第1页：蛋白质的结构与功能（二）
蛋白质的结构与功能（二）：本页为课件封面，标示本章主题与内容框架。
- 蛋白质分子中的共价键与次级键类型
- 一级结构及α-螺旋、β-折叠等二级结构
- 三级、四级结构、结构域与构象关系
第2页：蛋白质的分子结构已知
第二节蛋白质的分子结构已知：蛋白质是结构十分复杂的生物高分子。空间结构高级结构空间构象问：什么是构象？什么是构型？二者有何区别？∵Pr 有一级结构基本结构（初级）二级结构三级结构四级结构
第3页：蛋白质分子中的化学键包括要点说明
一、蛋白质分子中的化学键包括共价键肽键二硫键非共价键氢键盐键疏水键范德华力次级键在蛋白质中主键肽键副键次级键
第4页：稳定蛋白质构象的力
稳定蛋白质构象的力
第5页：蛋白质的一级结构
- 蛋白质的一级结构
- (primary structure)定义：氨基酸在多肽链中的排列顺序叫Pr 的一级结构。化学键主键：肽键次级键：二硫键目前已确定1000多种蛋白质的一级结构。如：表皮生长因子Proinsulin溶菌酶等等
第6页：由胰岛β-细胞分泌的含N类激素
由胰岛β-细胞分泌的含N类激素。结构上由51个AA残基所组成，可分为A、B两条链。A链含有21个AA残基，B链含30个AA残基。A、B两链之间通过两个二硫键联结在一起，A链还含有一个链内二硫键。胰岛素（Insulin）：
第7页：胰岛素研究资料
胰岛素研究资料
- 1921年分离成功（F.G. Banting和C.H. Best）
- 1945-1953年Sanger阐明其一级结构
- 1958-1965年我国人工全合成
- 1977年哈佛大学Gilbert等人把鼠Insulin基因转移到E.coli并表达成功,目前已广泛用于临床上糖尿病人的治疗。
第8页：蛋白质的二级结构
- 蛋白质的二级结构
- ——肽链的周期性结构定义：以肽键平面为基本单位的肽链通过氢键形成而折叠、盘曲形成的主链构象。特点
- 局部或某一段肽链
- 周期性结构，指α –螺旋和β－片层
- 不含R－侧链的构象类型α –螺旋( α –helix)β－片层(β－pleated sheet)β－转角(β－turn)无规卷曲(random coil)
第9页：α-螺旋特点
- α-螺旋特点
- 、α-螺旋特点：⑴以肽键平面为基本单位，Cα为转折，绕中心轴形成右手螺旋；定义：多肽链的主链原子沿一中心轴盘绕所形成的右手螺旋结构，称之。⑵螺旋每圈包含
- 6个氨基酸残基，螺距为
- 54nm,每个AA沿轴旋转100 度，上升
- 15 nm。⑶维持螺旋稳定的力－－－氢键与长轴平行
- 613 螺旋氢键封闭环
第10页：四种不同的α-螺旋模型反应流程图
四种不同的α-螺旋模型反应流程图：本页为化学结构式与反应式页，源文件以分子式与反应符号形式提取：0.54 n m3.6个残基0.15 n m-螺旋(-helix)…
建议对照原课件图片查看各反应步骤与物质转化关系。
第11页：右手型α-螺旋
右手型α-螺旋
第12页：四种不同的α-螺旋模型
四种不同的α-螺旋模型
第13页：四种不同的α-螺旋模型要点说明
⑴酸性或碱性AA集中的区域（同种电荷的相斥）；⑵Pro存在不利于α-螺旋形成（Cα形成五员环）；⑶Gly存在不利于螺旋的稳定（R－为H）；（4）极大的R－侧链基团集中处不利于α-螺旋形成（空间位阻效应）。影响α-螺旋稳定的因素：
第14页：四种不同的α-螺旋模型要点说明
- 四种不同的α-螺旋模型要点说明
- ⑴肽键平面折叠成锯齿状（折纸状）R－基团交错位于齿状结构上下方⑵氢键维持稳定与主链长轴垂直⑶两条以上肽链并列时，-片层有
- -折叠定义：两段以上折叠成锯齿状的多肽链通过氢键相连进而形成较伸展的片层结构称之。要点：顺向反向平行
第15页：
第16页：β-折迭
β-折迭：平行式和反平行式
第17页：影响因素
影响因素：R-基团太大时，-折叠不易形成（影响两肽段彼此靠近）。如：蚕丝蛋白中含有大量的-折叠，因为其结构中含有大量的Ala和Gly（其R-基团小）。
第18页：α-螺旋和-折叠结构
α-螺旋和-折叠结构
- α-螺旋和-折叠结构比较区别点α-螺旋-折叠形状螺旋状锯齿状氢键链内，与长轴平行链间，与长轴垂直R－基团较大较小延伸性较大较小升1AA残基高度
- 15nm
- 36nm举例毛发角蛋白蚕丝蛋白
第19页：β-转角
β-转角
- （-turn）β-转角是多肽链180°回折部分所形成的一种二级结构，其结构特征有
第20页：在-转角部分，由四个氨基酸
在-转角部分，由四个氨基酸
- 在-转角部分，由四个氨基酸残基组成;
- 弯曲处的第一个AA残基的-C=O 和第四个残基的–N-H 之间形成氢键，形成一个不很稳定的环状结构。
- 主要存在于球状蛋白分子中。
第21页：在-转角部分，由四个氨基要点说明
- 在-转角部分，由四个氨基要点说明
- 无规卷曲无规卷曲是指多肽链主链部分形成的无规律的卷曲构象。
第22页：蛋白质的结构
蛋白质的结构
第23页：超二级结构
超二级结构
- 结构域、模体和分子伴侣
- 超二级结构(supersecondary structure)指二级结构基本单位相互靠近，形成有规律的二级结构聚集体。如α-螺旋聚集体（αα）-片层聚集体（）α-螺旋和-片层聚集体（α常见）它们可以作为三级结构的“建筑块”或“结构域”的单位。
第24页：在-转角部分，由四个氨基要点说明
- 在-转角部分，由四个氨基要点说明
- 在较大的Pr分子中，由于多肽链上相邻的超二级结构紧密联系，形成两个或多个空间上可以明显区别的局部区域，该区域称为结构域。
- 结构域（domain）每个结构域都有其特定的生物学功能。
第25页：在-转角部分，由四个氨基要点说明：DNA
例如：LDH有两个结构域Ig有12个结构域纤维连接蛋白有七个结构域分别与细胞胶原DNA肝素等结合结构域的实质：是二级结构的组合体，充当三级结构的构件。每个结构域分别代表一种功能。
第26页：免疫球蛋白的结构
免疫球蛋白的结构
第27页：纤连蛋白分子的结构域纤连蛋白
纤连蛋白分子的结构域纤连蛋白:两条多肽链通过近C端的两个二硫键相连而成。含有六个结构域，每个结构域各执行一种功能，有可与细胞、胶原、DNA和肝素结合的结构域。
第28页：钙结合蛋白
钙结合蛋白
- 中结合钙离子的模体锌指结构
- 模体（motif）：两个或三个具有二级结构的肽段，在空间上相互接近，形成具有特殊功能的空间结构。
第29页：转录因子
转录因子MyoD的螺旋-环-螺旋模体
第30页：锌指结构(螺旋-折迭模体)
锌指结构(螺旋-折迭-折迭模体)
第31页：转录因子要点说明
转录因子要点说明
- 分子伴侣(chaperon)分子伴侣通过提供一个保护环境从而加速蛋白质折叠成天然构象或形成四级结构。
- 能可逆地与未折叠肽段的疏水部分结合随后松开，如此重复进行可防止错误的聚集发生，使肽链正确折叠。
- 可与错误聚集的肽段结合，使之解聚后，再诱导其正确折叠。
- 在蛋白质分子折叠过程中二硫键的正确形成起了重要的作用。具体作用：
第32页：蛋白质的三级结构定义
- 蛋白质的三级结构定义
- 指整条肽链中全部AA残基的相对空间位置，即整条肽链所有原子在三维空间的排布位置。主要靠次级键：氢键、盐键、疏水键和范德华力(Van der Wasls力)等。
第33页：蛋白质的四级结构定义
- 蛋白质的四级结构定义
- 具有二条或二条以上独立三级结构的多肽链通过次级键相互组合而形成的空间结构称为蛋白质的四级结构。每个具有独立三级结构的多肽链单位称为亚基。四级结构实际上是指亚基的立体排布、相互作用及接触部位的布局。亚基与亚基以非共价键连接。
第34页：蛋白质的四级结构定义小结
蛋白质的四级结构定义小结：本页为小结页，归纳本部分核心结论与复习要点。
第35页：蛋白质的四级结构定义反应流程图
蛋白质的四级结构定义反应流程图：本页为反应流程示意页，源文件以分子式与反应符号形式提取：HbA 天冬氨酸乳酸大肠杆菌谷氨酸转甲酰酶脱氢酶RNA聚合酶脱氢酶亚基数4 12 4 5 6代号22C6R6MnH4-n2’亚基相同分子量6.4 31.0 15.0 50.0 33.5一些具有四级结构的蛋白质的亚基组成…
建议对照原课件图片查看各反应步骤与物质转化关系。
第36页：没有四级结构的蛋白质
没有四级结构的蛋白质
- 只有一条多肽链的蛋白质。
- 虽然有多条多肽链，但他借助于共价键相连（如：胰岛素和IgG等
- 多聚体、多酶复合体、超分子复合体不属于四级结构范畴。
第37页：胰岛素二聚体
胰岛素二聚体
第38页：蛋白质的四级结构定义要点说明
谢谢！
