蛋白质的空间结构

1.蛋白质的二级结构

1.1 定义：

蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构，即该段肽链主链骨架原子的相对空间位置，并不涉及氨基酸残基侧链的构象。

1.2 主要维系键：

    氢键

1.3 二级结构形成基础：肽平面

肽链中肽键（C-N）的键长为0.132nm，介于C-N单键长（0.149nm）和C=N双键长（0.123nm）之间，不能自由旋转，这样使肽键中的C、O、N、H四个原子和与它们相邻的C_α处在同一平面内，这个平面称为肽平面，又称肽单元。肽键两端的C_α-N和C_α-C单键可以自由旋转，旋转的角度决定了两个相邻肽键平面的相对空间位置。

1.4 主要形式：

α-螺旋、β-折叠、β-转角、无规卷曲

 1）α-螺旋结构要点：

   形成右手螺旋，侧链向外伸出；

每圈螺旋含3.6个氨基酸残基，螺距为0.54nm；

维系键为氢键，并且氢键的方向与螺旋轴基本平行。

 2）β-折叠：

多肽链呈伸展状态，肽键平面沿长轴折叠呈锯齿状；肽段间通过氢键连接，氢键的方向与长轴垂直；

 3）β-转角：

     肽链出现180°回折，一般由四个氨基酸残基构成，第二个氨基酸常为脯氨酸，很难形成氢键。

 4）无规卷曲：

      用来阐述没有确定规律性的那部分肽链结构。

 5）模体——具有特殊功能的超二级结构

2.蛋白质的三级结构

2.1 定义：

     整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置，即肽链中所有原子在三维空间的排布位置。

2.2 维系键：

     次级键，包括疏水键、离子键（盐键）、氢键、范德华力等

2.3 结构域：

分子量大的蛋白质在形成三级结构时，多肽链上相互邻近的二级结构紧密联系形成1个或数个发挥生物学功能的特定区域。

2.4 分子伴侣：

帮助合成中的蛋白质折叠成正确的空间构象，只有形成正确的空间构象的蛋白质才具有生物学功能。

3.蛋白质的四级结构

3.1 亚基：

体内有许多蛋白质分子含有两条或两条以上多肽链，每一条多肽链都有完整的三级结构，称为蛋白质的亚基。

3.2 定义：

蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用，称为蛋白质的四级结构。

对于2个及以上亚基构成的蛋白质，单一的亚基没有生物学功能，完整的四级结构是其发挥生物学功能的保证。

3.3 维系键：

疏水作用，包括氢键、离子键等。

简单复习本知识点的内容：

1.  蛋白质二级机构的定义与维系键？

2.  蛋白质二级结构有哪些类型？

3.  α-螺旋的结构要点。

4.蛋白质三级结构的定义与维系键？

5.蛋白质四级结构的定义与维系键？