1.2.2 (二)蛋白质的分子结构

(二)蛋白质的分子结构

1.蛋白质的一级结构 蛋白质分子中氨基酸的排列顺序。

主要化学键:肽键,二硫键。

作用:是蛋白质空间构象和特异生物学功能的基础;但一级结构并不是决定空间构象的惟一因素。

2.蛋白质的二级结构 蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构,也就是该段肽链主链骨架原子的相对空间位置 (注意:不涉及氨基酸残基侧链的构象)。

主要形式

α-螺旋:每3.6个氨基酸残基螺旋上升一圈,螺距为0.54nm;α-螺旋的每个肽键的N-H和第四个肽键的C=O形成氢键,方向与螺旋轴平行;肽链中的全部肽键都可形成氢键。

β-折叠:两个以上的肽段锯齿状平行排列,方向可相同,可相反;肽键间形成氢键。

β-转角:肽链进行180°回折;由4个氨基酸残基组成,第2个残基常为Pro,其他还有Gly、Asp、Asn、Trp;第1个残基的羰基氧与第4个残基的氨基氢形成氢键。

无规则卷曲。

模体(motif):2个或3个具有二级结构的肽段,在空间上相互接近,形成一个具有特殊功能的空间结构。

维持稳定的化学键:肽键间的氢键。

影响其形成的R基团:①影响α-螺旋形成。多个酸性或碱性氨基酸残基相邻;R基团过大;出现脯氨酸。②影响β-折叠形成。R基团很大。

3.蛋白质的三级结构 指整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置,也就是整条肽链所有原子在空间的排布位置。

维持稳定的化学键:次级键——疏水作用、离子键(盐键)、氢键、Van der Waals力等。

结构域(domain):超二级结构可形成紧密、稳定且在蛋白质分子构象上明显可分的区域(50~400氨基酸残基)。分别担负着蛋白质分子不同的功能,是整个蛋白质分子中的一些生物功能实体。

分子伴侣(chaperon):可逆地与未折叠肽段的疏水部分结合随后松开,防止错误的聚集发生;或纠正错误的聚集,诱导其正确折叠;协助形成正确的二硫键。

4.蛋白质的四级结构 蛋白质分子中各个亚基的空间排布和相互作用。亚基可相同,也可不同。

亚基:含有2条或2条以上多肽链的蛋白质中,每条肽链的完整的三级结构。

亚基间的结合力:氢键、离子键、疏水作用。