【正文】 ily） 目 錄 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第一節(jié) 第六節(jié) (二 )蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)可區(qū)分為 4個(gè)層次 高級(jí)結(jié)構(gòu) 或 空間構(gòu)象(conformation) 一級(jí)結(jié)構(gòu) (primary structure) 二級(jí)結(jié)構(gòu) (secondary structure) 三級(jí)結(jié)構(gòu) (tertiary structure) 四級(jí)結(jié)構(gòu) (quaternary structure) 目 錄 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第一節(jié) 第六節(jié) 三、 氨基酸殘基的排列順序決定蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu) ?肽鍵（主要化學(xué)鍵） ?二硫鍵 蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu) (primary structure)是指蛋白質(zhì)分子中，從 N端到 C端的氨基酸排列順序。 形成一級(jí)結(jié)構(gòu)的化學(xué)鍵： 一級(jí)結(jié)構(gòu)是蛋白質(zhì)空間構(gòu)象和特異生物學(xué) 功能的基礎(chǔ)， 但不是決定蛋白質(zhì)空間構(gòu)象的 唯一因素。 目 錄 目 錄 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第一節(jié) 第六節(jié) 四、多肽鏈中的局部特殊構(gòu)象是蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu) 蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu) (secondary structure)是指蛋白質(zhì)分子中某一段肽鏈的局部空間結(jié)構(gòu)，即該段肽鏈主鏈骨架原子的相對(duì)空間位臵，并不涉及氨基酸殘基側(cè)鏈的構(gòu)象 。 目 錄 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第一節(jié) 第六節(jié) 五、 蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)比對(duì)可用于同源 蛋白質(zhì)分析 蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)（氨基酸序列）比對(duì)常被用來(lái)預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)之間結(jié)構(gòu)與功能的相似性。 序列比對(duì)方法（ sequenceparison method）關(guān)鍵在于將 2個(gè)序列準(zhǔn)確地對(duì)齊，使之達(dá)到相同序列最大化，插入或刪除序列最小化的目的，然后計(jì)算相同的氨基酸數(shù)。 同源蛋白質(zhì) 僅指同一基因進(jìn)化而來(lái)的蛋白質(zhì)。 序列相似但非進(jìn)化相關(guān)的 2個(gè)蛋白質(zhì)的序列，常被稱為 相似（ analogy）序列 。 目 錄 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第一節(jié) 第六節(jié) 第二節(jié) 肽、蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu) Three Dimentional Structure of Peptides and Proteins 目 錄 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第一節(jié) 第六節(jié) 蛋白質(zhì)的 二級(jí)結(jié)構(gòu) (secondary structure)是指組成蛋白質(zhì)的肽鏈的主鏈的空間結(jié)構(gòu)，也就是肽鏈主鏈骨架原子的相對(duì)空間位臵，不涉及氨基酸殘基側(cè)鏈的構(gòu)象。 一、多肽鏈中的局部特殊構(gòu)象是蛋白質(zhì) 的二級(jí)結(jié)構(gòu) 肽鏈主鏈骨架原子 包括 N（氨基氮）、 Cα（ α碳原子）和 CO（羰基碳） 3個(gè)原子依次重復(fù)排列。 目 錄 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第一節(jié) 第六節(jié) ? ?螺旋 ( ? helix ) ? ?折疊 ( ?pleated sheet ) ?Ω環(huán) ? ?轉(zhuǎn)角 ( ?turn ) ? 無(wú)規(guī)卷曲 ( random coil ) 蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的主要形式： 維系二級(jí)結(jié)構(gòu)的主要化學(xué)鍵： 氫鍵 目 錄 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第一節(jié) 第六節(jié) （一） 肽鍵是一個(gè)剛性的平面 參與肽鍵的 6個(gè)原子 C?C、 O、 N、 H、 C?2位于同一平面 ， C?1和 C?2在平面上所處的位臵為反式 (trans)構(gòu)型 ， 此同一平面上的 6個(gè)原子構(gòu)成了所謂的 肽單元 (peptide unit) 。 目 錄 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第一節(jié) 第六節(jié) （二） ?螺旋 是常見(jiàn)的蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu) 目 錄 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第一節(jié) 第六節(jié) （三） ?折疊 使多肽鏈形成片層結(jié)構(gòu) 目 錄 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第一節(jié) 第六節(jié) （四） ?轉(zhuǎn)角和無(wú)規(guī)卷曲 在蛋白質(zhì)分子中普遍存在 ??轉(zhuǎn)角 ?無(wú)規(guī)卷曲是用來(lái)闡述沒(méi)有確定規(guī)律性的那部分肽鏈結(jié)構(gòu)。 目 錄 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第一節(jié) 第六節(jié) （五）模體 是蛋白質(zhì)的超二級(jí)結(jié)構(gòu) 在許多蛋白質(zhì)分子中， 由幾個(gè)具有二級(jí)結(jié)構(gòu)的肽段，在空間上相互接近、相互作用，所形成的折疊模樣，稱為 超二級(jí)結(jié)構(gòu)（ supersecondary structure）， 又稱 折疊（ fold）或 模體（ motif）。 超二級(jí)結(jié)構(gòu)形式有 3種： αα， βαβ， ββ 目 錄 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第一節(jié) 第六節(jié) 鈣結(jié)合蛋白中結(jié)合鈣離子的模體 鋅指結(jié)構(gòu) 目 錄 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第一節(jié) 第六節(jié) （六） 氨基酸殘基的側(cè)鏈可影響二級(jí)結(jié)構(gòu)的形成 蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)是以一級(jí)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的。一段肽鏈其氨基酸殘基的側(cè)鏈適合形成 ?螺旋或 β折疊，它就會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的二級(jí)結(jié)構(gòu)。 這是氨基酸殘基的側(cè)鏈的相互作用可穩(wěn)定或去穩(wěn)定相應(yīng)的二級(jí)結(jié)構(gòu)的原因。 目 錄 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第一節(jié) 第六節(jié) 一段肽鏈有多個(gè) 谷氨酸或天冬氨酸殘基 相鄰 ， 則在 ， 這些殘基的游離羧基都帶負(fù)電荷 ， 彼此相斥 ，妨礙 α螺旋的形成 。 同樣 ， 多個(gè)堿性氨基酸殘基在一肽段內(nèi) ， 由于正電荷相斥 ， 也妨礙 α螺旋的形成 。 天冬酰胺、亮氨酸的側(cè)鏈很大，也會(huì)影響 α螺旋形成。 脯氨酸的結(jié)構(gòu)不利于形成 α螺旋。 形成 β折疊的肽段要求氨基酸殘基的側(cè)鏈較小，才能容許兩條肽段彼此靠近。 目 錄 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第一節(jié) 第六節(jié) 二、 多肽鏈在二級(jí)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)一步折疊形成蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu) 蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu) (tertiary structure)是指整條肽鏈中全部氨基酸殘基的相對(duì)空間位臵。即肽鏈中所有原子在三維空間的排布位臵， 包括一級(jí)結(jié)構(gòu)中相距甚遠(yuǎn)的肽段的空間位臵關(guān)系。 （一）三級(jí)結(jié)構(gòu)是指整條多肽鏈的空間分布 目 錄 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第一節(jié) 第六節(jié) ? 肌紅蛋白 (Mb) N 端 C端 肌紅蛋白（ myoglobin） 是一個(gè)單個(gè)肽鏈的球狀蛋白質(zhì)，由153個(gè)氨基酸殘基構(gòu)成，含有 1個(gè) 血紅素（ heme）輔基。 目 錄 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第一節(jié) 第六節(jié) (二 ) 維持三級(jí)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定主要依靠非共價(jià)鍵 蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)的形成和穩(wěn)定主要靠弱的相互作用力或稱非共價(jià)鍵、次級(jí)鍵，主要有氫鍵、范德華力（ Van der Waals force）、 疏水作用（ hydrophobic interactin）和 鹽鍵（ salting bond）（又稱離子鍵）等。 目 錄 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第一節(jié) 第六節(jié) 目 錄 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第一節(jié) 第六節(jié) 纖連蛋白分子的結(jié)構(gòu)域 （三） 三級(jí)結(jié)構(gòu)可含有功能各異的 結(jié)構(gòu)域 在二級(jí)結(jié)構(gòu)或超二級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，多肽鏈可形成在三級(jí)結(jié)構(gòu)層次上的局部折疊區(qū)，稱為 結(jié)構(gòu)域 (domain)。 目 錄 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第一節(jié) 第六節(jié) （四）根據(jù)結(jié)構(gòu)域可對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行分類： 根據(jù)結(jié)構(gòu)域可將球狀蛋白質(zhì)分為 4類： 反平行 α螺旋結(jié)構(gòu)域（全 α結(jié)構(gòu)） 平行或混合型 β折疊片結(jié)構(gòu)域（ α， β結(jié)構(gòu)） 反平行 β折疊片結(jié)構(gòu)域 (全 β結(jié)構(gòu) ) 富含金屬或二硫鍵結(jié)構(gòu)域（不規(guī)則小蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)） 目 錄 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第一節(jié) 第六節(jié) A. 全 α結(jié)構(gòu)域 B. 平行或混合型 β折疊片結(jié)構(gòu)域 C. 全 β結(jié)構(gòu)域 D. 富含二硫鍵結(jié)構(gòu)域 目 錄 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第一節(jié) 第六節(jié) （五）分子伴侶 參與蛋白質(zhì)的折疊 分子伴侶 (chaperon)通過(guò)提供一個(gè)保護(hù)環(huán)境從而加速蛋白質(zhì)折疊成天然構(gòu)象或形成四級(jí)結(jié)構(gòu)。 * 分子伴侶可逆地與未折疊肽段的疏水部分結(jié)合隨后松開(kāi)，如此重復(fù)進(jìn)行可防止錯(cuò)誤的聚集發(fā)生，使肽鏈正確折疊。 * 分子伴侶也可與錯(cuò)誤聚集的肽段結(jié)合，使之解聚后，再誘導(dǎo)其正確折疊。 * 分子伴侶在蛋白質(zhì)分子折疊過(guò)程中二硫鍵的正確形成起了重要的作用。 目 錄 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第一節(jié) 第六節(jié) 目前已知參與蛋白質(zhì)折疊的分