高级生物化学_蛋白质结构与功能.ppt

* 蛋白质的结构域* （Domain） ： 在超二级结构的基础上进一步组合折叠形成半独立较紧密的球状结构，具有简单的生物学功能。 1.与蛋白质分子整体以共价键相连，一般难以分离， 这是与亚基的区别. 2.结构域之间有裂隙，是 结合位点或活性位点。 3.大的蛋白质可有多个结 构域。 纤连蛋白分子的结构域 * 结构域的特点： 1.各个结构域有不同的组成，有些有一定的规律，有 些无。 2.一个Pr分子内的结构域，可以十分相似，也可完全 不同。 3.结构域大小一般为100-200残基（少40 多400） 4.结构域连接，有的只靠一段肽段，有的是靠接触面。 * 结构域(domain)： * 结构域有两个重要的功能*： 第一，像亚基那样，能作为一个模式结构来有效地参与 蛋白质分子的装配。 独立结构域的存在可以把蛋白质肽链的折叠、盘 曲过程简化为个别的简单步骤。 这对于分子量很大的蛋白质来说更显得特别重要。 第二，结构域能够活动。对底物的结合、变构控制以及 巨大结构的装配具有决定作用。 * (二) 蛋白质分子的三级结构 三级结构：是指一条多肽链在二级结构、超二级结构和 结构域的基础上进一步盘曲或折叠，形成包 括主、侧链在内的专一性空间排布。 即整条肽链的三维结构。 维系的化学键：次级键(疏水作用、氢键、离子键、范德华力） 有些pr只有三级结构。 * 单链蛋白质--是分子本身的特征性立体结构； 多链蛋白质--是各组成链（亚基）的主链和侧链的空间 排布 重要的生命活动都与蛋白质的三级结构直接相关并且对三级结构有严格的要求。 三级结构是蛋白质构象中的一个至关重要的等级或层次，从整体看，它实际包含着除亚基缔合以外的蛋白质分子结构的全部内容。 * 蛋白质分子三级结构的基本特征（以球状Pr为例） （1）在蛋白质分子中，一条多肽链往往是通过一部分α -螺旋、 一部分β-折叠、一部分β-转角和一部分无规则卷曲形成 紧密的球状结构 （2）在蛋白质分子中， 大多数非极性侧链总是埋在分子的内部，形成疏水核； 大多数极性侧链总是暴露在分子的表面上，极性基团的种类、数目与排布决定了蛋白质的功能。 * （3）在蛋白质分子的表面，有一个内陷的空穴（裂隙、凹槽、 袋）--疏水区，能够容纳一个或两个小分子配体,或大分 子配体的一部分。 酶分子--此空穴正好容纳一个或两个小分子底物，或大分子 底物的一部分，即酶分子的活性部位。 如： 肌红蛋白 血红蛋白 此空穴正好容纳一个血红素分子。 细胞色素C * （三）蛋白质的四级结构 亚基：在体内有许多Pr分子含有两条或多条多肽链，每一条 多肽链都有其完整的三级结构，称为Pr的亚基 （subunit）。 亚基之间呈特定的三维空间排布，并以次级键 相连接。 四级结构：蛋白质分子中各个亚基的空间排布及亚基接触部 位的布局和相互作用. 维系的力：次级键(氢键、离子键、疏水作用和范得华力）? * 亚基是独立的结构单位，但不是独立的功能单位。 亚基单独存在时无完整的生物学功能.只有缔合成完整的四级结构才具有生物活性。 血红蛋白:2个α亚基和2个β亚基 * 寡聚蛋白--多个亚基组成的蛋白质。 寡聚蛋白的四级结构对其生物学功能具有重要作用。 亚基：可以是相同的，也可以是不同的。 亚基数目从2个到几十，几百个不等。通常亚基用字母表示。如： 血红蛋白--2α、 2β四聚体 烟草花叶病毒的外壳蛋白--2130个相同的亚基组成 * * 蛋白质的四种结构层次 暨南大学医学院莫宏波 motif domain * 第三节 蛋白质分子结构与功能的关系 一、蛋白质的一级结构与功能的关系 1.一级结构决定高级结构（Anfinsen经典实验) * 2.一级结构与功能的关系 （1）一般而言，一级结构相似的多肽或蛋白质，其空间构象以及功能也相似。蛋白质具不同的一级结构和空间结构，因此各具不同的功能。 （2）一级结构改变（或氨基酸的改变）对功能的影响： 蛋白质分子中非关键部位一些氨基酸残基的改变或缺失，并不会影响蛋白质分子的生物活性； 另一方面，蛋白质分子关键活性部位氨基酸残基的改变，会影响其功能，甚至造成疾病。 * 例如 1.人、猪、牛的