《蛋白质的三维结构》.ppt

（一）研究蛋白质结晶体：
X射线衍射法
（二）研究处于溶液中蛋白质构象的光谱学方法:
紫外光谱
核磁共振
荧光和荧光偏振
圆二色性
扫描隧道显微
一、 研究蛋白质构象的方法
蛋白质的三维结构
伦琴1901年获
诺贝尔
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平行肽链间以氢键从侧面连接的构象
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平行式：所有肽链的N-端都在同一边
反平行式：相邻两条肽链的方向相反
2、-折叠的类型
平行的β－片层结构中，；反平行的β－片层结构，
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（三） -转角和凸起
1、 β转角（ β turn/bend/hairpin structure）
肽链主链骨架180°的回折结构
特点：
由4个连续的AA残基组成
第一个残基C=O
第四个残基NH
形成氢键
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O ……（ 氢 键 ）……… H
—C—（NH—CH—CO）2—N—
R
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比较稳定的环状结构
主要存在于球状蛋白分子中
多数处在蛋白质分子的表面
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反平行β折叠片中的一种不规则排列
实质上是多出来的一个AA残基
2、 β凸起（ β bugle）
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——泛指不能归入明确的二级结构
如折叠片和螺旋的多肽片断。
（四）无规卷曲（random coil）
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五、纤维状蛋白质
脊椎动物体中50%以上是纤维状蛋白质
支架、防护作用
规则的线性结构
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纤维蛋白
不溶性纤维蛋白
（角蛋白、胶原蛋白、弹性蛋白）
可溶性纤维蛋白
（肌球蛋白 血纤蛋白原）
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（一）-角蛋白 （Keratin）
皮肤与皮肤的衍生物
主要由-螺旋构象的多肽链组成
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大纤维
鳞状细胞
皮层细胞
微纤维
微原纤维
初原纤维
α螺旋
毛发的结构
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卷发(烫发)的生物化学基础
角蛋白在湿热条件下伸展转变为—构象，
冷却干燥时可自发地恢复原状。
侧链R基一般较大，不适于处在—构象
螺旋多肽链间有着很多的二硫键交联
——交联键使外力解除后肽链恢复原状
烫发时
还原剂
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（二）-角蛋白
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丝蛋白的结构
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六、 超二级结构与结构域
（一）超二级结构
若干相邻的二级结构单元按照一定规律有规则组合在一起、相互作用，形成在空间构象上可彼此区别的
二级结构组合单位。
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（二）结构域
二级/超二级结构基础上形成的特定区域，稳定、相对独立的球状实体。
结构域存在的原因：
1、局域分别折叠比整条肽链折叠在动力学 上更为合理
2、结构域之间由肽链连接，有利于结构的调整
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七、球状蛋白质与三级结构
——由二级结构元件构建成的总三维结构，包括一级结构中相距较远的肽段间的几何相互关系和侧链在三维空间中彼此间的相互关系。
在二级结构基础上
包括主链和侧链构象在内的三维结构
 维系力有氢键/疏水键/离子键/范德华力，疏水相互作用力对维持三级结构特别重要。
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1、全α－结构（反平行α螺旋）蛋白质
（一）球状蛋白质的分类：
——根据其结构域分为4大类
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2、α，β－结构蛋白质
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3、全β－结构（反平行β折叠片）蛋白质
反平行β桶
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4、富含金属或二硫键（小的不规则）蛋白质
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（二）球状蛋白质三维结构的特征
（1）含多种二级结构元件
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（2）三维结构具有明显的折叠层次
（3）分子是“紧密”的球状/椭球状实体
——活性部位密度较低，有空间可塑性
（4）疏水核和亲水膜
（5）表面空穴
——营造疏水环境、活性功能部位
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蛋白质四级结构 (Quaternary Structure）
八、亚基缔合和四级结构
指由多条各自具有一、二、三级结构的肽链
通过非共价键连接起来的结构形式。
包括各亚基：
数目、种类、空间排列方式
亚基间的相互作用关系
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血红蛋白 (a2b2)
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蛋白质的功能与进化
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一、肌红蛋白的结构和功能
（一）三级结构
myoglobin，Mb
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丙酸基
乙烯基
乙烯基
甲基
甲基
甲基
甲基
丙酸基
血红素
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