蛋白质的三维结构

关于蛋白质的三维结构第一节

研究蛋白质构象的方法

第二节稳定蛋白质三维结构的作用力第三节多肽主链折叠的空间限制第四节二级结构的基本类型第五节纤维状蛋白质第六节超二级结构和结构域第七节球状蛋白质与三级结构第八节膜蛋白的结构

第九节蛋白质折叠

第十节亚基缔合和四级结构

第2页,共58页，2024年2月25日，星期天第一节

研究蛋白质构象的方法

一.X射线衍射法二．研究溶液中蛋白质构象的光谱学方法1．紫外差光谱：2.荧光和荧光偏振：3.圆二色性：4.核磁共振（NMR）：第3页,共58页，2024年2月25日，星期天X-RayDiffraction第4页,共58页，2024年2月25日，星期天Two-dimensionalNMR第5页,共58页，2024年2月25日，星期天共价键次级键化学键肽键一级结构氢键二硫键二、三、四级结构疏水键盐键范德华力三、四级结构第二节

稳定蛋白质三维结构的作用力第6页,共58页，2024年2月25日，星期天第7页,共58页，2024年2月25日，星期天第三节多肽主链折叠的空间限制酰胺平面（肽平面）α-碳原子的二面角（φ和ψ）三.拉氏构象图(Ramachandranplot

)第8页,共58页，2024年2月25日，星期天第9页,共58页，2024年2月25日，星期天第10页,共58页，2024年2月25日，星期天第11页,共58页，2024年2月25日，星期天Mostofcombinationoffandyarestericallyforbidden.第12页,共58页，2024年2月25日，星期天G.N.RamachandranandhiscoworkersinMadras,India,firstshowedthatitwasconvenienttoplottoshowthedistributionofallowedvaluesinaproteinorinafamilyofproteins.

AtypicalRamachandranplotisshowninthisfigure.第13页,共58页，2024年2月25日，星期天第14页,共58页，2024年2月25日，星期天多肽链在一级结构的基础上，按照一定的方式有规律的旋转或折叠形成的空间构象。α-螺旋、β-折叠、β-转角、无规卷曲第四节二级结构的基本类型第15页,共58页，2024年2月25日，星期天一.

-螺旋（

-helix

）第16页,共58页，2024年2月25日，星期天螺旋上升一周包含3.6个氨基酸残基；每个残基沿轴旋转100。；每两个残基之间的距离为0.15nm；螺距0.54nm;

-螺旋中氨基酸残基侧链伸向外侧，相邻的螺圈之间形成氢键（每个氨基酸残基的N-H都与前面第四个残基C=O形成氢键），氢键的取向几乎与轴平行。

-螺旋有左手螺旋和右手螺旋两种。天然蛋白质的

-螺旋多为右手螺旋。

-螺旋的结构要点：第17页,共58页，2024年2月25日，星期天第18页,共58页，2024年2月25日，星期天

-螺旋：

偶极矩

帽化第19页,共58页，2024年2月25日，星期天氨基端羧基端

-螺旋的手性右手的比左手的更稳定

-螺旋具有旋光能力形成具有协同性第20页,共58页，2024年2月25日，星期天影响蛋白质

-螺旋结构稳定的因素2.R基的大小1.相同电荷的氨基酸ProGly第21页,共58页，2024年2月25日，星期天

-螺旋的类型:

3.613—螺旋；

310—螺旋；

π螺旋（4.416—螺旋）

第22页,共58页，2024年2月25日，星期天二.β-折叠结构(β-sheet)第23页,共58页，2024年2月25日，星期天多肽链呈锯齿状（或扇面状）排列成比较伸展的结构；侧链R基团交替地分布在片层平面的上下方，片层间有氢键相连；有平行式和反平行式两种。β-折叠结构要点：第24页,共58页，2024年2月25日，星期天第25页,共58页，2024年2月25日，星期天N端C端第26页,共58页，2024年2月25日，星期天N端C端N端C端第27页,共58页，2024年2月25日，星期天第28页,共58页，2024年2月25日，星期天第29页,共58页，2024年2月25日，星期天第30页,共58页，2024年2月25日，星期天第31页,共58页，2024年2月25日，星期天三.

-转角

(-turn)第32页,共58页，2024年2月25日，星期天第33页,共58页，2024年2月25日，星期天

-turn第34页,共58页，2024年2月25日，星期天第35页,共58页，2024年2月25日，星期天

-凸起（

-Bulge）第36页,共58页，2024年2月25日，星期天氨基酸在二级结构中出现的几率：第37页,共58页，2024年2月25日，星期天第38页,共58页，2024年2月25日，星期天没有一定规律的松散肽链结构。酶的活性部位。四.

无规卷曲第39页,共58页，2024年2月25日，星期天是支架和外保护，占脊椎动物体内蛋白质总量的一半或一半以上。包括：（1）不溶性（硬蛋白，如：角蛋白、胶原蛋白、弹性蛋白）；（2）可溶性（如：肌球蛋白、纤维蛋白原）。

第五节纤维状蛋白质

（Fibrousproteins）第40页,共58页，2024年2月25日，星期天第41页,共58页，2024年2月25日，星期天一.角蛋白：α—角蛋白和β—角蛋白

(1)α-角蛋白（α-Keratin）

(2)β-角蛋白（β-Keratin）

二.胶原蛋白（Collagen）三.弹性蛋白

第42页,共58页，2024年2月25日，星期天一.角蛋白：(1)α-角蛋白（α-Keratin）

右手α-螺旋原纤维（左旋的三股α-螺旋，直径2nm）微原纤维（直径8nm）大原纤维（直径200nm）第43页,共58页，2024年2月25日，星期天硬角蛋白——含硫量高（二硫键多），如：蹄、爪、角、甲软角蛋白——含硫量低（二硫键少），如：皮肤第44页,共58页，2024年2月25日，星期天(2)β-角蛋白（β-Keratin）第45页,共58页，2024年2月25日，星期天第46页,共58页，2024年2月25日，星期天第47页,共58页，2024年2月25日，星期天silkfibroin第48页,共58页，2024年2月25日，星期天二.胶原蛋白（Collagen）1．胶原蛋白的组织分布与类型：I型——XII型，2．胶原蛋白的AA组成：Gly,Pro,4-OH-Pro,3-OH-Pro,5-OH-Lys，胶原蛋白是糖蛋白，少量糖与5-OH-Lys的—OH共价连接。第49页,共58页，2024年2月25日，星期天

HydroxylationdependsonVitaminC.VitaminCdeficiencycausesscurvy(坏血病).第50页,共58页，2024年2月25日，星期天Gly,becauseitssmallsize,isrequiredatthetightjunctionwherethethreechainsareincontact.第51页,共58页，2024年2月25日，星期天α—肽链（非α—螺旋，更伸展，左手）三股螺旋（右手超螺旋缆）原胶原分子胶原（原）纤维第52页,共58页，2024年2月25日，星期天第53页,共58页，2024年2月25日，星期天Tropocollagenassembleintocollagenfibers.Crosslinksareformedbetweenlysinesthroughaldolcondensationanddehydration.Thenewlytranslatedcollagenishydroxylatedandglycosylatedandtriplehelicesareformed.Theprocollagentriplexesareexportedandtheglobulardomainsarecutofftoformthetropocollagen第54页,共58页，