【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 有很大的相似性應(yīng)不難理解。 轉(zhuǎn)錄因子 反式作用因子： 一類細(xì)胞核內(nèi)的蛋白質(zhì)因子 ，通過(guò)與順式作用元件和 RNA聚合酶的相互作用而調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄活性 。 轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子的結(jié)構(gòu)： 包括 (1) DNA結(jié)合域 、 (2) 轉(zhuǎn)錄活化域 ， (3) 有些還具有蛋白質(zhì)相互作用的二聚化結(jié)構(gòu)域 。 與轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合的 DNA區(qū)常是一段反向重復(fù)序列，所以許多轉(zhuǎn)錄因子常以二聚體形式與 DNA結(jié)合 轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子的結(jié)構(gòu) 蛋白質(zhì)－蛋白質(zhì)結(jié)合域 （二聚化結(jié)構(gòu)域） 螺旋 轉(zhuǎn)折 螺旋 鋅指結(jié)構(gòu) 堿性 亮氨酸拉鏈 堿性 螺旋 環(huán) 螺旋 酸性 α螺旋： 富含谷氨酰胺的結(jié)構(gòu)域 富含脯氨酸結(jié)構(gòu)域： DNA結(jié)合域 轉(zhuǎn)錄激活域 轉(zhuǎn)錄因子 二聚體結(jié)構(gòu)域 二聚體結(jié)構(gòu)域 反式作用因子 （ transacting factor） 不與 DNA直接結(jié)合的轉(zhuǎn)錄因子沒(méi)有 DNA結(jié)合域，但能通過(guò)轉(zhuǎn)錄激活域直接或間接作用于轉(zhuǎn)錄復(fù)合體而影響轉(zhuǎn)錄效率。轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合的 DNA區(qū)常是一段反向重復(fù)序列，因此許多轉(zhuǎn)錄因子常以二聚體形式與 DNA結(jié)合。 蛋白結(jié)合 DNA的結(jié)構(gòu)域 三級(jí)結(jié)構(gòu) （ tertiary structure） ：指的是多肽鏈在二級(jí)結(jié)構(gòu) 、 超二級(jí)結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)域的基礎(chǔ)上， 主鏈構(gòu)象和側(cè)鏈構(gòu)象相互作用 ， 進(jìn)一步盤曲折疊形成球狀分子結(jié)構(gòu) 。 三級(jí)結(jié)構(gòu)的概念 三級(jí)結(jié)構(gòu)是多肽鏈中所有原子的空間排布 維持三級(jí)結(jié)構(gòu)的作用力 非共價(jià)鍵 （次級(jí)鍵）： 共價(jià)鍵 —— 二硫鍵 七 、球狀蛋白質(zhì)與三級(jí)結(jié)構(gòu) 疏水作用 (主要） 氫鍵 離子鍵 范德華力 共價(jià)鍵 二硫鍵 ：（ A）尿素 （ B）疏基乙醇 （ C）溴化氰 （ D）過(guò)甲酸 。 廈門大學(xué) 2022年生物化學(xué)考研試題 ，連接氨基酸殘基的共價(jià)鍵除肽鍵外，還有二硫鍵。（判斷） 廈門大學(xué) 2022年生物化學(xué)考研試題 3 .在蛋白質(zhì)的分子進(jìn)化中二硫鍵的位置的到了很好的保留（判斷 ） 復(fù)旦大學(xué) 2022年碩士研究生考試生物化學(xué)試題 Disulfide 4 有四級(jí)結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)，亞基間以非共價(jià)鍵和二 硫鍵連接 （判斷） 北京師范大學(xué) 2022年碩士研究生入學(xué)考試生物化學(xué)試題 5. 測(cè)定蛋白質(zhì)中二硫鍵位置的經(jīng)典方法是 ______。 球狀蛋白的 三級(jí)的結(jié)構(gòu)特征 球狀蛋白含有豐富的二級(jí)結(jié)構(gòu)元件，而纖維狀蛋白通 常只含一種二級(jí)結(jié)構(gòu)單元。 球狀蛋白具有明顯的折疊層次 （ 一級(jí) ?? 二級(jí) ?? 超二級(jí) ?? 結(jié)構(gòu)域 ?? 三級(jí)、 亞基 ?? 四級(jí)）。 分子呈現(xiàn)球狀或橢球狀。 疏水側(cè)鏈埋藏在分子內(nèi)部，形成疏水核 ,親水側(cè)鏈暴露在 外表形成親水面 表面常常有空穴，配體結(jié)合部位（活性中心） 許多在一級(jí)結(jié)構(gòu)上相差很遠(yuǎn)的 aa堿基在三級(jí)結(jié)構(gòu)上相距很近 。 對(duì)于單一多肽鏈的蛋白質(zhì)，三級(jí)結(jié)構(gòu)是它的最高級(jí)結(jié)構(gòu)，只有具有完整的三級(jí)結(jié)構(gòu)，才具有全部的生物學(xué)功能 例題 1： 一次突變 ， 某蛋白質(zhì)分子內(nèi)的一個(gè)丙氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)槔i氨酸導(dǎo)致該蛋白質(zhì)生物活性的丟失；然而在另一次突變時(shí) ， 由于一個(gè)異亮氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)楦拾彼岫乖摰鞍踪|(zhì)的活性恢復(fù)了 ， 請(qǐng)分析可能的原因是什么 ？ 例題 2： 甘氨酸是蛋白質(zhì)進(jìn)化中高度保守的氨基酸殘基嗎？ 為什么 ？ 三級(jí)結(jié)構(gòu)是蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ) 三級(jí)結(jié)構(gòu)是蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ) 第一次突變時(shí)丙氨酸轉(zhuǎn)變成了纈氨酸 ， 因后者的側(cè)鏈較大 ，使蛋白質(zhì)的構(gòu)象改變；另一次突變后由于異亮氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)楦拾彼?， 甘氨酸的側(cè)鏈較小 （ 和丙氨酸相似 ） ， 補(bǔ)償了第一次突變?cè)斐傻挠绊?。 ） 2． 甘氨酸是 20種氨基酸中側(cè)鏈最小的一個(gè)氨基酸 。 正因?yàn)槿绱?， 它的存在使多肽鏈能形成緊密的盤繞折疊 （ to make tight turns） 或相互靠近 。 ） 分析： 膜蛋白結(jié)構(gòu)（自學(xué)） 蛋白質(zhì)變性（放后講） 體內(nèi)蛋白質(zhì)的折疊 （ 1） 一級(jí)結(jié)構(gòu)決定高級(jí)結(jié)構(gòu)； （ 2） 蛋白質(zhì)的折疊伴隨著自由能的降低 （－ ~－） ，但是蛋白質(zhì)折疊并不是通過(guò)隨機(jī)嘗試找到自由能最低的構(gòu)象的； （ 3） 蛋白質(zhì)的折疊是協(xié)同和有序的過(guò)程； （ 4） 體內(nèi)絕大多數(shù)蛋白質(zhì)的折疊需要分子伴侶的幫助； （ 5） 某些蛋白質(zhì)的折疊還需要蛋白質(zhì)二硫鍵異構(gòu)酶（ protein disulphide isomerase， PDI） 和肽基脯氨酸異構(gòu)酶（ peptidylprolyl cistrans isomerases， PPI） 的幫助。 蛋白質(zhì)折疊的基本規(guī)律 體內(nèi)蛋白質(zhì)的折疊 蛋白質(zhì)的折疊主要決定與蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu) Anfinsen實(shí)驗(yàn) 體內(nèi)蛋白質(zhì)的折疊 從動(dòng)力學(xué)過(guò)程上來(lái)看是一個(gè)有序的過(guò)程 熵變 熔球中間狀態(tài) 從熱力學(xué)來(lái)看：折疊過(guò)程 被看做一個(gè)自由能 漏斗 體內(nèi)一些蛋白質(zhì)折疊 需要其他蛋白質(zhì)輔助 如分子伴侶，同分異 構(gòu)酶 體內(nèi)蛋白質(zhì)的折疊 1. 為什么說(shuō)體外蛋白質(zhì)復(fù)性或折疊與細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)折疊的機(jī)制是不同的 。 中國(guó)科學(xué)院 2022年生物化學(xué)與分子生物學(xué)試題 體內(nèi)：邊合成邊折疊；分子伴侶；糾錯(cuò)的酶；細(xì)胞的內(nèi)環(huán)境 2. 氫鍵是推動(dòng)蛋白質(zhì)折疊的最主要積極因素。 （判斷 ） 中山大學(xué) 2022年生物化學(xué)考試試題 免疫球蛋白通常稱為抗體，其結(jié)構(gòu)域有 。 A． 4 個(gè) B。 6 個(gè) C。 8 個(gè) D。 12 個(gè) 中山大學(xué) 2022 生物化學(xué)試題 蛋白質(zhì)構(gòu)象 一種蛋白質(zhì)的全部三維結(jié)構(gòu)一般被稱為它的構(gòu)象（ conformation） 。構(gòu)型 （ configuration） 是指在立體異構(gòu)中，一組特定的原子或基團(tuán)在空間上的幾何布局 。兩種不同構(gòu)型的轉(zhuǎn)變總是伴隨著共價(jià)鍵的斷裂和重新形成；一個(gè)蛋白質(zhì)可以存在幾種不同的構(gòu)象，但構(gòu)象的轉(zhuǎn)變僅僅是單鍵的自由旋轉(zhuǎn)造成的，沒(méi)有共價(jià)鍵的斷裂和形成。 由于構(gòu)成蛋白質(zhì)的多肽鏈上存在多個(gè)單鍵，至少在理論上讓人覺(jué)得一種蛋白質(zhì)會(huì)可能具有許多不同的構(gòu)象。然而，在生理?xiàng)l件下，一種蛋白質(zhì)只會(huì)采取一種或幾種在能量上有利的構(gòu)象。 思考題： 何謂蛋白質(zhì)的構(gòu)象？構(gòu)象與構(gòu)型有何不同？ 廈門大學(xué) 2022生物化學(xué) Tertiary structure The alpha/beta barrel ? A core of twisted parallel ? strands arranged close together, like the staves of a barrel. ? Here shows a closed barrel exemplified by schematic and topological diagrams for the enzyme triosephosphate isomerase. ?The ??? motifs are connected sequentially, and a helices are on the same side of the ? sheet. Triose phosphate isomerase A glycolysis pathway enzyme Properties of TIM Barrel ? In most ?/?barrel structures the eight ? strands of the barrel enclose a tightly packed hydrophobic core formed entirely by side chains from the ? strands. The core is arranged in three layers, with each layer containing four side chains from alternate ? strands. The schematic diagram shows this packing arrangement in the ?/? barrel of the enzyme glycolate oxidase. ? ?/?barrel has been found in more than 15 proteins. ? Most of them are enzymes with pletely different amino acid sequences and different functions. ? Branched hydrophobic side chains dominate the core of this class of proteins. 八 、亞基聚合和四級(jí)結(jié)構(gòu) 四級(jí)結(jié)構(gòu) (Quaternary structure)的概念 :二個(gè)或二個(gè)以上具有獨(dú)立的三級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈 (亞基 )，彼此借次級(jí)鍵相連，形成一定的空間結(jié)構(gòu)，稱為四級(jí)結(jié)構(gòu)。 ?? 具有獨(dú)立三級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈單位，稱為 亞基 或亞單位 (subunit)，亞基可以相同，亦可以不同。四級(jí)結(jié)構(gòu)的 實(shí)質(zhì)是 亞基在空間排列的方式 。 ?? 單體蛋白（只有一個(gè)亞基， 三級(jí)結(jié)構(gòu)）；寡聚蛋白，多聚蛋 白才有稱為 四級(jí)結(jié)構(gòu) 。 蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu) 不是所有 蛋白質(zhì)都有四級(jí)結(jié)構(gòu) ! 蛋白質(zhì)四級(jí)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) 1） 有多個(gè)亞基 2） 穩(wěn)定性主要靠亞基間的 疏水作用 維持， 其次是氫鍵和離子鍵 3） 亞基單獨(dú)存在時(shí)無(wú)生物活性或活性很 小，只有通過(guò)亞基相互聚合成四級(jí)結(jié)構(gòu) 后，蛋白質(zhì)才具有完整的生物活性。 4） 亞基見(jiàn)具有 協(xié)同性和別構(gòu)效應(yīng) 。 四級(jí)締合在結(jié)構(gòu)和功能上的優(yōu)越性 （ 1）、降低比表面積，增加蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性 （ 2）、提高基因編碼的效率和經(jīng)濟(jì)性。 （ 3）、使酶的催化基團(tuán)匯集，提高催化效率。 （ 4）、具有協(xié)同效應(yīng)和別構(gòu)效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)酶 活性的調(diào)節(jié) 四級(jí)結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性 （ 1）大多數(shù)寡聚蛋白質(zhì)分子的亞基的排列是對(duì)稱 的， 對(duì)稱性是四級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)最重要的性質(zhì)之一 （ 2） 最可能的排列有： 環(huán)狀對(duì)稱系統(tǒng) 、二面對(duì) 稱系統(tǒng) 立方體對(duì)稱系統(tǒng) : ★ 別構(gòu)蛋白： 除了有活性部位（結(jié)合底物）外，還有別構(gòu)部位（結(jié)合調(diào)節(jié)物）。有時(shí)活性部位和別構(gòu)部位分屬不同的亞基（活性亞基和調(diào)節(jié)亞基），活性部位之間以及活性部位和調(diào)節(jié)部位之間通過(guò)蛋白質(zhì)構(gòu)象的變化而相互作用。 ★ 別構(gòu)效應(yīng)： 別構(gòu)蛋白的別構(gòu)部位與效應(yīng)物 的結(jié)合改變了蛋白質(zhì)的構(gòu)象，從而 對(duì)活性部位產(chǎn)生的影響。 附加： 寡聚蛋白與別構(gòu)效應(yīng) ★同促效應(yīng)（同位效應(yīng)）： 一種配體的的結(jié)合對(duì)于其它部位結(jié)合同種配體的能力的影響，包括（正）協(xié)同效應(yīng)和負(fù)協(xié)同效應(yīng)。 同位效應(yīng)一般是指活性部位之間的效應(yīng)。 同位效應(yīng)是別構(gòu)效應(yīng)的基礎(chǔ)，別構(gòu)效應(yīng)可以看成 `是對(duì)同位效應(yīng)的一種修飾 ★異促效應(yīng)（異位效應(yīng)）： 就是別構(gòu)效應(yīng)，別構(gòu)部位與效應(yīng)物的結(jié)合對(duì)活性部位的影響 蛋白質(zhì)的變性與復(fù)性以后講 寡聚蛋白與別構(gòu)效應(yīng) 2022年 （ 1） 是非題： 若一核酸樣品在某溫度范圍內(nèi)，對(duì) 260nm的光吸收增加 30％ 左右，則這個(gè)核酸是雙螺旋結(jié)構(gòu)。 （ 2） 蛋白質(zhì)典型的 α 螺旋是什么 ? a． b． 310 C． d． （ 3） 每個(gè)蛋白質(zhì)分子必定具有的結(jié)構(gòu)是什么 ? a． α螺旋 b. β折疊 c． 三級(jí)結(jié)構(gòu) d． 四級(jí)結(jié)構(gòu) （ 4）： 氨基酸殘基的平均分子量為 120。某一蛋白質(zhì)的多肽鏈在一些區(qū)段為 α 螺旋構(gòu)象，在另一些區(qū)段為 β 折疊構(gòu)象。該蛋白質(zhì)的分子量為240,000，多肽鏈外形的長(zhǎng)度為 105cm。請(qǐng)計(jì)算 α螺旋構(gòu)象占分子的百分之多少 ? (2分 ) 思考題 八 、 纖維狀蛋白質(zhì) ? 纖維狀蛋白質(zhì) (fibrous protein)廣泛地分布于脊椎和無(wú)脊椎動(dòng)物體內(nèi)，它是動(dòng)物體的基本支架和外保護(hù)成分，占脊推動(dòng)物體內(nèi)蛋白質(zhì)總量的一半成一半以上。 ? 這類蛋白質(zhì)外形呈纖維狀或細(xì)棒狀，分子軸比(長(zhǎng)軸／短軸 )大于 10(小于： 10的為球狀蛋白質(zhì) )。分子是有規(guī)則的線型結(jié)構(gòu)，這與其多膚鏈的有規(guī)則二級(jí)結(jié)構(gòu)有關(guān)，而有規(guī)則的線型二級(jí)結(jié)構(gòu)是它們的氨基酸順序的規(guī)則性反映。 ? 角蛋白廣泛存在于動(dòng)物的皮膚及皮膚的衍生物，如毛發(fā)、甲、角、鱗和羽等，屬于結(jié)構(gòu)蛋白。角蛋白中主要的是 ?角蛋白。