蛋白质一级结构决定高级结构

蛋白质一级结构决定高级结构蛋白质一级结构决定高级结构第1页生工一班4组蛋白质结构层次

蛋白质结构层次一级结构二级结构超二级结构三级结构四级结构蛋白质一级结构决定高级结构第2页生工一班4组蛋白质一级结构

蛋白质一级结构（primarystructure）

蛋白质分子中各种氨基酸排列次序。1969年国际纯化学与应用化学联合会（IUPAC）要求。氨基酸序列：多肽链内氨基酸残基从N端到C端排列次序称氨基酸序列一级结构主要化学键是肽键，有些还包含二硫键（-S-S-）。因共价键键能大，故蛋白质一级结构稳定性较强。蛋白质一级结构决定高级结构第3页生工一班4组牛胰岛素一级结构注：数字表示半胱氨酸编号。蛋白质一级结构决定高级结构第4页生工一班4组人胰岛素一级结构蛋白质一级结构决定高级结构第5页生工一班4组蛋白质一级结构决定高级结构第6页生工一班4组蛋白质二级结构

二级结构：是指多肽链主链盘旋、折叠形成主链构象（某一肽段局部空间结构）。主要作用力：二级结构除了肽键还有以氢键为主弱作用力，它螺旋主要由氢键维持。蛋白质一级结构决定高级结构第7页生工一班4组蛋白质二级结构基础形式（分子模型）α-螺旋（α-helix）——最常见、含量最丰富二级结构以肽平面为单位、以α碳为转折形成稳固右手螺旋。蛋白质一级结构决定高级结构第8页生工一班4组β-折叠（β-pleatedsheet）β-折叠是蛋白质肽链主链肽平面折叠呈锯齿状。又称β-片层结构。蛋白质一级结构决定高级结构第9页生工一班4组蛋白质三级结构指整条肽链中全部氨基酸残基相对空间位置；即整条肽链全部原子在三维空间排布位置。下列图为肌红蛋白（Mb）三级结构。蛋白质一级结构决定高级结构第10页生工一班4组蛋白质三级结构形成与稳定主要靠次级键1．氢键：多肽链主链之间、主链与极性侧链之间、极性侧链之间都可形成氢键。2．二硫键3．离子键又称盐键：是由蛋白质带正电荷基团和带负电荷基团形成。4．疏水基相互作用又称疏水键：是由缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸等非极性疏水侧链之间吸引力，形成疏水区。5.蛋白质三级结构中疏水键数量最多（最主要），且往往居于球状蛋白质内部。蛋白质一级结构决定高级结构第11页生工一班4组疏水作用、离子键、氢键、范德华力（如图）。蛋白质一级结构决定高级结构第12页生工一班4组蛋白质四级结构四级结构：蛋白质分子中各个亚基空间排布以及亚基接触部位布局和相互作用。蛋白质亚基（subunit）：蛋白质分子中含有独立三级结构多肽链。含有四级结构蛋白质分子含有复杂生物学功效，不过，单独亚基普通没有生物学功效或功效不完整。蛋白质四级结构是建立在三级结构基础上，单体蛋白质甚至不存在四级结构。所以蛋白质四级结构形成依然由一级结构决定。蛋白质一级结构决定高级结构第13页生工一班4组蛋白质一级结构决定高级结构第14页生工一班4组蛋白质一级结构决定高级结构第15页生工一班4组注意蛋白质空间结构（高级结构）只有三种：二级结构、三级结构和四级结构。并不是全部蛋白质都含有四级结构，只有多亚基蛋白才含有四级结构。全部蛋白质都含有一级结构、二级结构和三级结构。蛋白质高级结构根本上还是决定于蛋白质一级结构。另外，蛋白质在二级结构基础上还会形成超二级结构。蛋白质一级结构决定高级结构第16页生工一班4组超二级结构超二级结构：相邻二级结构元件组合在一起，彼此相互作用，形成有规则，在空间上能识别二级结构组合或二级结构串，充当三级结构构件，称为超二级结构。主要作用力：疏水作用对维系超二级结构稳定有很大贡献。蛋白质一级结构决定高级结构第17页生工一班4组蛋白质结构与功效关系蛋白质结构是蛋白质功效基础，有什么样结构则对应什么样功效，正是蛋白质结构多样性造成了其功效多样性。所以说，蛋白质结构决定其功效，而蛋白质功效是其结构表达。一级结构与空间结构对维持蛋白质生物学活性都有主要作用。蛋白质一级结构决定高级结构第18页生工一班4组蛋白质一级结构与功效关系

一级结构是构象基础，构象决定蛋白质功效。对于维持蛋白质功效区特定构象，一级结构中一些氨基酸残基是必需。假如这些必需氨基酸残基发生改变，蛋白质特定构象即被破坏，蛋白质生物学活性也会丧失。所以，一级结构是空间结构基础。蛋白质空间构象被破坏以后，只要一级结构没有破坏，就有可能恢复原来结构与功效。如：核糖核酸酶（催化RNA水解酶），是由124个氨基酸残基组成单链。含有8个半胱氨酸组成4个二硫键：蛋白质一级结构决定高级结构第19页生工一班4组测定蛋白质一级结构应用推测蛋白质高级结构。蛋白质一级结构可经过各种方法测定。因为二十种氨基酸在几个二级结构中出现频率是不一样.进而求出每一个氨基酸构象参数，能够由此预测蛋白质二级结构。咱们深入从肽键统计分析出发，指出二肽和三肽关联频率和二级结构间相关性，利用二肽和三肽构象参数进行预测，正确率可达90%。不过蛋白质折叠是相当复杂。且肽链在体外折叠与比在生物体内折叠慢。到现在为止，咱们依然不能依据一个蛋白质一级结构推断出它三维结构。

蛋白质一级结构决定高级结构第20页生工一班4组测定蛋白质一级结构应用推测蛋白质功效。蛋白质分子中关键活性部位氨基酸残基改变，会影响其生理功效，甚至造成份子病。比如镰状细胞贫血，就是因为血红蛋白分子中两个β亚基第6位正常谷氨酸变异成了缬氨酸，从酸性氨基酸换成了中性支链氨基酸，降低了血红蛋白在红细胞中溶解度，使它在红细胞中随血流至氧分压低外周毛细血管时，轻易凝聚并沉淀析出，从而造成红细胞破裂溶血和运氧功效低下。蛋白质一级结构决定高级结构第21页生工一班4组测定蛋白质一级结构应用硕士物进化。不一样生物体同源蛋白质一级结构在氨基酸组成和次序上不一样，存在种属差异。同源蛋白质一级结构差异可反应种属间亲缘关系，但不影响其生物学功效。蛋白质一级结构决定高级结构第22页生工一班4组蛋白质一级结构怎样决定高级结构?一级结构也就是氨基酸序列，像是一些碱性氨基酸或是带电荷氨基酸会对蛋白质二级结构产生决定性作用，比如脯氨酸经常出现在肽链折叠处。这么下来组成蛋白一级结构氨基酸间形成像氢键、二硫键这么次级键，造成了蛋白二级结构形成，如α折叠等。三级结构又是由二级结构所决定，多个二级结构形成结构域，而四级结构又是由几个三级结构组成，所以说蛋白质一级结构决定了高级结构。蛋白质一级结构决定高级结构第23页生工一班4组思索练习1.以下能正确表示蛋白质分子由简到繁结构层次一组是()①氨基酸②C、H、O、N等化学元素③氨基酸分子相互结合④多肽⑤肽链⑥形成含有一定空间结构蛋白质分子A．①②③④⑤⑥B．②①④③⑥⑤C．②①④③⑤⑥D．②①③④⑤⑥答案：D蛋白质一级结构决定高级结构第24页生工一班4组思索练习2.维持蛋白质一级结构化学键是：（）

A.盐键

B.二硫键

C.疏水键

D.氢键

E.肽键答案：BE.3.蛋白质高级结构决定于：（）

A.分子中氢键

B.分