【正文】 一對卷曲螺旋反平行式地形成左手超螺旋結(jié) 構(gòu)稱原纖維(Protofilament， 4 股右手 ?螺旋 )，原纖維的亞基間以氫鍵和二硫鍵相連。 ？ ?角蛋白 (?Keratin)中有兩種類型的多肽鏈： I型和 II 型。 角蛋白 源于外胚層細胞，包括皮膚及皮膚的衍生物（發(fā)、毛、鱗、羽、甲、蹄、角、爪、絲）可分為α 角蛋白和 β角蛋白。 四、 纖維狀蛋白質(zhì) 纖維狀蛋白質(zhì)的氨基酸序列很有規(guī)律，它們形成比較單一的、有規(guī)律的二級結(jié)構(gòu)，結(jié)果整個分子形成有規(guī)律的線形結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn) 纖維狀或細棒狀，分子軸比（軸比：長軸 /短軸）大于 10，軸比小于 10 是的球狀 ３１ 蛋白質(zhì)。 λ 噬菌體的 λ阻遏蛋白含此結(jié)構(gòu)。筒中心由疏水氨基酸殘基組成。 P153 圖 361 D 回形拓撲結(jié)構(gòu)（希臘鑰匙） P153 圖 361 E β 折疊桶 由多條β 折疊股構(gòu)成的β 折疊層，卷成一個筒狀結(jié)構(gòu)，筒上β折疊可以是平行的或反平行的，一般由 515 條β 折疊股組成。 ①β cβ x 為無規(guī)卷曲 p153 圖 361 B ②βαβ x 為α 螺旋，最常見的是βαβαβ，稱 Rossmann 折疊，存在 于蘋果酸脫氫酶，乳酸脫氫酶中。 p153 圖 361 A 存在于α 角蛋白，肌球蛋白，原肌球蛋白和纖維蛋白原中。 三、 超二級結(jié)構(gòu) 由若干個相鄰的二級結(jié)構(gòu)單元（α 螺旋、β 折疊、β 轉(zhuǎn)角及無規(guī)卷曲）組合在一 起，彼此相互作用，形成有規(guī)則的、在空間上能夠辨認的二級結(jié)構(gòu)組合體。 球狀蛋白中含量較高，對外界理化因子敏感，與生物活性有關(guān)。 ③第一個 殘基的 C=O 與第四個 殘基的 NH 生成氫鍵 ④ C1α 與 C4α 之間距離小于 ⑤多數(shù)由親水氨基酸殘基組成。 ②主鏈骨架以 180176。 目前發(fā)現(xiàn)的β轉(zhuǎn)角多數(shù)在球狀蛋白質(zhì)分子表面，β轉(zhuǎn)角在球狀蛋白質(zhì)中含量十分豐富，占全部殘基的1/4。 β 轉(zhuǎn)角（β turn） β 轉(zhuǎn)角也稱β 回折（ reverse turn）、β 彎曲（β bend）、發(fā)夾結(jié)構(gòu)（ hairpin structure） β 轉(zhuǎn)角是球狀蛋白質(zhì)分子中出現(xiàn)的 180176。 在纖維狀蛋白質(zhì)中β 折疊主要是反平行式，而在球狀蛋白質(zhì)中反平行和平行兩種方式都存在。 Ψ=+135176。 Ψ=+113176。 平行式：所有參與β 折疊的肽鏈的 N 端在同一方向。β 折疊中所有的肽鏈都參于鏈間氫鍵的形成，氫鍵與肽鏈的長軸接近垂直。 （ 6）、 α 螺旋（包括其它二級結(jié)構(gòu)）形成中的協(xié)同性 一旦形成一圈α 螺旋后，隨后逐個殘基的加入就會變的更加容易而迅速。 天然α — 螺旋能引起偏振光右旋，利用α — 螺旋的旋光性，可測定 蛋白質(zhì)或多肽中α — 螺旋的相對含量，也可用于研究影響α — 螺旋與無規(guī)卷曲這兩種構(gòu)象之間互變的因素。）。 蛋白質(zhì)中的α — 螺旋幾乎都是右手，但在嗜熱菌蛋白酶中有很短的一段左手α — 螺旋，由AspAsnGlyGly（ 226229）組成（φ +64176。如多聚丙氨酸在 pH7 的水溶液中自發(fā)卷曲成 α — 螺旋。 ③ R 基大（如 Ile）不易形成 α — 螺旋 ④ Pro、脯氨酸中止 α — 螺旋。 ② Gly的 Φ角和 Ψ角可取較大范圍，在肽中連續(xù)存在時，使形成 α — 螺旋所需的二面角的機率很小，不易形成 α — 螺旋。如多聚 Lys、多聚 Glu。） 613螺旋（ n=3） （ n=4） 封閉環(huán)原子數(shù) 3n+4（ n= .....） 310 ２８ n=1 n=2 n=3 n=4 α 螺旋 π 螺旋 （ 2）、 R 側(cè)鏈對 α — 螺旋的影響 R 側(cè)鏈的大小和帶電性決定了能否形成 α — 螺旋以及形成的 α — 螺旋的穩(wěn)定性。 （ n=1） 310 螺旋（ n=2， Φ= 49176。 ⑥ 肽鍵上 NH 氫與它后面（ N 端）第四個殘基上的 C=0 氧間形成氫鍵。是一種右手螺旋 回憶 P143 圖 352 ② 每圈螺旋： 個 殘基， 高度： ③ 每個殘基繞軸旋轉(zhuǎn) 100176。 典型的α螺旋有如下特征： ① 二面角： Φ= 57176。 (2)要保持處于伸展狀態(tài)的多肽鏈和周圍水分子間形成的氫鍵相互作用的有利能量狀態(tài)。 總之，由于原子基因之間不利的空間相互作用，肽鏈構(gòu)象的范圍是很有限的，對非 Gly 氨基酸殘基一般允許區(qū)占全平面的 %，最大允許區(qū)占全平面 ％。 ⑶虛線外區(qū)域 是不允許區(qū)，該區(qū)域內(nèi)任何二面角確定的肽鏈構(gòu)象，都是不允許的，此構(gòu)象中非鍵合原子間距離小于最小允許距離，斥力大，構(gòu)象極不穩(wěn)定。 P145 拉氏構(gòu)象圖（ Gly 除外） ⑴實線封閉區(qū)域 一般允許區(qū)， 非鍵合原子間的距離大于一般允許距離， 此區(qū)域內(nèi)任何二面角確定的構(gòu)象都是允許的，且構(gòu)象穩(wěn)定。 Cα上的 R 基的大小與帶電性影響 Φ和 Ψ P144 表 312 蛋白質(zhì)中非鍵合原子間的最小接觸距離。 多肽鏈折疊的空間限制 Φ和 Ψ同時為 0 的構(gòu)象實際不存在，因為兩個相鄰肽平面上的酰胺基 H原子和羰基 0原子的接觸距離比其范德華半經(jīng)之和小，空間位阻。 從 Cα向 N1看，順時針旋轉(zhuǎn) Cα N1鍵形成的 Φ角為正值，反之為負值。 當 Φ的旋轉(zhuǎn)鍵 Cα N1兩側(cè)的 N1C1和 Cα C2呈順式時，規(guī)定 Φ=0176。 肽鏈的二面角 P143 圖 35圖 352 多肽主鏈上只有α碳原子連接的兩個鍵（ Cα — N1和 Cα C2）是單鍵，能自由旋轉(zhuǎn)。 一、 肽鏈的構(gòu)象 多肽鏈的共價主鏈上所有的 α碳原子都參與形成單鍵，因此，從理論上講，一個多肽主鏈能有無限多種構(gòu)象。 P139 圖 346 多肽的 固相合成 C 端 N 端。 1965 年，中國科學院生化所、有機所、北大化學系人工合成牛胰島素。并在特異的肽酶作用下，切除 C 肽，得到活性胰島素。 胰島素原的激活 P134 圖 345 胰島素在 胰島的 β 細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的核糖體上合成，稱前胰島素原，含信號肽。 P133 纖維肽 A .B 的結(jié)構(gòu) A、 B 肽切除后，減少了蛋白質(zhì)分子的負電荷，促進分子間聚集，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。 在凝血酶原致活因子催化下，凝血酶原分子中的 Arg274— Thr275 和 Arg323— Ile324 斷裂，釋放出 274個 ，產(chǎn)生活性凝血酶。 （四） 一級結(jié)構(gòu)的部分切除與蛋白質(zhì)的激活 一些蛋白質(zhì)、酶、多肽激素在剛合成時是以無活性的前體形式存在，只有切除部分多肽后才呈現(xiàn)生物活性，如血液凝固系統(tǒng)的血纖維蛋白原和凝血酶原，消化系統(tǒng)的蛋白酶原、激素前體等。因此，當血紅蛋白沒有攜帶 O2時就由正常的球形變成了剛性的棍棒形，病人的紅細胞變成鐮刀形，容易發(fā)生溶血作用 (血細胞溶解 )導(dǎo)致病血，棍棒形的血紅蛋白對 O2的結(jié)合力比正常的低。 （三） 蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)的個體差異 — 分子病 分子?。夯蛲蛔円鹉硞€功能蛋白的某個（些）氨基酸殘基發(fā)生了遺傳性替代從而導(dǎo)致整個分子的三維結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，致使其功能部分或全部喪失。 人與黑猩猩 0 人與猴 1 人與狗 10 人與酵母 44 胰島素 ２４ 祥見 P175 胰島素的結(jié)構(gòu)與功能 不同生物的胰島素 序列中，有 24 個氨基酸殘基位置始終不變， A． B 鏈 上 6 個 Cys 不變（重要性），其余 18（ 246）個氨基酸多數(shù)為非極性側(cè)鏈，對穩(wěn)定蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)起重要作用。 親源關(guān)系越近的，其細胞色素 C 的差異越小。 25 種生物中，細胞色素 C 的不變殘基 35 個。 細胞色素 C 存在于線粒體膜內(nèi)，在真核細胞的生物氧化過程中傳遞電子。 ③除不變殘基以外，其它位置的氨基酸對不同的種屬有很大變化，稱可變殘基，可變殘基中，個別氨基酸的變化不影響蛋白質(zhì)的功能。如：血紅蛋白在不同的脊椎動物中都具有輸送氧氣的功能，細 胞色素在所有的生物中都是電子傳遞鏈的組分。 (8M 尿素 +β硫基乙醇 )變性、失活→透析，透析后構(gòu)象恢復(fù)， 活性恢復(fù) 95%以上，而二硫鍵正確復(fù)性的概率是 1/105。 P128 圖 338 分子量： 5700 dalton 51 個 殘基， A 鏈 21 個殘基， B 鏈 30 個殘基， A 鏈內(nèi)有一個二硫鍵 Cys 6—Cys 11 鏈間有二個二硫鍵 7 — B Cys 7 20—B Cys 19 ２３ （ 2）核糖核酸酶（ RNase） P128 圖 339 分子量： 12600 124 個 殘基 4 個鏈內(nèi)二硫鍵。 酰胺的確定 Asp –Asn、 GluGln 酶解肽鏈，產(chǎn)生含單個 Asx或 Glx的肽，用電泳法確定是 Asp還是 Asn 舉例 ： LeuGlxProVal 肽在 pH= 時，電荷量是 Leu+ Pro0 Val 此肽除 Glx 外，凈電荷為 0，可根據(jù)此肽的電泳行為確定是 Glu或是 Gln。 1981 氣相測序儀 用 Polybrene 反應(yīng)器。 1967 液 相測序儀 自旋反應(yīng)器，適于大肽段。 Ａ－Ｂ－Ｃ－Ｄ－Ｅ肽 圖 有色 Edman 法 熒光基團或有色試劑標記的 PITC 試劑。 B．羧肽酶法（ Pro 不能測） 羧肽酶 A：除 Pro、 Arg、 Lys 外的所有 C 端 羧肽酶 B：只水解 Arg、 Lys N H2N? ? ? ? ? Val— Ser— Gly C 圖 P118 羧肽酶法測 C 末端 ２０ （四） 肽鏈的部分裂解和肽段的分離純化 化學裂解法 ①溴化氰 — Met— X— 產(chǎn)率 85% ②亞碘?；郊姿? — Trp— X— 產(chǎn)率 70100% ③ NTCB（ 2硝基 5硫氰苯甲酸） — X— Cys— ④羥胺 NH2OH — Asn— Gly— 約 150 個氨基酸出現(xiàn)一次 酶法裂解 ①胰蛋白酶 Lys X (X ≠ Pro) Arg—— X ②胰凝乳蛋白酶 Tyr—— X (X ≠ Pro) Trp—— X Phe—— X 胃蛋白酶 Phe(Trp、 Try、 Leu)—— Phe(Trp、 Try、 Leu) ③ Glu蛋白酶 Glu—— X （ V8蛋白酶） ④ Arg蛋白酶 Arg—— X ⑤ Lys 蛋白酶 X—— Lys ⑥ Pro 蛋白酶 Pro—— X 肽段的分離純化 ①電泳法 ＳＤＳ－ＰＡＧＥ 根據(jù)分子量大小分離 ②離子交換層析法（ DEAE— Cellulose、 DEAE— Sephadex） 根據(jù)肽段的電荷特性分離 ③反相ＨＰＬＣ法 根據(jù)肽段的極性分離 ④凝膠過濾 肽段純度鑒定 分離得到的每一個肽段，需分別鑒定純度，常用ＤＮＳ－ c l 法 要求：ＳＤＳ－ＰＡＧＥ單帶、ＨＰＬＣ單峰、Ｎ端單一。 ② C 端分析 A．肼解法 H2NABCDCOOH 無水肼 NH2NH2 100℃ 510h。 DNFB 法： Sanger 試劑， DNP多肽，酸水解，黃色 DNP氨基酸，有機溶劑（乙酸乙酯）抽提分離，紙層析、薄層層析、液相等 PITC 法： Edman 法，逐步切下。 ① Trp 測定 對二甲基氨基苯甲醛 590nm。氨基酸分析儀自動進行。（兩種以上才可靠） ⑴聚丙烯酰胺凝膠電泳 (PAGE)要求一條帶 ⑵ DNS— cl（二甲氨基萘磺酰氯）法測 N 端氨基酸 測定分子量 用于估算氨基酸殘基 n= 方法：凝膠過濾法、沉降系數(shù)法 110mw