蛋白质的二级结构

P58蛋白质的分子结构二.蛋白质的二级结构第2页,共30页，2024年2月25日，星期天二.蛋白质的二级结构虽是单键却有双键性质周边六个原子在同一平面上前后两个a-carbon在对角(trans)CNCHaNCOCa0.123nm0.132nm0.153nm0.147nm第3页,共30页，2024年2月25日，星期天二.蛋白质的二级结构酰胺平面IICa-C和Ca-N之间是s键，可以自由旋转。酰胺平面ICaCaCaCCHOONNRHH第4页,共30页，2024年2月25日，星期天蛋白质的二级结构指多肽链本身通过氢键沿一定方向盘绕、折叠而形成的构象。二级结构的概念二.蛋白质的二级结构天然蛋白质主要二级结构单元包括：a-螺旋(a-helix)

b-折叠(b-pleatedsheet)

b-转角(b-turn)

无规卷曲(nonregularcoil)第5页,共30页，2024年2月25日，星期天二级结构的概念二.蛋白质的二级结构第6页,共30页，2024年2月25日，星期天1.α-螺旋(α-helix)二.蛋白质的二级结构第7页,共30页，2024年2月25日，星期天二.蛋白质的二级结构肽链中的酰胺平面绕Cα相继旋转一定角度形成α-螺旋，呈右手螺旋。酰胺平面平行于中心轴。1.α-螺旋(α-helix)第8页,共30页，2024年2月25日，星期天二.蛋白质的二级结构肽链中的酰胺平面绕Cα相继旋转一定角度形成α-螺旋，呈右手螺旋。酰胺平面平行于中心轴；1.α-螺旋(α-helix)第9页,共30页，2024年2月25日，星期天二.蛋白质的二级结构肽链中的酰胺平面绕Cα相继旋转一定角度形成α-螺旋，呈右手螺旋。酰胺平面平行于中心轴；螺旋体中所有氨基酸残基侧链都伸向外侧；1.α-螺旋(α-helix)第10页,共30页，2024年2月25日，星期天二.蛋白质的二级结构肽链中的酰胺平面绕Cα相继旋转一定角度形成α-螺旋，呈右手螺旋。酰胺平面平行于中心轴；螺旋体中所有氨基酸残基侧链都伸向外侧；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；每隔3.6个氨基酸残基，螺旋上升一圈；每圈间距0.54nm。1.α-螺旋(α-helix)第11页,共30页，2024年2月25日，星期天1.α-螺旋(α-helix)（三）二级结构单元的种类二.蛋白质的二级结构氢键由aa残基的羰基与它后面第四个aa残基上的氨基之间形成。所以，该a-螺旋为3.613

型第12页,共30页，2024年2月25日，星期天1.α-螺旋(α-helix)（三）二级结构单元的种类二.蛋白质的二级结构氢键氢键基本上平行于中心轴。主链上所有的肽键基本上都参与了氢键的形成，因此a-螺旋相当稳定。第13页,共30页，2024年2月25日，星期天侧链在a-螺旋结构中的作用1.α-螺旋(α-helix)（三）二级结构单元的种类二.蛋白质的二级结构R为Pro

时N-Ca的旋转受到限制；N上没有氢，不能形成氢键。所以有Pro时，就不能形成a-螺旋，从而使螺旋中断或拐弯。第14页,共30页，2024年2月25日，星期天第15页,共30页，2024年2月25日，星期天侧链在a-螺旋结构中的作用1.α-螺旋(α-helix)（三）二级结构单元的种类二.蛋白质的二级结构R为Gly时由于Ca上有2个氢，使其两侧的s键(Ca-C、Ca-N)的转动的自由度很大，即刚性很小所以使螺旋的稳定性大大降低。第16页,共30页，2024年2月25日，星期天侧链在a-螺旋结构中的作用1.α-螺旋(α-helix)（三）二级结构单元的种类二.蛋白质的二级结构带相同电荷的氨基酸残基连续出现时侧链之间存在着静电斥力，使螺旋有舒展开来的倾向。所以使螺旋的稳定性降低。第17页,共30页，2024年2月25日，星期天动物毛发的主要成分在角蛋白中几乎全是a-螺旋第18页,共30页，2024年2月25日，星期天在球状蛋白中，一般也都含有a-螺旋的区段肌红蛋白(myoglobin)第19页,共30页，2024年2月25日，星期天膜蛋白分子中，镶嵌在膜内的部分也是a-螺旋结构第20页,共30页，2024年2月25日，星期天2、β-折叠(β-pleatedsheet)

β-折叠是由两条或多条伸展的多肽链靠氢键联结而成的锯齿状片状结构。侧链基团与Cα间的键几乎垂直于折叠平面，R基团交替地分布于片层平面两侧。

β-折叠分平行式和反平行式，后者更为稳定。N端在同一端。氨基酸之间沿轴相距0.325nmN端不在同一端。氨基酸之间沿轴相距0.35nm（三）二级结构单元的种类二.蛋白质的二级结构第21页,共30页，2024年2月25日，星期天第22页,共30页，2024年2月25日，星期天第23页,共30页，2024年2月25日，星期天第24页,共30页，2024年2月25日，星期天2、β-折叠(β-pleatedsheet)（三）二级结构单元的种类二.蛋白质的二级结构维持β-折叠结构稳定性的力——氢键第25页,共30页，2024年2月25日，星期天2、β-折叠(β-pleatedsheet)蚕丝的主要成分—丝心蛋白中几乎全是b-折叠(反平行式)。

b-折叠普遍存在于球状蛋白质中，如胰蛋白酶、羧肽酶：（三）二级结构单元的种类二.蛋白质的二级结构第26页,共30页，2024年2月25日，星期天第27页,共30页，2024年2月25日，星期天3、β-转角（β-turn）也称β-回折，存在于球状蛋白中。其特点是肽链回折180°，使得氨基酸残基的C=O和与第四个残基的N-H形成氢键。β-转角都在蛋白质分子的表面。（三）二级结构单元的种类二.蛋白质的二级结构第28页,共30页，2024年2月25日，星期天3、β-转角