【正文】 (二 ) 維持三級結(jié)構(gòu)穩(wěn)定主要依靠非共價鍵 蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)的形成和穩(wěn)定主要靠弱的相互作用力或稱非共價鍵、次級鍵，主要有氫鍵、范德華力（ Van der Waals force）、 疏水作用（ hydrophobic interactin）和 鹽鍵（ salting bond）（又稱離子鍵）等。 目 錄 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第一節(jié) 第六節(jié) （四）根據(jù)結(jié)構(gòu)域可對蛋白質(zhì)進行分類： 根據(jù)結(jié)構(gòu)域可將球狀蛋白質(zhì)分為 4類： 反平行 α螺旋結(jié)構(gòu)域（全 α結(jié)構(gòu)） 平行或混合型 β折疊片結(jié)構(gòu)域（ α， β結(jié)構(gòu)） 反平行 β折疊片結(jié)構(gòu)域 (全 β結(jié)構(gòu) ) 富含金屬或二硫鍵結(jié)構(gòu)域（不規(guī)則小蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)） 目 錄 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第一節(jié) 第六節(jié) A. 全 α結(jié)構(gòu)域 B. 平行或混合型 β折疊片結(jié)構(gòu)域 C. 全 β結(jié)構(gòu)域 D. 富含二硫鍵結(jié)構(gòu)域 目 錄 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第一節(jié) 第六節(jié) （五）分子伴侶 參與蛋白質(zhì)的折疊 分子伴侶 (chaperon)通過提供一個保護環(huán)境從而加速蛋白質(zhì)折疊成天然構(gòu)象或形成四級結(jié)構(gòu)。 * 分子伴侶也可與錯誤聚集的肽段結(jié)合，使之解聚后，再誘導(dǎo)其正確折疊。 目 錄 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第一節(jié) 第六節(jié) 目前已知參與蛋白質(zhì)折疊的分子伴侶可分為 3類： 熱激蛋白 70(Hsp70)： Hsp70在真核和原核生物中高度保守，它可部分逆轉(zhuǎn)變性或聚集的蛋白質(zhì) 。 核質(zhì)蛋白 (nucleoplasmin) 目 錄 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第一節(jié) 第六節(jié) 伴侶蛋白在蛋白質(zhì)折疊中的作用 目 錄 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第一節(jié) 第六節(jié) 各亞基間的結(jié)合力主要是氫鍵和離子鍵 。 體內(nèi)有許多蛋白質(zhì)分子含有二條或多條多肽鏈，每一條多肽鏈都有完整的三級結(jié)構(gòu)，稱為蛋白質(zhì)的 亞基 (subunit)。 目 錄 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第一節(jié) 第六節(jié) （三）生物體內(nèi)有很多由多亞基組成的蛋白質(zhì) 生物體內(nèi)許多蛋白質(zhì)往往由多個亞基組成，亞基之間憑借次級鍵形成蛋白質(zhì)四級結(jié)構(gòu)。 目 錄 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第一節(jié) 第六節(jié) 血紅蛋白的一、二、三、四級結(jié)構(gòu) 目 錄 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第一節(jié) 第六節(jié) 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系Structure and Function of Proteins 第三節(jié) 目 錄 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第一節(jié) 第六節(jié) （一）一級結(jié)構(gòu)是空間構(gòu)象的基礎(chǔ) 一、蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)是高級結(jié)構(gòu)與功能的基礎(chǔ) 牛核糖核酸酶的一級結(jié)構(gòu) 二硫鍵 目 錄 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第一節(jié) 第六節(jié) 天然狀態(tài)，有催化活性 尿素、 β巰基乙醇 去除尿素、 β巰基乙醇 非折疊狀態(tài)，無活性 目 錄 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第一節(jié) 第六節(jié) （二）一級結(jié)構(gòu)相似的蛋白質(zhì)具有相似的高級結(jié)構(gòu)與功能 ──────────────────────── 氨基酸殘基序號 胰島素 ─────────────── A8 A9 A10 B30 ──────────────────────── 人 Thr Ser Ile Thr 牛 Ala Ser Val Ala 豬 Thr Ser Ile Ala 羊 Ala Gly Val Ala 馬 Thr Gly Ile Ala 狗 Thr Ser Ile Ala ──────────────────────── 目 錄 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第一節(jié) 第六節(jié) 促腎上腺皮質(zhì)激素 (ACTH)和促黑激素 (αMSH, βMSH)共有一段相同的氨基酸序列 ， 因此 ， ACTH也可促進皮下黑色素生成 ， 但作用較弱 。 目 錄 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第一節(jié) 第六節(jié) （四） 重要蛋白質(zhì)氨基酸序列的改變可引起疾病 例：鐮刀形紅細胞貧血 Nval leu pro glu his thr val C(146) 這種由蛋白質(zhì)分子發(fā)生變異所導(dǎo)致的疾病，稱為“分子病”。 血紅素分子中的兩個丙酸側(cè)鏈以離子鍵形式與肽鏈中的兩個堿性氨基酸側(cè)鏈上的正電荷相連 ， 加之肽鏈中的 F8組氨酸殘基還與 Fe2+形成配位結(jié)合 ，所以血紅素輔基與蛋白質(zhì)部分穩(wěn)定結(jié)合 。 Hb各亞基的三級結(jié)構(gòu)與 Mb極為相似 。 目 錄 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第一節(jié) 第六節(jié) Hb與 Mb一樣能可逆地與 O2結(jié)合 ， Hb與O2結(jié)合后稱為 氧合 Hb。 2. 血紅蛋白的構(gòu)象變化影響結(jié)合氧的能力 目 錄 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第一節(jié) 第六節(jié) 肌紅蛋白 (Mb)和血紅蛋白 (Hb)的氧解離曲線 目 錄 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第一節(jié) 第六節(jié) ?協(xié)同效應(yīng) (cooperativity) 一個寡聚體蛋白質(zhì)的一個亞基與其配體結(jié)合后，能影響此寡聚體中另一個亞基與配體結(jié)合能力的現(xiàn)象，稱為 協(xié)同效應(yīng) 。 目 錄 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第一節(jié) 第六節(jié) ?別構(gòu)效應(yīng) (allosteric effect) 蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的改變伴隨其功能的變化 ， 稱為 別構(gòu)效應(yīng) 。 目 錄 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第一節(jié) 第六節(jié) 蛋白質(zhì)構(gòu)象改變導(dǎo)致疾病的機制 ：有些蛋白質(zhì)錯誤折疊后相互聚集，常形成抗蛋白水解酶的淀粉樣纖維沉淀，產(chǎn)生毒性而致病，表現(xiàn)為蛋白質(zhì)淀粉樣纖維沉淀的病理改變。 目 錄 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第一節(jié) 第六節(jié) 瘋牛病是由朊病毒蛋白 (prion protein, PrP)引起的一組人和動物神經(jīng)退行性病變。 PrPc在某種未知蛋白質(zhì)的作用下可轉(zhuǎn)變成全為 β折疊的 PrPsc，從而致病。 四、生物信息學探討蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系 生物信息學（ bioinformatics）是一門基于信息學和計算的新興交叉學科，應(yīng)用計算機程序法將復(fù)雜的生物學數(shù)據(jù)進行整合與分析，從而闡明生命現(xiàn)象中難以解釋的復(fù)雜分子機制。 當?shù)鞍踪|(zhì)溶液處于某一 pH時 ， 蛋白質(zhì)解離成正 、 負離子的趨勢相等 ， 即成為兼性離子 ， 凈電荷為零 ， 此時溶液的 pH稱為 蛋白質(zhì)的等電點 。 ?蛋白質(zhì)膠體穩(wěn)定的因素： 顆粒表面電荷 水化膜 目 錄 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第一節(jié) 第六節(jié) + + + + + + + 帶正電荷的蛋白質(zhì) － － － － － － － － 帶負電荷的蛋白質(zhì) 在等電點的蛋白質(zhì) 水化膜 + + + + + + + + 帶正電荷的蛋白質(zhì) － － － － － － － － 帶負電荷的蛋白質(zhì) 不穩(wěn)定的蛋白質(zhì)顆粒 酸 堿 酸 堿 酸 堿 脫水作用 脫水作用 脫水作用 溶液中蛋白質(zhì)的聚集和沉淀 目 錄 第二節(jié) 第三節(jié) 第四節(jié) 第五節(jié) 第一節(jié) 第六節(jié) 三、很多因素可引起