章蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能liu(編輯修改稿)
2025-05-27 04:34 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 三、蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系 ? 某些蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)中有一些特定的序列，能夠阻礙蛋白質(zhì)表現(xiàn)出生物學功能，只有將其刪除才能形成有功能的活性蛋白質(zhì)。 ? 有些蛋白質(zhì)因一級結(jié)構(gòu)序列的改變可能影響蛋白質(zhì)的正常功能而引起疾病。 ? 故蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)與蛋白質(zhì)的生物學功能密切相關(guān)。 （一）蛋白質(zhì)的前體與活性蛋白 ? 許多活性蛋白質(zhì)都有一個不具有活性的前體 稱 朊 。前體需經(jīng)專一性的蛋白水解酶切除一個或數(shù)個肽段，才能轉(zhuǎn)變成具有生物活性的蛋白質(zhì)。 ? 如酶原激活、胰島素原轉(zhuǎn)變成具有生物活性的胰島素等。 賴 纈 天 天 天 天 甘 異 賴 纈 天 天 天 天 纈 組 絲 S S S S 46 183 甘 異 纈 組 絲 S S S S 腸激酶 胰蛋白酶 活性中心 胰蛋白酶原的激活過程 （二）蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)與分子進化 ? 生物進化不僅表現(xiàn)在生物的外部形態(tài)上，也反映在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)上。因此，研究蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)的差異，是研究生物進化的重要方法。蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)，是基因遺傳信息表達的產(chǎn)物，在進化過程中，隨著基因突變，蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)中氨基酸殘基的排列順序也會發(fā)生變化。 ? ? 不同種屬的生物中具有同一功能的蛋白質(zhì)，在進化過程中可來自相同的祖先，但存在著種屬差異，這是基因在進化過程中 趨異突變 （ divergent mutation）的結(jié)果。 ? 不同蛋白質(zhì)的進化速率不同，如 細胞色素 C的單位進化周期為 2640萬年，血紅蛋白僅為580萬年。 單位進化周期（ unit evolution period）指的是蛋白質(zhì)的進化速率，也就是蛋白質(zhì)在進化過程中每一個殘基變異所需的時間。 （三）蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)與分子病 ? 蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，甚至只有一個氨基酸殘基發(fā)生改變，即可能使蛋白質(zhì)的生理功能發(fā)生改變，嚴重時可導致疾病。蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)的改變多系基因突變所致。這種由于基因突變而導致蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)改變后表現(xiàn)出生理功能異常，使機體出現(xiàn)的病態(tài)現(xiàn)象，稱為分子病。 ? ? 如血紅蛋白 (Hb)由四個亞基 (α β2）組成， β鏈第 6位是 谷氨酸 。如果 β6位的 谷氨酸 被 纈氨酸 取代后，親水側(cè)鏈變成疏水側(cè)鏈，使血紅蛋白的溶解度降低，在脫氧情況下易形成纖維狀沉淀，導致與氧的親和力降低，紅細胞被扭曲成鐮刀狀，可塑性降低，細胞容易破裂，導致 溶血性貧血，稱鐮刀型紅細胞貧血癥 。 第二節(jié) 蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)與功能 ? 蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu) ? 蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu) ? 蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu) ? 肽單元 —— 形成 空間結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ) 參與肽鍵的 6個原子 C?C、 O、 N、 H、 C?2位于同一平面 ， 此同一平面上的 6個原子構(gòu)成了所謂的 肽單元 (peptide unit) 。 一、蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu) 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 。 定義 主要的化學鍵 ： 氫鍵 蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的主要形式 ? ?螺旋 ( ? helix ) ? ?折疊 ( ?pleated sheet ) ? ?轉(zhuǎn)角 ( ?turn ) ? 無規(guī)卷曲 ( random coil ) （一） ?螺旋 目 錄 α 螺旋 特點 ? ? R 側(cè)鏈位于螺旋的外側(cè) ? 每旋轉(zhuǎn)一周包含 AAs ? 由 氫鍵和上下堿基形成的堆積力 維持和穩(wěn)定空間結(jié)構(gòu)構(gòu)象 。 第一個氨基酸羧基上的氧原子與第 4 個氨基酸氨基的氫形成氫鍵 。 2. β pleated sheet (β折疊 ) ? 當不同多肽鏈或同一多肽鏈的 片段 平行排列時，多肽鏈充分伸展，呈折紙狀，每個肽單元以 α碳原子為旋轉(zhuǎn)點，依次折疊成鋸齒狀或片層狀 的 β折疊結(jié)構(gòu) 。 ? ◆ 穩(wěn)定 β折疊的鍵是 H鍵
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