1.蛋白質的一級結構 多duo肽tai鏈lian中zhong氨an基ji酸suan的de排pai列lie順shun序xu稱cheng為wei蛋dan白bai質zhi的de一yi級ji結jie構gou,蛋dan白bai質zhi一yi級ji結jie構gou中zhong的de主zhu要yao化hua學xue鍵jian是shi肽tai鍵jian,有you些xie蛋dan白bai質zhi還hai包bao含han二er硫liu鍵jian。蛋dan白bai質zhi一yi級ji結jie構gou是shi高gao級ji結jie構gou的de基ji礎chu,但dan不bu是shi唯wei一yi決jue定ding因yin素su。
2.蛋白質的二級結構 danbaizhifenzizhongmouyiduantailiandejubukongjianjiegou,yejiushigaitailianzhuliangujiayuanzidexiangduikongjianweizhi,bingbushejianjisuancanjiceliandegouxiang。danbaizhierjijiegoubaokuoα-螺旋、β-折疊、β-轉角和無規卷曲。維持蛋白質二級結構的化學鍵是氫鍵。
(1)α-螺旋:①多肽鏈的主鏈圍繞中心軸呈有規律的螺旋式上升,螺旋的走向為順時針方向,即右手螺旋;②氨基酸側鏈伸向螺旋外側;③每個肽鍵的亞氨基氫和第四個肽鍵的羰基氧形成氫鍵,依此類推,肽鏈中的全部肽鍵都形成氫鍵,以穩固α-螺旋結構;④每3.6個氨基酸殘基螺旋上升一圈。螺距為0.54nm,所以每個氨基酸殘基上升的高度為0.15nm.(2)β-折疊:①多肽鏈充分伸展,每個肽單元Cα為旋轉點,依次折疊成鋸齒結構;②氨基酸側鏈交替地位於鋸齒狀結構的上、下方;③兩條以上肽鏈或一條肽鏈內的若幹肽段平行排列,通過鏈間羰基氧和亞氨基氫形成氫鍵,從而穩固β-折疊結構;④肽鏈有順式平行和反式平行兩種。
(3)β-轉角:①常發生於肽鏈180°回折時的轉角上;②通常有4個氨基酸殘基組成,其第一個殘基的羰基氧與第四個殘基的亞氨基氫可形成氫鍵。
(4)無規卷曲:沒有確定規律性的那部分肽鏈結構。
3.蛋白質的三級結構 整條肽鏈中全部氨基酸殘基的相對空間位置,即整條肽鏈所有原子在三維空間的排布位置。蛋白質三級結構的形成和穩定主要靠次級鍵——疏水作用,離子鍵、氫鍵和Vanderwaals等。一些蛋白質的三級結構可形成數個結構域,各結構域都有特殊的功能。例如纖連蛋白每條多肽鏈含有6個結構域,分別與細胞、膠原、DNA和肝素等結合。
4.蛋白質的四級結構 有(you)些(xie)蛋(dan)白(bai)質(zhi)分(fen)子(zi)含(han)有(you)兩(liang)條(tiao)或(huo)多(duo)條(tiao)肽(tai)鏈(lian),才(cai)能(neng)完(wan)整(zheng)地(di)表(biao)達(da)功(gong)能(neng),每(mei)一(yi)條(tiao)多(duo)肽(tai)鏈(lian)都(dou)有(you)其(qi)完(wan)整(zheng)的(de)三(san)級(ji)結(jie)構(gou),稱(cheng)為(wei)蛋(dan)白(bai)質(zhi)的(de)亞(ya)基(ji)。亞(ya)基(ji)與(yu)亞(ya)基(ji)之(zhi)間(jian)呈(cheng)特(te)定(ding)的(de)三(san)維(wei)空(kong)間(jian)分(fen)布(bu),並(bing)以(yi)非(fei)共(gong)價(jia)鏈(lian)相(xiang)連(lian)接(jie),蛋(dan)白(bai)質(zhi)分(fen)子(zi)中(zhong)各(ge)亞(ya)基(ji)的(de)空(kong)間(jian)分(fen)布(bu)及(ji)亞(ya)基(ji)接(jie)觸(chu)部(bu)位(wei)的(de)布(bu)局(ju)和(he)相(xiang)互(hu)作(zuo)用(yong),稱(cheng)為(wei)蛋(dan)白(bai)質(zhi)的(de)四(si)級(ji)結(jie)構(gou)。維(wei)係(xi)四(si)級(ji)結(jie)構(gou)的(de)作(zuo)用(yong)力(li)主(zhu)要(yao)是(shi)疏(shu)水(shui)作(zuo)用(yong),氫(qing)鍵(jian)和(he)離(li)子(zi)鍵(jian)也(ye)參(can)與(yu)維(wei)持(chi)四(si)級(ji)結(jie)構(gou)。並(bing)非(fei)所(suo)有(you)蛋(dan)白(bai)質(zhi)都(dou)有(you)四(si)級(ji)結(jie)構(gou)。含(han)有(you)四(si)級(ji)結(jie)構(gou)的(de)蛋(dan)白(bai)質(zhi),單(dan)獨(du)的(de)亞(ya)基(ji)一(yi)般(ban)沒(mei)有(you)生(sheng)物(wu)學(xue)功(gong)能(neng)。
5.蛋白質空間構象的正確形成,除一級結構為決定因素外,還需分子伴侶的參與。分子伴侶是一類幫助新生多肽鏈正確折疊的蛋白質,其作用:①蛋白質在合成時,分子伴侶可逆地與未折疊肽段的疏水部分結合隨後鬆開,如此重複進行可防止錯誤的聚集發生,使肽鏈正確折疊。②分子伴侶也可與錯誤聚集的肽段結合,使之解聚後,再誘導其正確折疊。③分子伴侶對蛋白質分子中二硫鍵的正確形成,起到重要作用。
蛋白質的分子結構基本概念
1.肽單元(Peptideunit) 參與肽鍵的6個原子——Cα1,C,O,N,H,Cα2位於同一平麵,Cα1和Cα2在平麵上所處的位置為反式(trans)構型,此同一平麵上的6個原子構成肽單元。
2.模序(motif) zaixuduodanbaizhifenzizhong,lianggehuosangejuyouerjijiegoudetaiduan,zaikongjianshangxianghujiejin,xingchengyigejuyouteshugongnengdekongjianjiegou。yigemoxuzongyouqitezhengxingdeanjisuanxulie,bingfahuiteshudegongneng,ruxinzhijiegou,α-螺旋-環-α-螺旋。
3.結構域(domain) 分子量大的蛋白質三級結構常可分割成1個和數個球狀或纖維狀的區域,折疊得較為緊密,具有獨立的生物學功能,稱為結構域。如纖連蛋白含有6個結構域。
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