蛋白质的结构(dl).ppt

（四）超二级结构和结构域
近年来在研究蛋白质构象、功能和进化的变化时，发现在蛋白质二级结构和三级结构之间存在着两个过渡层次，即超二级结构和结构域。
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1、超二级结构
多肽链内若干顺序上相邻的二级结构的+
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（六）蛋白质的四级结构
1、寡聚蛋白和蛋白质亚基
分子量较大的蛋白质往往由两条或两条以上的多肽链组成，这些肽链相互之间以非共价键结合，每条多肽链各自具有一定的三级结构，但肽链单独存在时不具有生物活性，这种肽链就称为——蛋白质的亚基
亚基聚合在一起形成具有一定生物学功能的蛋白质分子——寡聚蛋白
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2、蛋白质的四级结构
寡聚蛋白质中亚基的空间排布、相互关系和相互作用力，称之为蛋白质的四级结构。
亚基的种类和数量 均一四级结构
不均一四级结构
亚基的空间排布
亚基间的相互作用力 次级键
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3、血红蛋白的四级结构
Hb分子量为 65000 d
Hb是由2条а链和2条ß链组成的四聚体。
а链由141个氨基酸组成，ß链由146个氨基酸组成，各自都有一定的氨基酸排列顺序。
两种亚基的一级结构差别较大，但它们的二、三级结构却大致相同，而且与肌红蛋白极为相似。
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Hemoglobin
Myoglobin
Mathews et al (2000) Biochemistry (3e)
血红蛋白的四级结构
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五、蛋白质结构与功能的关系
蛋白质分子具有多种多样的生物功能是以其极其复杂的结构为基础的。这不仅需要一定的化学结构，更重要的是需要特定的空间结构作基础。研究蛋白质结构与功能之间的关系是分子生物学的一个重要方面。
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（一）一级结构与功能的关系
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1、分子病
分子病（molecular disease)：是一种遗传性疾病，由于DNA分子上基因突变，而合成了失去正常生物活性的异常蛋白质，或者是缺失某种蛋白质，从而影响了机体正常的生理功能而产生的疾病。
研究表明几乎所有遗传病都与pr分子结构改变有关。
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镰刀型红细胞贫血病是1904年首先被发现的一种分子病。病人的血红蛋白（Hb-S）与正常人血红蛋白（Hb-A）相比， 链第6位氨基酸不同。
HbA Val-His-Leu-Thr-Pro-Glu-Glu-Lys-
HbS Val-His-Leu-Thr-Pro-Val-Glu-Lys-
仅仅这一点差别，就使患者的红细胞在氧缺乏时呈镰刀状，易胀破发生溶血，运氧机能降低，引起头昏、胸闷等贫血症状。
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Mathews et al (2000) Biochemistry (3e)
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2、种属差异与分子进化
同源蛋白质：不同种属中完成相同功能的蛋白质。
对于不同种属来源的同种pr进行一级结构测定和比较，发现存在种属差异。这种差异可能是分子进化的结果。
比较种属来源不同而功能相同的同源pr的一级结构，发现与活性和pr空间结构密切相关的aa残基高度保守。
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（二）酶原与激素原的激活
1. 胰岛素原的激活
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胰蛋白酶原（trypsinogen）
胰蛋白酶（trypsin）
肠激酶／胰蛋白酶
Lys6-Ile7
Ｎ端６肽
（十二指肠）
消化道中蛋白酶原激活的连锁反应：
胰蛋白酶原
胰蛋白酶
肠激酶／胰蛋白酶
胰凝乳蛋白酶原
胰凝乳蛋白酶
弹性蛋白酶原
弹性蛋白酶
羧肽酶原
羧肽酶
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一级结构是空间构象的基础
蛋白质的空间构象归根到底是由一级结构决定
一级结构与功能的关系是十分重要的
一级结构与功能的关系实际上反映的也是高级结构与功能的关系
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（二）蛋白质高级结构与功能的关系
蛋白质的构象并不是固定不变的。
别构现象：有些蛋白质表现其生物活性时，其构象发生改变，从而改变整个分子的性质，这种现象叫别构现象。
血红蛋白在表现其输氧功能时就具有别构现象。
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(R)