸收光谱之差（差光谱），可以得知这些基团的微环境。
蛋白质的三维结构研究蛋白质构象的方法
紫外差光谱
在极性溶剂中，如果蛋白质中某种氨基酸残基的λmax和ε大于游离存在的同一种氨基酸的λmax和ε，说明这种氨基酸残基一定位于蛋白质分子的内部，并被非极性氨基酸残基所包围。如果蛋白质的紫外吸收光谱对溶剂的极性变化很敏感，则产生λmax和ε变化的氨基酸残基一定位于蛋白质分子表面。
蛋白质的三维结构研究蛋白质构象的方法