蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)ppt課件-資料下載頁
2025-05-02 08:56本頁面
【正文】 廣義的范德華力包括 3種較弱的作用力，即 定向效應(yīng)、誘導(dǎo)效應(yīng)和分散效應(yīng) 。 目 錄 分散效應(yīng)：是在多數(shù)情況下起主要作用的范德華力；它是 非極性分子或基團間僅有的一種范德華力 即狹義的范德華力，也稱為 London分散力，通常范德華力就指這種作用力。 定向效應(yīng)：極性基團的瞬時偶極與瞬時偶極間的相互作用，偶極方向是瞬時變化的。瞬時偶極是由于所在分子或基團中電子電荷密度的波動即電子運動的不對稱性造成的。 目 錄 誘導(dǎo)效應(yīng)：極性基團與非極性基團的偶極與誘導(dǎo)偶極間的相互作用。瞬時偶極可以誘導(dǎo)周圍的分子或基團產(chǎn)生誘導(dǎo)偶極，誘導(dǎo)偶極反過來又穩(wěn)定了原來的偶極，因此在它們之間產(chǎn)生了相互作用。 當非共價鍵合原子或分子相互挨得太近時，由于電子云重疊，將產(chǎn)生范德華斥力。實際上范德華力包括吸引力和斥力兩種相互作用。 迄今所測得的蛋白質(zhì)構(gòu)象都顯示出蛋白質(zhì)分子內(nèi)的基團是緊密堆積的。這表明，在蛋白質(zhì)分子內(nèi)無疑存在著范德華力， 它對維持和穩(wěn)定蛋白質(zhì)的三、四級結(jié)構(gòu)具有一定的作用。 目 錄 (3) 疏水作用力 (hydrophobic interaction) 疏水作用力是指非極性基團即疏水基團為了避開水相而群集在一起的趨向力 。水介質(zhì)中球狀蛋白質(zhì)的折疊總是傾向于把疏水殘基埋藏在分子的內(nèi)部。這一現(xiàn)象被稱為疏水效應(yīng)，也曾不正確地稱為 疏水鍵 。它在 維持蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)方面占有突出的地位 。疏水作用其實并不是疏水基團之間有什么吸引力的緣故，而是疏水基團或疏水側(cè)鏈出自避開水的需要而被迫接近。 目 錄 當然，當疏水基團接近到等于范德華間距時，相互間將有弱的范德華引力。非極性 AA一般位于蛋白質(zhì)的疏水核心，少數(shù)暴露于溶液中；帶電荷的 AA和極性 AA位于表面。 疏水性較強的氨基酸： Phe, Trp, Tyr, Ile, Leu, Val 疏水作用在 室溫范圍內(nèi)隨溫度的升高而增加 。超過最高溫度 (5060℃ ，因側(cè)鏈不同而異 )后復(fù)又減弱。 非極性溶劑、去污劑破壞疏水作用，是變性劑；尿素與鹽酸胍 既破壞疏水作用，又破壞氫鍵，強變性劑。 對維持和穩(wěn)定蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)具有一定的作用 。 目 錄 (4) 鹽鍵 離子鍵又稱離子鍵、鹽橋或靜電作用力。它是 由帶相反電荷的兩個基團間的靜電吸引所形成的。 生理 pH下， Asp、 Glu側(cè)鏈解離成負離子，Lys、 Arg、 His離解成正離子。多數(shù)情況下，這些基團分布在球狀蛋白質(zhì)分子的表面，與水分子形成排列有序的水化層。帶電的側(cè)鏈也在蛋白質(zhì)內(nèi)部出現(xiàn)，一般與其它的基團形成氫鍵。偶爾有少數(shù)帶相反電荷的測鏈在分子的疏水內(nèi)部形成鹽鍵。 目 錄 加入 非極性溶劑加強鹽鍵； 高濃度的鹽、過高或過低的 pH值可以破壞蛋白質(zhì)構(gòu)象中的離子鍵。如果溶液中的 pH值比羧基的 pK值低 l2個 pH單位，或者比氨基的 pK值高 l2個 pH單位，由于上述基團的解離狀態(tài)或帶電狀態(tài)發(fā)生改變，因而它們之間就不能形成離子鍵。這也是 強酸強堿之所以能使蛋白質(zhì)變性的主要原因 。 對維持和穩(wěn)定蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)具有一定的作用。 目 錄 (5) 二硫鍵 (disulfide bond) 二硫鍵又稱為二硫橋或硫硫橋，是兩個硫原子之間所形成的共價鍵。它可以把不同的肽鏈或同一條肽鏈的不同部分連接起來。 兩個半胱氨酸之間通過脫氫氧化而形成 的。在二硫鍵形成之前，蛋白質(zhì)分子已形成三級結(jié)構(gòu)，二硫鍵不指導(dǎo)多肽鏈的折疊，三級結(jié)構(gòu)形成后，二硫鍵可穩(wěn)定此構(gòu)象。假如蛋白質(zhì)中所有二硫鍵相繼被還原，將引起蛋白質(zhì)的天然構(gòu)象改變和生物活性喪失。在許多情況下，二硫鍵可以選擇性地被還原，這些實驗證明， 某些二硫鍵是生物活性所必需的 ，另一些二硫鍵則不是生物活性所必需的，但 與維持蛋白質(zhì)的穩(wěn)定有關(guān) 。在絕大多數(shù)情況下，二硫鍵是在多肽鏈的 ? 轉(zhuǎn)角附近形成的。 目 錄 結(jié)合比較牢固 ，對維持和穩(wěn)定蛋白質(zhì)的構(gòu)象具有重要作用。越多越穩(wěn)定，對抗外界能力越強。 破壞： 過甲酸氧化： — S— S— +HCOOOH → SO3H β巰基乙醇還原： — S— S— → SH 目 錄 ?維系蛋白質(zhì)分子的 一級結(jié)構(gòu)：肽鍵、二硫鍵 ?維系蛋白質(zhì)分子的 二級結(jié)構(gòu)：氫鍵 ?維系蛋白質(zhì)分子的 三級結(jié)構(gòu)：疏水相互作用力、氫鍵、范德華力、鹽鍵 ?維系蛋白質(zhì)分子的四級結(jié)構(gòu)： 疏水相互作用力、氫鍵、范德華力、鹽鍵 a鹽鍵（離子鍵 ） b氫鍵 c疏水相互作用力 d范德華力 e二硫鍵 f 酯鍵 目 錄 ?氫鍵、范德華力、疏水相互作用力、鹽鍵，均為次級鍵 ?氫鍵、范德華力雖然鍵能小，但數(shù)量大 ?疏水相互作用力對維持三級結(jié)構(gòu)特別重要 ?鹽鍵數(shù)量小 ?二硫鍵對穩(wěn)定蛋白質(zhì)構(gòu)象很重要，二硫鍵越多，蛋白質(zhì)分子構(gòu)象越穩(wěn)定 離子鍵 氫鍵 范德華力 疏水相互作用力 目 錄 六、 纖維狀蛋白質(zhì)和球狀蛋白質(zhì)的構(gòu)象 Ⅰ 纖維狀蛋白質(zhì)：外形呈纖維狀或細棒狀；廣泛存在于脊椎動物和無脊椎動物體內(nèi)； 結(jié)構(gòu)蛋白 ； 特性：在一定限度內(nèi)伸長后還能恢復(fù)、 不被一般的蛋白酶水解、氨基酸組成不同于球蛋白 。 ? 角蛋白組（ ? 螺旋型）： ? 角蛋白、肌球蛋白、纖維蛋白原等 都具有 ? 螺旋；存在于動物毛、發(fā)、鱗、甲等 三股 ? 螺旋通過二硫鍵形成左手超螺旋 絲心蛋白組（ ? 折疊型）：蠶絲和蜘蛛絲；反平行式 ? 折疊片層結(jié)構(gòu) 膠原蛋白組：甘氨酸、脯氨酸、羥脯氨酸含量高。三條多肽鏈相互絞合形成右手超螺旋。 P212，了解 目 錄 Ⅱ 球狀蛋白質(zhì)：球狀蛋白最鮮明的特點是多數(shù)非極性基團藏于分子內(nèi)部，極性基團暴露于分子表面，一般易溶于水。 極性基團的種類、數(shù)量以及在分子表面不同區(qū)域的分布對于生物活性和功能發(fā)揮十分重要。 生物膜蛋白非極性基團在分子表面，在胞漿、胞外或細胞器基質(zhì)部分接觸的區(qū)域分子表面多分布著極性基團
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