蛋白質(zhì)分子中的超二級結(jié)構(gòu)ppt課件

1、(1) 蛋白質(zhì)的構(gòu)象conformation(2) 多肽鏈折疊的空間限制要素肽平面和二面角基團間的相互作用水分子的作用(3) 穩(wěn)定蛋白質(zhì)構(gòu)象的作用力亞基亞基四級構(gòu)造四級構(gòu)造 -折疊片折疊片 -螺螺旋體旋體三級三級構(gòu)造構(gòu)造 松散肽段松散肽段 二面角二面角 兩相鄰酰胺平面之間，兩相鄰酰胺平面之間，能以共同的能以共同的C為定點而旋為定點而旋轉(zhuǎn)，繞轉(zhuǎn)，繞C-N鍵旋轉(zhuǎn)的角度鍵旋轉(zhuǎn)的角度稱稱角，繞角，繞C-C鍵旋轉(zhuǎn)的角鍵旋轉(zhuǎn)的角度稱度稱角。角。和和稱作二面角稱作二面角，亦稱構(gòu)象角。，亦稱構(gòu)象角。-碳原子碳原子酰胺平面酰胺平面=1800，=1800=00，=00的多肽主鏈構(gòu)象的多肽主鏈構(gòu)象酰胺平面酰胺平面=

2、00，=00側(cè)鏈側(cè)鏈非鍵合原子非鍵合原子接觸半徑接觸半徑特征：特征：1 1、 每隔每隔3.63.6個個AAAA殘基螺旋殘基螺旋上升一圈，螺距上升一圈，螺距0.54nm;0.54nm; 2 2 、 螺旋體中一切螺旋體中一切氨基酸殘基側(cè)鏈都伸向外側(cè)，鏈氨基酸殘基側(cè)鏈都伸向外側(cè)，鏈中的全部中的全部C=0 C=0 和和N-HN-H幾乎都平行幾乎都平行于螺旋軸于螺旋軸; ; 3 3、每個氨基酸殘基、每個氨基酸殘基的的N-HN-H與前面第四個氨基酸殘基與前面第四個氨基酸殘基的的C=0C=0構(gòu)成氫鍵，肽鏈上一切的構(gòu)成氫鍵，肽鏈上一切的肽鍵都參與氫鍵的構(gòu)成。肽鍵都參與氫鍵的構(gòu)成。構(gòu)成要素：與組成和陳列順構(gòu)成要

3、素：與組成和陳列順序直接相關(guān)。序直接相關(guān)。多態(tài)性：多數(shù)為右手較穩(wěn)定多態(tài)性：多數(shù)為右手較穩(wěn)定，亦有少數(shù)左手螺旋存在不穩(wěn)，亦有少數(shù)左手螺旋存在不穩(wěn)定定特征：兩條或多特征：兩條或多條伸展的多肽鏈條伸展的多肽鏈或一條多肽鏈或一條多肽鏈的假設干肽段的假設干肽段側(cè)向集聚，經(jīng)過側(cè)向集聚，經(jīng)過相鄰肽鏈主鏈上相鄰肽鏈主鏈上的的N-HN-H與與C=OC=O之間之間有規(guī)那么的氫鍵有規(guī)那么的氫鍵，構(gòu)成鋸齒狀片，構(gòu)成鋸齒狀片層構(gòu)造，即層構(gòu)造，即折疊片。折疊片。類別：平行類別：平行 反平行反平行特 征 ： 多 肽特 征 ： 多 肽鏈 中 氨 基 酸鏈 中 氨 基 酸殘基殘基n n的羰基的羰基上 的 氧 與 殘上 的 氧

4、與 殘基基n+3n+3的的氮 原 上 的 氫氮 原 上 的 氫之 間 構(gòu) 成 氫之 間 構(gòu) 成 氫鍵 ， 肽 鍵 回鍵 ， 肽 鍵 回折折1800 1800 。 無規(guī)那么卷無規(guī)那么卷曲曲細胞色素細胞色素C的三級構(gòu)造的三級構(gòu)造 Helix parallel pleated sheet antiparallel pleated sheetThe doubly wound topologyPDB code 9LDBUp-down Bundle1HCI Triple-helix coiled coil alpha-actinin 1JR8Alpha solenoid Orthogonal Bundle

5、 Alpha/alpha barrel 1PPR 1R3J 1KWF Hydrolase All Beta TopologyBeta sandwiches:Fatty acid binding proteinPDB code: 1IFBClosed Beta BarrelPDB file: 2PORAll-alpha proteinCoiled-coil proteinAll-beta proteinAlpha-beta proteinmembrane protein 多肽鍵在二級構(gòu)造的根底上，經(jīng)過側(cè)鏈基團的相互作用進一步卷曲折疊，借助次級鍵維系使螺旋、折疊片、轉(zhuǎn)角等二級構(gòu)造相互配置而構(gòu)成特定

6、的構(gòu)象。三級構(gòu)造的構(gòu)成使肽鏈中一切的原子都到達空間上的重新排布。 實例：肌紅蛋白 核糖核酸酶多肽鏈多肽鏈四級構(gòu)造是指由一樣或不同的稱作亞基四級構(gòu)造是指由一樣或不同的稱作亞基subunitsubunit的亞單位按照一定排布方式聚合而成的亞單位按照一定排布方式聚合而成的蛋白質(zhì)構(gòu)造，維持四級構(gòu)造穩(wěn)定的作用力主要的蛋白質(zhì)構(gòu)造，維持四級構(gòu)造穩(wěn)定的作用力主要是疏水鍵、離子鍵、氫鍵、范得華力等次級鍵。是疏水鍵、離子鍵、氫鍵、范得華力等次級鍵。亞根本身都具有球狀三級構(gòu)造，普通只包含一條亞根本身都具有球狀三級構(gòu)造，普通只包含一條多肽鏈，也有的由二條或二條以上由二硫鍵銜接多肽鏈，也有的由二條或二條以上由二硫鍵銜接

7、的肽鏈組成。的肽鏈組成。 實例：血紅蛋白實例：血紅蛋白 煙草花葉病毒的外殼蛋白四級構(gòu)煙草花葉病毒的外殼蛋白四級構(gòu)造造三蛋白質(zhì)構(gòu)象改動與疾病三蛋白質(zhì)構(gòu)象改動與疾病 蛋白質(zhì)構(gòu)象疾?。杭僭O蛋白質(zhì)的折疊發(fā)蛋白質(zhì)構(gòu)象疾病：假設蛋白質(zhì)的折疊發(fā)生錯誤，雖然其一級構(gòu)造不變，但蛋白質(zhì)的生錯誤，雖然其一級構(gòu)造不變，但蛋白質(zhì)的構(gòu)象發(fā)生改動，仍可影響其功能，嚴重時可構(gòu)象發(fā)生改動，仍可影響其功能，嚴重時可導致疾病發(fā)生。導致疾病發(fā)生。蛋白質(zhì)構(gòu)象改動導致疾病的機理：有些蛋蛋白質(zhì)構(gòu)象改動導致疾病的機理：有些蛋白質(zhì)錯誤折疊后相互聚集，常構(gòu)成抗蛋白水解白質(zhì)錯誤折疊后相互聚集，常構(gòu)成抗蛋白水解酶的淀粉樣纖維沉淀，產(chǎn)生毒性而致病，表現(xiàn)酶的淀粉樣纖維沉淀，產(chǎn)生毒性而致病，表現(xiàn)為蛋白質(zhì)淀粉樣纖維沉淀的病理改動。為蛋白質(zhì)淀粉樣纖維沉淀的病理改動。這類疾病包括：人紋狀體脊髓變性病、老這類疾病包括：人紋狀體脊髓變性病、老年癡呆癥、亨停頓舞蹈病、瘋牛病等。年癡呆癥、亨停頓舞蹈病、瘋牛病等。瘋牛病中的蛋白質(zhì)構(gòu)象改動瘋牛病中的蛋白質(zhì)構(gòu)象改動瘋牛病是由朊病毒蛋白瘋牛病是由朊病毒蛋白(prion protein, PrP)引起的一組人和動物神經(jīng)退行性病變。引起的一組人和動物神經(jīng)退行性病變。