【正文】 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)通過提供一個保護環(huán)境從而加速蛋白質(zhì)折疊成天然構(gòu)象或形成四級結(jié)構(gòu)。即肽鏈中所有原子在三維空間的排布位臵， 包括一級結(jié)構(gòu)中相距甚遠的肽段的空間位臵關(guān)系。 天冬酰胺、亮氨酸的側(cè)鏈很大，也會影響 α螺旋形成。一段肽鏈其氨基酸殘基的側(cè)鏈適合形成 ?螺旋或 β折疊，它就會出現(xiàn)相應(yīng)的二級結(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) ? ?螺旋 ( ? helix ) ? ?折疊 ( ?pleated sheet ) ?Ω環(huán) ? ?轉(zhuǎn)角 ( ?turn ) ? 無規(guī)卷曲 ( random coil ) 蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的主要形式： 維系二級結(jié)構(gòu)的主要化學鍵： 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） 肽鍵是一個剛性的平面 參與肽鍵的 6個原子 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個原子構(gòu)成了所謂的 肽單元 (peptide unit) 。 同源蛋白質(zhì) 僅指同一基因進化而來的蛋白質(zhì)。 形成一級結(jié)構(gòu)的化學鍵： 一級結(jié)構(gòu)是蛋白質(zhì)空間構(gòu)象和特異生物學 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 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第一節(jié) 第六節(jié) ? 組成蛋白質(zhì)的元素： 主要有 C、 H、 O、 N和 S。 多肽鏈具有方向性： 多肽鏈從氨基末端走向羧基末端。 通常，多肽分子質(zhì)量 10 kD；而 蛋白質(zhì) 則是由一條或多條肽鏈組成的更大分子，但兩者兩者經(jīng)常通用。 氨基酸通過 肽鍵 (peptide bond) 相互連接而形成多肽和蛋白質(zhì)。 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) 分布廣： 所有器官 、 組織都含有蛋白質(zhì)；細胞的各個部分都含有蛋白質(zhì) 。 1953年， Frederick Sanger完成胰島素一級序列測定。 1864年 ， HoppeSeyler從血液分離出血紅蛋白，并將其制成結(jié)晶 。 19世紀末 ， Fischer證明蛋白質(zhì)是由氨基酸組成的，并將氨基酸合成了多種短肽 。 1962年 ， John Kendrew和 Max Perutz確定了血紅蛋白的四級結(jié)構(gòu)。 含量高： 蛋白質(zhì)是細胞內(nèi)最豐富的有機分子 ， 占人體干重的 45％ ， 某些組織含量更高 ，例如脾 、 肺及橫紋肌等高達 80％ 。 肽 /蛋白質(zhì)分子中的氨基酸通過脫水生成的共價鍵被稱為 肽鍵 (peptide bond)，肽鍵是一種酰胺鍵，具有部分雙鍵的性質(zhì)。 肽鏈中的氨基酸分子因脫水縮合而基團不全，被稱為 氨基酸殘基 (residue)。 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) N末端 C末端 牛核糖核酸酶 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) NH2 CH CHOOH甘 氨 酸甘 氨 酸NH CH CH OHOH甘 氨 酸+ HOH 甘氨酰甘氨酸 肽鍵 NH 2 CH C N CH COOHHHHO肽是根據(jù)由 N端至 C端參與其組成的氨基酸殘基命名的 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） 體內(nèi)存在多種重要的生物活性肽 谷胱甘肽 (glutathione, GSH) 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) GSH過氧化物酶 H2O2 2GSH 2H2O GSSG GSH還原酶 NADPH+H+ NADP+ 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) 3. 神經(jīng)肽是腦內(nèi)一類重要的肽 在神經(jīng)傳導(dǎo)過程中起重要作用的肽類稱為神經(jīng)肽 (neuropeptide)。 有些蛋白質(zhì)含有少量 磷 或金屬元素 鐵、銅、鋅、錳、鈷、鉬 ，個別蛋白質(zhì)還含有 碘 。 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)的二級結(jié)構(gòu) 蛋白質(zhì)二級結(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空間位臵，并不涉及氨基酸殘基側(cè)鏈的構(gòu)象 。 序列相似但非進化相關(guān)的 2個蛋白質(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) （二） ?螺旋 是常見的蛋白質(zhì)二級結(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)角和無規(guī)卷曲 在蛋白質(zhì)分子中普遍存在 ??轉(zhuǎn)角 ?無規(guī)卷曲是用來闡述沒有確定規(guī)律性的那部分肽鏈結(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)的二級結(jié)構(gòu)的原因。 脯氨酸的結(jié)構(gòu)不利于形成 α螺旋。 （一）三級結(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） 是一個單個肽鏈的球狀蛋白質(zhì)，由153個氨基酸殘基構(gòu)成，含有 1個 血紅素（ heme）輔基。 * 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，如此重復(fù)進行可防止錯誤的聚集發(fā)生，使肽鏈正確折疊。 伴侶蛋白 (chaperonin)： 伴侶蛋白普遍存在于細菌、線粒體、葉綠體和真核生物，主要有 2個家族： Hsp60（在大腸桿菌中又稱為 GroEL）和 Hsp10。 （一）具有四級結(jié)構(gòu)形式的蛋白質(zhì)由多亞基組成 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) 血紅蛋白的四級結(jié)構(gòu) （二） 亞基通過亞基間的相互作用聯(lián)系在一起 由 2個亞基組成的蛋白質(zhì)四級結(jié)構(gòu)中 ，若亞基分子結(jié)構(gòu)相同 ，稱 之 為 同 二 聚 體(homodimer)， 若亞基分子結(jié)構(gòu)不同 ， 則稱之為 異二聚體(heterodimer)。 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 )氨基酸序列提供重要的生物化學信息 一些廣泛存在于生物界的蛋白質(zhì)如細胞色素 (cytochrome C)， 比較它們的一級結(jié)構(gòu) ， 可以幫助了解物種進化間的關(guān)系 。 thr C(146) HbS β 肽鏈 HbA β 肽 鏈 Nval pro 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) 1. 肌紅蛋白 /血紅蛋白含有血紅素輔基 二、蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)表現(xiàn)功能 血紅素結(jié)構(gòu) (一 )血紅蛋白構(gòu)象改變引起功能變化 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 (myoglobin， Mb) 肌紅蛋白是一個只有三級結(jié)構(gòu)的單鏈蛋白質(zhì) ，有 8段 α螺旋結(jié)構(gòu) 。 Hb亞基之間通過 8對鹽鍵 ，使 4個亞基緊密結(jié)合而形成親水的球狀蛋白 。 如果是促進作用則稱為 正協(xié)同效應(yīng) (positive cooperativity) 如果是抑制作用則稱為 負協(xié)同效應(yīng) (negative cooperativity) 目 錄 第