【文章內(nèi)容簡介】 (R) 34 多肽鏈 35 多肽鏈 36 ? 蛋白質(zhì)與多肽的界線： ? 胰島素（ 5733）為蛋白質(zhì) ? 胰島素（ 5733）為多肽 37 （二） 幾種生物活性肽 1. 谷胱甘肽 (glutathione, GSH) 結(jié)構(gòu) : 38 ? 谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸組成的 三肽 ? 谷氨酸的 ?羧基 形成肽鍵 ? － SH為活性基團(tuán) ? 為 酸性肽 ? 是體內(nèi)重要的 還原劑 39 GSH過氧化物酶 H2O2 2GSH 2H2O GSSG GSH還原酶 NADPH+H+ NADP+ 主要功能 : （ 1）作為還原劑，保護(hù)蛋白質(zhì)或酶的巰基免遭氧化。 （ 2）作為還原劑，清除體內(nèi)的 H2O2。 （ 3）保護(hù)核酸和蛋白質(zhì)免遭毒物損害。 40 ?肽類激素：化學(xué)本質(zhì)是寡肽或多肽的激素。如促甲狀腺素釋放激素（ TRH） 2. 肽類激素及神經(jīng)肽 41 ?神經(jīng)肽 (neuropeptide)：在神經(jīng)傳導(dǎo)過程中起信號轉(zhuǎn)導(dǎo)作用的肽類。 ?腦啡肽（ 5肽） ?強(qiáng)啡肽（ 17肽） ?內(nèi)啡肽（ 31肽） 42 三、蛋白質(zhì)的分類 * 根據(jù)蛋白質(zhì)組成成分 單純蛋白質(zhì)： 氨基酸 如清蛋白、球蛋白 結(jié)合蛋白質(zhì) = 蛋白質(zhì)部分 + 非蛋白質(zhì)部分 （稱為輔基） 43 ? 輔基： 結(jié)合蛋白質(zhì)中的 非蛋白部分 ，絕大部分輔基是通過 共價鍵 與蛋白部分相連，輔基與蛋白質(zhì)的功能密切相關(guān)。包括 糖、脂、核酸、磷酸、色素和金屬離子 等。 44 ? 根據(jù)蛋白質(zhì)形狀 ? 球狀蛋白質(zhì)： 分子長軸：短軸 10，多數(shù)可溶于水。親水基團(tuán)位于分子表面，疏水基團(tuán)位于分子內(nèi)部。 ? 纖維狀蛋白： 分子長軸：短軸 10，難溶于水。（如膠原蛋白，多作為結(jié)構(gòu)蛋白） 45 蛋 白 質(zhì) 的 分 子 結(jié) 構(gòu) The Molecular Structure of Protein 第 二 節(jié) 46 蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)包括： 一級結(jié)構(gòu) (primary structure) 二級結(jié)構(gòu) (secondary structure) 三級結(jié)構(gòu) (tertiary structure) 四級結(jié)構(gòu) (quaternary structure) 高級結(jié)構(gòu) 47 定義： 蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)指多肽鏈中氨基酸的排列順序。 一、蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu) 主要化學(xué)鍵： 肽鍵 二硫鍵 一級結(jié)構(gòu)是由遺傳信息決定的。 一級結(jié)構(gòu)是蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ) 48 一級結(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)。 胰島素的一級結(jié)構(gòu) 30 21 49 二、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： 穩(wěn)定因素 ： 在肽鍵的羰基氧和亞氨基氫之間形成的 氫鍵 50 （一）肽單元 (peptide unit) 參與組成肽鍵的 6個原子 （ CαCONHC α ） 位于同一平面 ， 又叫酰胺平面或肽鍵平面 。 它是蛋白質(zhì)構(gòu)象的基本結(jié)構(gòu)單位 。 51 肽單元RC αC αCOORNCNψφ肽單元 H H H H 52 ? 肽單元結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： （ 1）肽鍵的 CN鍵長介于單鍵和雙鍵之間，具有部分雙鍵性質(zhì)，不能自由旋轉(zhuǎn)。 （ 2）肽鍵的 C=O和 NH及 兩個 Cα均為反式構(gòu)型 。 （ 3）與 Cα相連的單鍵可自由旋轉(zhuǎn)， CαC旋轉(zhuǎn)角度以 ψ （ psi）表示， CαN旋轉(zhuǎn)角以 φ 表示，即兩面角。這樣，兩個相鄰肽單元可以圍繞一個共用的 Cα自由旋轉(zhuǎn)，而造成兩個肽單元在空間的不同位置。這就是肽鏈折疊、盤曲的基礎(chǔ)。 53 54 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 ) 55 （二） ?螺旋 結(jié)構(gòu)要點(diǎn) : ① 多肽鏈主鏈圍繞中心軸形成 右手螺旋 ， 側(cè)鏈 伸向螺旋外側(cè)。 ②每圈螺旋含 ，螺距為 。 ③每個肽鍵的亞氨氫和第四個肽鍵的羰基氧形成的氫鍵保持螺旋穩(wěn)定。 氫鍵 與螺旋長軸基本平行。 56 57 58 ? （ 2）影響 α 螺旋形成的因素 ? ①氨基酸側(cè)鏈所帶電荷（如酸性或堿性氨基酸） Asp Glu, Arg Lys ? ② 氨基酸側(cè)鏈的大小（如 Asn、 Leu Gly） ? ③氨基酸側(cè)鏈的形狀 （如 Pro沒有多余的氫形成氫鍵，且 α C原子位于五元環(huán)上，其 CN鍵不能自由旋轉(zhuǎn)，難以形成 α 螺旋 ） 59 （三） ?折疊 ① 多肽鏈充分伸展，相鄰肽單元之間折疊成 鋸齒狀 結(jié)構(gòu)，側(cè)鏈位于鋸齒結(jié)構(gòu)的上下方。 ②兩段以上的 β 折疊結(jié)構(gòu) 平行排列 ，兩鏈間可順向 平行，也可 反向 平行 。 ③兩鏈間的肽鍵之間形成 氫鍵 ，以穩(wěn)固 β 折疊結(jié)構(gòu)。氫鍵與主鏈長軸 垂直 。 Β折疊形成條件：要求氨基酸側(cè)鏈較小。 60 61 62 平行式 反平行式 β 折迭包括平行式和反平行式兩種類型 63 （四） ?轉(zhuǎn)角和無規(guī)卷曲 ?轉(zhuǎn)角： 無規(guī)卷曲：沒有確定規(guī)律性的肽鏈結(jié)構(gòu)。 ① 肽鏈內(nèi)形成 180186?；卣?。 ②含 4個氨基酸殘基，第一個氨基酸殘基與第四個形成氫鍵。 ③ 第二個氨基酸殘基常為 Pro。 64 ?轉(zhuǎn)角： 65 α螺旋 β折疊片 β轉(zhuǎn)角 自由回轉(zhuǎn) 66 RNase的分子結(jié)構(gòu) α 螺旋 β 折迭 β 轉(zhuǎn)角 無規(guī)卷曲67 （五）模體（ motif) 蛋白質(zhì)分子中，二個或三個具有二級結(jié)構(gòu)的肽段，在空間上相互接近，形成一個具有特殊功能的空間構(gòu)象，被稱為模體(motif)。（又稱超二級結(jié)構(gòu)、模序） ? 形式： α α ? ? ? ? α ? 螺旋 轉(zhuǎn)角 螺旋 68 ??組合 ???組合 ???組合 motif 的常見組合 69 螺旋－環(huán)－螺旋 鋅指 70 （六）分子伴侶（ chaperon） 概念：幫助新生多肽鏈正確折疊的一類蛋白質(zhì)。 作用： 可逆地與未折疊肽段的疏水部分結(jié)合，防止錯誤折疊。 與錯誤折疊的肽段結(jié)合，誘導(dǎo)其正確折疊。 對蛋白質(zhì)分子中二硫鍵的正確形成起重要作用。 71 ? 維持蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的作用力是 ？ ? 肽鍵衍生而來的氫鍵 ? 纖維狀蛋白只有二級結(jié)構(gòu)，例如毛發(fā)與肌肉蛋白 72 ? 電子顯微鏡下的人體頭發(fā) 73 大纖維 鱗狀細(xì)胞 皮層細(xì)胞 微纖維 微纖維 原纖維 α螺旋 燙發(fā)時 還原劑 加氧化劑形成新的錯位的二硫鍵 好了 74 三、蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu) 非共價鍵： 疏水鍵、離子鍵、氫鍵和 Van der Waals力等 。 共價鍵： 二硫鍵 穩(wěn)定因素： 整條肽鏈中全部氨基酸殘基的相對空間位臵。即肽鏈中所有原子在三維空間的排布位臵。 定義 75 氫鍵： 連在電負(fù)性強(qiáng)的半徑小的原子上的氫與另一個電負(fù)性強(qiáng)的原子之間的相互作用。 C=O…… HOH C=O…… HN 76 疏水鍵 : 疏水基團(tuán)在水中避開水而聚集在一起的作用力。 Ala， Leu， Ile， Trp， Pro 范德華力 （ Van der Waa