1蛋白质的结构和功能.ppt

第1章 蛋白质的结构与功能
Chapter 1 Struction & function of Protein
概 述
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蛋白质(protein)是由许多氨基酸(amino acids)通是指许多氨基酸之间以肽键连接而成的一种结构。
N末端
C末端
牛核糖核酸酶
2-2 几种重要的生物活性肽
2-2-1. 谷胱甘肽(glutathione, GSH)
GSH过氧化物酶
H2O2
2GSH
2H2O
GSSG
GSH还原酶
NADPH+H+
NADP+
GSH与GSSG间的转换
体内许多激素属寡肽或多肽
神经肽(neuropeptide)
2-2-2. 多肽类激素及神经肽
第2节 蛋白质的分子结构
Section 2 the Molecular Structure of Protein
蛋白质的分子结构包括
一级结构(primary structure)
二级结构(secondary structure)
三级结构(tertiary structure)
四级结构(quaternary structure)
高级结构

蛋白质的一级结构是指多肽链中氨基酸的排列顺序。
稳定蛋白质一级结构的主要化学键是肽键，有些蛋白质还包括二硫键。
蛋白质一级结构是空间结构和功能的基础，但不是唯一的因素。

蛋白质的二级结构是指多肽链中某个肽段的主链骨架原子的相对空间位置。
主链骨架原子包括N(H)，C(O)和相邻的2个C 。
稳定蛋白质二级结构的主要化学键是氢键。
2-1 肽单元或肽单位(peptide unit)
57°
47°
参与肽键的6个原子C1、C、O、N、H、C2位于同一平面，C1和C2在平面上所处的位置为反式(trans)构型，此同一平面上的6个原子构成了所谓的肽单元 。
2-2 二级结构的主要形式
-螺旋 (  -helix )
-折叠 ( -pleated sheet )
-转角 ( -turn )
无规卷曲 ( random coil )
2-2-1 -螺旋
肽段主链围绕中心轴做有规律的螺旋式上升,螺旋走向为顺时针(右手螺旋).肽单位(肽平面)围绕N- Cα 键旋转57°(Phi角) 或绕C-Cα键旋转47°(Psi角).(360°),-H和第四个肽键的C= Cα 。
影响-螺旋形成的因素
氨基酸结构刚性(Pro)
氨基酸形成离子键或静电斥力
(Glu/Asp/His/Lys/Arg)
氨基酸侧链大小(Val/Ile)
2-2-2 -折叠
伸展(2 C nm )
瘦长/弯曲/桶状，两链同向或反向
在不同链或同一条链不同片段形成氢键
侧链突出在折叠的上方或下方
强度大,有刚性
2-2-3 -转角和无规卷曲
-转角
无规卷曲是用来阐述没有确定规律性的那部分肽链结构。
常由4个AA残基组成
1st AA-C=O与4thAA-N-H形成氢键
2nd AA是Pro或Gly/Asp/Asn/Trp
形似发夹
反向
常见于反向平行末端
2-3 超二级结构(模体/模序，motif)
二级结构组合形式如：   ，β  β，ββ 。
在许多蛋白质分子中，二个或三个具有二级结构的肽段，在空间上相互接近所形成的有规则的二级结构组合，被称为模体(motif)。模体是赋予功能含义的超二级结构。
钙结合蛋白中结合钙离子的模体
锌指结构
2-4 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。
the conformational preferences of the 20 AAs for the  -helix
Glu、Met、Ala、Leu
Lys、Phe、Gln、Trp、Ile、Val
Asp、His
Cys、Ser、Thr、Arg
Asn、Tyr
Gly、Pro
Strong
Weak
Weak
(usually found in
the beta-reverse turn)

整条肽链中全部氨