生化课件 蛋白质(3)-蛋白质的分子结构

第一节蛋白质的元素组成

第二节蛋白质的构件单元

——氨基酸

第三节肽

第四节蛋白质的分子结构

第五节蛋白质结构与功能的关系

第六节蛋白质的重要性质

第七节蛋白质的分离提纯

第八节蛋白质的分类第二章蛋白质

第四节蛋白质的分子结构★一级结构与

高级结构生理

功能→一、基本认识

二、入手点

第四节蛋白质的分子结构三、蛋白质空间构象的形成与蛋白质的结构层次:（一）构建过程中需要考虑的相关因素：（二）蛋白质的结构层次:蛋白质的一级结构决定其折叠特性

2.构象的空间限制①.肽平面/酰胺平面

的刚性②.侧链基团的空间

位阻2.构象的空间限制：a-C

原子为肽平面间的连接点↗↗↗↗↗肽平面、一致的L-氨基酸、-C连接点、侧链基团构象的空间限制?进一步的折叠倾向.........?主链中C-C与N-C呈反式排布角=180°

二面角多肽链折叠的空间限制F:Ca-NY:Ca-

CF=0

y=0°°→←多肽链折叠的

空间限制Ra-Ca-Ca-C二面角F=180

y=180°°多肽链折叠的空间限制肽平面、侧链基团构象的空间限制。进一步折叠的倾向性?（二）蛋白质的结构层次蛋白质的一级结构决定其折叠特性

2.构象的空间限制：二级结构？◆由L-型氨基酸的a-C连接而成的“肽平面”长链的链状特点？◆非极性疏水R基团的折叠倾

向性与主链基团折叠倾向性的矛盾？◆构建单元的元素组成特点？

NC

α-螺旋（Φ＝－570

Ψ＝－470）NCd-d+↓螺旋结构的特点：协同性；紧裹效应左手螺旋右手螺旋左手螺旋右手螺旋α-螺旋链内氢键例如：α-螺旋的稳定性肽链的氨基酸组成和序列有关（Pro？）R基团的大小（连续几个分支氨基酸？Gly？）R基团带电性质（连续几个酸性氨基酸？）链间氢键

β-折叠片平行反平行

Hydrogenbond

β-折叠片■两个氨基酸之间的轴心距■平行式：0.325nm■反平行式：0.35nm

β-转角b-转角多肽链主链的折叠和盘绕方式。

所谓的二级结构，特指多肽链主链的折叠和盘绕方式。①

二级结构的概念：蛋白质多肽链共价主链上的酰胺键沿骨架有规则地排列，其排列具有很强的周期规律和特点，加之其原子之间氢键形成的倾向性，从而多肽链主链自发定向折叠和盘绕，形成了所谓的二级结构。3.二级结构的形成：

②二级结构的主要类型

◆α-螺旋

◆β-折叠（片）

◆β-转角

◆无规卷曲③稳定二级结构的主要作用力氢键④氨基酸组成和二级结构

形成之间的潜在关系：思考：氨基酸的侧链基团在决定二级结构构象构建中的可能作用？（生物信息学）（二）蛋白质的结构层次1.蛋白质的一级结构决定其折叠特性2.

构象的空间限制3.二级结构的形成①

二级结构的概念②

二级结构的主要类型③

稳定二级结构的主要作用力④

氨基酸组成和二级结构

形成之间的某些关系4.三级结构的组建：结构域的形成和三级结构的产生：？

4.三级结构的组建①.主要决定因素：◆侧链R基团的影响(疏水作用？)◆β-转角形成所带来的构象变化◆Cys.的空间定位

（二硫键？）蛋白质超二级结构的基本类型②超二级结构的形成：

在各种作用力的平衡下，若

干相邻的二级结构单元组合

在一起，彼此相互作用，形

成有规则的，在空间上可辨

认的二级结构组合体，充当

三级结构的构件，谓之超二

级结构。

4.三级结构的组建

①主要决定因素：

②超二级结构的形成：

-structure

Thestructureofhairandhair-keratin纤维状蛋白质

烫发的理论基础胶原蛋白（3股左手螺旋向右缠绕）蜘蛛网（回形拓扑结构）

纤维状蛋白质在生物体内主要作为结构性组分，起着支撑、连接和保护等作用。而调节蛋白、酶等生物活性蛋白质基本均为球状蛋白质……………

4.三级结构的组建

①主要决定因素：

②超二级结构的形成：

③结构域的形成和

三级结构的产生：结构域：

在超二级结构的基础上，多肽链折叠成近乎球状的三级结构，而对于较大的蛋白质分子，多肽链往往由两个或两个以上相对独立的三维实体缔合而成三级结构，这种相对独立的三维实体被称为结构域。各结构层次间的关联：◆分子量较小的蛋白质：单结构域=三级结构=高级结构/天然构象◆分子量较大的蛋白质：多结构域结构域的缔合=三级结构=高级结构/天然构象◆分子量更大的蛋白质：多结构域结构域的缔合=三级结构→

肌红蛋白的三维结构单结构域，即其三级结构也即最终的高级结构。牛胰核糖核酸酶亦单结构域即完成高级结构的构建。注意随之形成的二硫键：特点及作用IgG.多结构域，结构域彼此缔合形成三级结构......IgG.→→各结构域间的松散肽段谓之铰链区，其柔韧性使得各结构域间的相对运动很灵活，利于功能的执行。

◆多肽链的长短及数目；

（蛋白质分子的大小。）

◆疏水内核的产生；

◆功能单位——功能构件；

◆二硫键的稳定作用；

（空间结构中唯一的共价键）

◆铰链区的功能性作用。

结构域的形成

4.三级结构的组建

①主要决定因素：

②超二级结构的形成：

③结构域的形成和

三级结构的产生：④稳定三级结构的主要作用力决定蛋白质构象的主要作用力：

◆氢键

◆静电作用力、◆疏水作用力（逃避水相环境

的趋势，疏水内核的形成）、

◆分子间作用力（范德华力，

范德华半径）。共价键：二硫键含有多种二级结构的元件；具有多种折叠水平；分子呈紧密的球形；极性基团大多处于分子的表面，非极性基团大多处于分子的内部；分子表面有凹穴。球蛋白三级结构的特征：（二）蛋白质的结构层次1.蛋白质的一级结构决定其折叠特性2.构象的空间限制3.二级结构的形成4.三级结构的组建5.四级结构（高级结构）：

亚基的非共价缔合?超二级结构、结构域四级结构？

第一节蛋白质的元素组成

第二节蛋白质的构件单元

——氨基酸

第三节肽

第四节蛋白质的分子结构

第五节蛋白质结构与功能的关系

第六节蛋白质的重要性质

第七节蛋白质的分离提纯