【文章內容簡介】 釋出已形成天然構 象的蛋白質 非結合區(qū)段形成 (部分 )正確折疊 分子伴侶 作用機制 結合松散 /部分折疊的肽鏈，避免裸露的疏水片段不恰當?shù)亟Y合 Chaperonin 在真核類尚未確定其存在 相當于真核類的 Hsp40和 Hsp70 (cf. p81 amp。 633) 35 43% ?helix 30% ?helix 43% bstrand 錯誤折疊將因 3D結構異常而可能導致 蛋白質失去正常功能甚至引發(fā)病變 (eg. Mad Cow Disease caused by Prion) Stanley Prusiner 1942~ Med./Phys. NP 1997 36 常見變性因素 (cf. p78~) pH 影響 AA殘基側鏈解離狀態(tài) 斷裂氫鍵 /破壞離子對 /形成電荷排斥區(qū) 加熱 引起振動 /增加旋轉能量 化學試劑 破壞疏水互作 斷裂二硫鍵等共價連接 Denaturation 變性 某些環(huán)境因素或化學劑可能導致 蛋白質 天然構象被破壞 并伴隨其 生物活性的喪失 相當于某些弱互作解體而使多肽鏈呈隨機卷曲構象 吳憲 (18931959) 167。 4. 變性因素可引起蛋白質去折疊 37 2684 4095 58110 6572 Christian Anfinsen 19161995 ? 牛胰 RNase A變 復性實驗 (1957) natural RNase A 124 AA 4 pairs SS 99%配對不正確 (酶活性僅有 1%) 2巰基乙醇 in the air 1972 NP in Chemistry (cf. Fig. 326) 38 蛋白質的天然構象通常處于某種 邊緣性穩(wěn)定 (變性所需能量通常僅相當于 3~4個氫鍵被破壞 ) 某些蛋白質在形成隨機卷曲構象時就已經(jīng)是完全 去折疊了，但有些在變性時卻仍能保留相當多的 內部結構，因而在一定的條件下可以 復性 或重新 折疊 ( ) renaturation 變 復性研究的理論意義 ：直接證實蛋白質的天然 構象是由其一級結構所確定的 變 復性實驗推論 … 二硫鍵是在多肽鏈依據(jù)其一級結構提供的信息 自發(fā)折疊成其天然構象之后才形成的，以 維系 / 鎖定 蛋白質構象的相對穩(wěn)定 39 helixloophelix (?b?) b?b hairpin Greek key ? 超二級結構 是基本二級結構元件的組合 (cf. p71~) motif 通常由一級結構的相鄰片段所組成 167。 5. 球蛋白還具有超二級結構和結構域 40 W530 Cend Nend ? ??超螺旋 中的七殘基重復序列 疏水殘基 荷電殘基 極性殘基 superhelix 平行螺旋主要依靠相鄰側 的疏水互作結合 外側的荷電與極性殘基可 與溶劑水互作而穩(wěn)定 (cf. Fig. 314) 41 ? 結構域 是三級結構內的球狀分立單位 b迂回 ?/b折疊桶 domain 通常涉及到一級結構中相距較遠的片段 一般都具有特殊功能， eg. 結合小分子配體 42 621 ? 由若干個類似的 b?b基元構建而成的 ?/b折疊桶 兔丙酮酸激酶的一個結構域 疏水結合 或反應區(qū) 43 甘油醛 3磷酸脫氫酶 的雙結構域亞基 (x4) V630 底物結合結構域 肌鈣蛋白 C Ca結合結構域 結構域的形成： 動力學上更為合理 功能上便于結合底物 輔基結合結構域 ? 大蛋白一般含有多個結構域 (cf. Fig. 321) 44 血紅蛋白是四聚體 血紅蛋白和肌紅蛋白 的氧合曲線不同 血紅蛋白是別構蛋白 鐮形細胞貧血病 是一種分子病 (cf. Sec. 5~6) Max Perutz amp。 John Kendrew spent nearly 20 years for solving the structures of myoglobin and hemoglobin. NP in Chemistry 1962 for their studies of the struc tures of globular proteins 167。 6. 具有四級結構的蛋白質 是球狀亞基的組裝體 45 ? subunits (141 AA) b subunits (146 AA) 623 Hb實際上是 ?b二聚體 (?b互作要比 ??/bb的強得多 ) Hemoglobin (2?2b) ⑴ 血紅蛋白 是四聚體 (cf. Fig. 334) 四級締合 具有結構與 功能優(yōu)越性 (cf. p85~) 3*108 Hb/RBC (~ mmol/L) 46 ? 脫氧 Hb各亞基間 有八對鹽鍵 b鏈內兩對 ?鏈間四對 ?b鏈間兩對 (cf. Fig. 341) 79 All of these links are abolished in the deoxy to oxy transition. 氧合時均斷開 47 Mb Mb P50= Hb P50=26 高 p(O2)時， Mb/Hb 對 O2的親和性都很 高，幾乎均被飽和 低 p(O2)時， Mb對 O2的親和性則明顯 高于 Hb的，使 O2 被轉移到 Mb上 Zh222 兩者的生理作用與其在低氧分壓下對 O2的相對親和性直接相關 ⑵ Mb和 Hb的 氧解離曲線 不同 (cf. Fig. 331 amp。 336) 工作肌肉中 毛細血管 p(O2) ?y 10% ?y 70% 肺泡 p(O2) 48 Zh223/24 協(xié)同效應 (cooperation) 一個亞基與配體的結合會 影響 到另一個亞基結合其配體的能力 ? Hb與 O2的結合表現(xiàn)為正協(xié)同效應(Perutz mechanism) T態(tài) 未結合 O2時 ?b和 ?b呈對角 排列，結構較緊密 R態(tài) 結合 O2后 ?b和 ?b的長軸呈 現(xiàn) 15186。夾角，結構相對松弛 Hb的 TR態(tài)互變(cf. Fig. 338) + O2 – O2 tense state relaxed state 49 710 T→R 態(tài)轉換使各亞基均發(fā)生 相對位移 ， 進而影響到某些離子對之間的相互作用 兩對鹽橋因 His HC3旋轉移位進入亞基間的空穴而不復存在 T→R 態(tài)轉換導致 亞基間空穴縮小 50 711 F螺旋肽段在 Hb結合 O2時發(fā)生的相對 位移被認為是觸發(fā) T→R 態(tài)轉變之關鍵 結合 O2后 Fe2+因自旋態(tài)變化而半徑變小，進入卟啉環(huán) ， 通過拖動 His F8而影