第4章 蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)

1、蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)l二級結(jié)構(gòu)二級結(jié)構(gòu)l三級結(jié)構(gòu)三級結(jié)構(gòu)l四級結(jié)構(gòu)四級結(jié)構(gòu)l超二級結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)域超二級結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)域 研究蛋白質(zhì)結(jié)晶體：研究蛋白質(zhì)結(jié)晶體： （一）（一）X射線衍射法射線衍射法一、一、 研究蛋白質(zhì)構(gòu)象的方法研究蛋白質(zhì)構(gòu)象的方法 The Nobel Prize in Physics 1901for their theories, developed independently, concerning the course of chemical reactions Wilhelm Conrad Roentgen Germany Munich UniversityMunich,

2、Germany1845 - 1923倫琴倫琴 1901 1901年獲年獲諾貝爾物理獎諾貝爾物理獎 W.C. (Wilhelm Conrad Roentgen 18451923)主要成就：主要成就：從從18761876年開始研究各年開始研究各種氣體比熱，證實氣體中電磁旋種氣體比熱，證實氣體中電磁旋光效應(yīng)存在。光效應(yīng)存在。18881888年實驗證實電年實驗證實電介質(zhì)能產(chǎn)生磁效應(yīng)，最重要在介質(zhì)能產(chǎn)生磁效應(yīng)，最重要在18951895年年1111月月8 8日在實驗中發(fā)現(xiàn)：當(dāng)日在實驗中發(fā)現(xiàn)：當(dāng)克魯克斯管接高壓電源，會放射克魯克斯管接高壓電源，會放射出一種穿透力極強的射線，他命出一種穿透力極強的射線，他命名

3、為名為X X射線。射線。X X射線在晶體結(jié)構(gòu)分射線在晶體結(jié)構(gòu)分析，金相材料檢驗，人體疾病透析，金相材料檢驗，人體疾病透視檢查即治療方面有廣泛應(yīng)用，視檢查即治療方面有廣泛應(yīng)用，因此而獲得因此而獲得19011901年諾貝爾物理獎。年諾貝爾物理獎。 倫琴倫琴The Nobel Prize in Physics 1914for their theories, developed independently, concerning the course of chemical reactions Max von Laue Germany Frankfurt UniversityFrankfurt-on-

4、the Main, Germany1879 - 1960勞厄勞厄The Nobel Prize in Physics 1915for their theories, developed independently, concerning the course of chemical reactions Sir William Henry Bragg Great Britain London UniversityLondon, Great Britain1862 - 1942布拉格布拉格 紫外差光譜紫外差光譜 熒光和熒光偏振熒光和熒光偏振 圓二色性圓二色性 核磁共振核磁共振（二）研究處于溶液中蛋

5、白質(zhì)構(gòu)象的光譜學(xué)方法（二）研究處于溶液中蛋白質(zhì)構(gòu)象的光譜學(xué)方法1952年諾貝爾物理學(xué)獎年諾貝爾物理學(xué)獎：布洛赫布洛赫(Felix Bloch ) & 珀賽爾珀賽爾 (Edward Purcell)因發(fā)展了核磁精密測量的新方法及由此所作的發(fā)現(xiàn)因發(fā)展了核磁精密測量的新方法及由此所作的發(fā)現(xiàn)核磁共振。核磁共振。布洛赫布洛赫(Felix Bloch )珀賽爾珀賽爾 (Edward Purcell)1991年諾貝爾化學(xué)獎年諾貝爾化學(xué)獎：恩斯特恩斯特R.R.Ernst（1933） 瑞士物理化學(xué)家瑞士物理化學(xué)家他的主要成就在于他在發(fā)展高分辨核磁共振發(fā)展高分辨核磁共振波譜學(xué)波譜學(xué)方面的杰出貢獻(xiàn)。這些貢獻(xiàn)

6、包括：。這些貢獻(xiàn)包括： 一一.脈沖傅利葉變換核磁共振譜脈沖傅利葉變換核磁共振譜 二二.二維核磁共振譜二維核磁共振譜 三三.核磁共振成像核磁共振成像2003年諾貝爾醫(yī)學(xué)獎年諾貝爾醫(yī)學(xué)獎 :美國科學(xué)家保羅保羅勞特布爾勞特布爾 (Paul Lauterbur)和英國科學(xué)家彼得彼得曼斯菲爾德曼斯菲爾德(Peter Mansfield )用核磁共振層析用核磁共振層析“拍攝拍攝”的腦截面圖象的腦截面圖象Peter1 1、影響蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)的因素、影響蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)的因素 內(nèi)力（內(nèi)因）內(nèi)力（內(nèi)因） 蛋白質(zhì)分子內(nèi)各原子間作用力蛋白質(zhì)分子內(nèi)各原子間作用力 外力（外因）外力（外因） 與溶劑及其他溶質(zhì)作用力與溶劑及

7、其他溶質(zhì)作用力 二、穩(wěn)定蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)的作用力二、穩(wěn)定蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)的作用力2、蛋白質(zhì)分子內(nèi)部的作用力、蛋白質(zhì)分子內(nèi)部的作用力 肽鍵肽鍵、二硫鍵、二硫鍵一級結(jié)構(gòu)一級結(jié)構(gòu) 氫鍵、疏水作用、范德華力、離子鍵、氫鍵、疏水作用、范德華力、離子鍵、二硫鍵二硫鍵三維結(jié)構(gòu)三維結(jié)構(gòu)（) )氫鍵氫鍵( Hydrogen bond ) 兩負(fù)電性原子對氫原子的靜電引力所形成兩負(fù)電性原子對氫原子的靜電引力所形成 XHY 質(zhì)子給予體質(zhì)子給予體X-H和質(zhì)子接受體和質(zhì)子接受體Y間相互作用間相互作用 氫鍵具有：氫鍵具有： 方向性方向性- -（鍵角）指（鍵角）指XH與與HY間的夾角間的夾角 飽和性飽和性- - XH只與一個只與

8、一個Y結(jié)合結(jié)合（) )范德華力范德華力 (van der Waals force ) （）疏水作用（）疏水作用 ( Hydrophobic Interactions) 非極性側(cè)鏈為非極性側(cè)鏈為避開極性溶劑水避開極性溶劑水彼此靠近所產(chǎn)生彼此靠近所產(chǎn)生 主要存在蛋白質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要存在蛋白質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 蛋白質(zhì)表面通常具有極性鏈或區(qū)域蛋白質(zhì)表面通常具有極性鏈或區(qū)域 蛋白質(zhì)可形成分子內(nèi)疏水鏈蛋白質(zhì)可形成分子內(nèi)疏水鏈/ /腔腔/ /縫隙縫隙 穩(wěn)定生物大分子的高級結(jié)構(gòu)穩(wěn)定生物大分子的高級結(jié)構(gòu)（) )離子鍵離子鍵 ( Electrostatic attraction ) 又稱鹽鍵：具有相反電荷的兩個基團(tuán)間的

9、又稱鹽鍵：具有相反電荷的兩個基團(tuán)間的庫侖作用。庫侖作用。F：吸引力吸引力Q1/2：電荷電量電荷電量 ：介質(zhì)介電常數(shù)介質(zhì)介電常數(shù)R：電荷質(zhì)點間距離電荷質(zhì)點間距離（5 5）二硫鍵）二硫鍵 (Disulfide Bond) 由含硫氨基酸形成由含硫氨基酸形成 起穩(wěn)定肽鏈空間結(jié)構(gòu)的作用起穩(wěn)定肽鏈空間結(jié)構(gòu)的作用 二硫鍵被破壞，蛋白質(zhì)生物活性喪失二硫鍵被破壞，蛋白質(zhì)生物活性喪失（6 6）配位鍵）配位鍵(Metal-ion Coordination) 兩個原子之間形成的共價鍵兩個原子之間形成的共價鍵 共用電子對由其中一個原子提供共用電子對由其中一個原子提供 金屬離子與蛋白質(zhì)的結(jié)合方式金屬離子與蛋白質(zhì)的結(jié)合方式

10、 例如：鐵氧還蛋白例如：鐵氧還蛋白（7 7）酯鍵）酯鍵 (Ester Bond) Ser/Thr的羥基與的羥基與AA的羧基形成酯鍵的羧基形成酯鍵 磷酸與含羥基磷酸與含羥基AA縮合形成磷酸酯鍵縮合形成磷酸酯鍵（一）（一）酰胺平面與酰胺平面與碳原子的二面角碳原子的二面角三、多肽主鏈折疊三、多肽主鏈折疊l肽平面鍵長和鍵角一定肽平面鍵長和鍵角一定l肽鍵的原子排列呈反式構(gòu)型肽鍵的原子排列呈反式構(gòu)型l相鄰的肽平面構(gòu)成兩面角相鄰的肽平面構(gòu)成兩面角 肽鍵中肽鍵中C-NC-N鍵具有部分雙鍵性質(zhì)鍵具有部分雙鍵性質(zhì)組成組成酰胺的原子處于同一平面酰胺的原子處于同一平面CONCON+- 共 振 形 式多肽鏈：通過可旋轉(zhuǎn)

11、的多肽鏈：通過可旋轉(zhuǎn)的C連接的酰胺平面鏈連接的酰胺平面鏈這種旋轉(zhuǎn)是受到限制的這種旋轉(zhuǎn)是受到限制的 和和= 0時的主鏈構(gòu)象時的主鏈構(gòu)象（二）可允許的（二）可允許的和和值：值： 拉氏構(gòu)象圖拉氏構(gòu)象圖 四、二級結(jié)構(gòu)四、二級結(jié)構(gòu)（Secondary Structure） 指肽鏈的主鏈在空間的排列指肽鏈的主鏈在空間的排列, ,或規(guī)則的或規(guī)則的幾何走向、旋轉(zhuǎn)及折疊。幾何走向、旋轉(zhuǎn)及折疊。 只涉及只涉及主鏈構(gòu)象主鏈構(gòu)象及鏈內(nèi)及鏈內(nèi)/ /間形成的間形成的氫鍵氫鍵 主要有主要有 - -螺旋、螺旋、 - -折疊、折疊、 - -轉(zhuǎn)角、無轉(zhuǎn)角、無規(guī)卷曲、規(guī)卷曲、 - -螺旋、螺旋、 環(huán)等。環(huán)等。（一）（一） - -螺

12、旋螺旋 （ -helix）1 1、 - -螺旋的螺旋的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 螺距螺距0.54nm 每圈含每圈含3.6個個AAAA殘基殘基 每個每個AAAA殘基占?xì)埢?.15nm 繞軸旋轉(zhuǎn)繞軸旋轉(zhuǎn)100 鏈內(nèi)形成氫鍵與軸平行鏈內(nèi)形成氫鍵與軸平行 多為右手螺旋多為右手螺旋2 、 - -螺旋的特點螺旋的特點（1 1）又稱）又稱3.613螺旋螺旋（2 2）螺旋的螺旋的偶極矩偶極矩：由于每一肽鍵：由于每一肽鍵 N-H和和CO的極性而產(chǎn)生的極性而產(chǎn)生 （3 3）螺旋的手性螺旋的手性 左左/ /右手螺旋都由右手螺旋都由L-AA殘基構(gòu)成殘基構(gòu)成 不是對映體不是對映體 右手右手螺旋空間位阻較小，構(gòu)象穩(wěn)定螺旋空間位阻較小，

13、構(gòu)象穩(wěn)定在肽鏈折疊中容易形成。在肽鏈折疊中容易形成。2 、 - -螺旋的特點螺旋的特點 R基大?。狠^大的難形成，如多聚基大?。狠^大的難形成，如多聚Ile R基的電荷性質(zhì)：不帶電荷易形成基的電荷性質(zhì)：不帶電荷易形成 Pro吡咯環(huán)的形成吡咯環(huán)的形成 C -N /C -N不能不能旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn) 無法形成鏈內(nèi)氫鍵無法形成鏈內(nèi)氫鍵3 、影響影響 - -螺旋形成的因素螺旋形成的因素 310螺旋螺旋 螺旋（螺旋（4.416螺旋）螺旋）4 4、其他類型的螺旋、其他類型的螺旋 由兩由兩/ /多條多條伸展的肽鏈伸展的肽鏈，通過鏈間的通過鏈間的交聯(lián)而形成。交聯(lián)而形成。 肽鏈主鏈呈肽鏈主鏈呈折疊構(gòu)象。折疊構(gòu)象。（二）（二）

14、 - -折疊折疊 C 總是處于折疊的角上總是處于折疊的角上 AA的的R基團(tuán)處于折疊的棱角上并與之垂直基團(tuán)處于折疊的棱角上并與之垂直 兩個兩個AA之間的軸心距為之間的軸心距為0.35nm1 1、 - -折疊結(jié)構(gòu)特點折疊結(jié)構(gòu)特點 氫鍵主要在鏈間氫鍵主要在鏈間/ /同一肽鏈不同部分間形成同一肽鏈不同部分間形成 幾乎所有肽鍵都參與鏈內(nèi)氫鍵的交聯(lián)幾乎所有肽鍵都參與鏈內(nèi)氫鍵的交聯(lián) 氫鍵與鏈的長軸接近垂直氫鍵與鏈的長軸接近垂直 平行肽鏈間以氫鍵從側(cè)面連接的構(gòu)象平行肽鏈間以氫鍵從側(cè)面連接的構(gòu)象 平行式：所有肽鏈的平行式：所有肽鏈的N-N-端都在同一邊端都在同一邊 反平行式：相鄰兩條肽鏈的方向相反反平行式：相鄰

15、兩條肽鏈的方向相反2 2、 - -折疊的類型折疊的類型（三）（三） - -轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)角和 凸起凸起1、 轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角（ turn/bend/hairpin structure） 肽鏈主鏈骨架肽鏈主鏈骨架180180的回折結(jié)構(gòu)的回折結(jié)構(gòu)特點：特點： 由由4 4個連續(xù)的個連續(xù)的AA殘基組成殘基組成 第一個殘基第一個殘基C=O 第四個第四個殘基殘基NHl形成氫鍵形成氫鍵 O （ 氫氫 鍵鍵 ） H C（NHCHCO） N R 比較穩(wěn)定的環(huán)狀結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定的環(huán)狀結(jié)構(gòu)l主要存在于球狀蛋白分子中主要存在于球狀蛋白分子中l(wèi)多數(shù)處在蛋白質(zhì)分子的表面多數(shù)處在蛋白質(zhì)分子的表面反平行反平行折疊片中的一種不規(guī)則排列折疊片中的

16、一種不規(guī)則排列實質(zhì)上是多出來的一個實質(zhì)上是多出來的一個AAAA殘基殘基2、 凸起凸起（ bugle） 泛指不能歸入明確的二級結(jié)構(gòu)泛指不能歸入明確的二級結(jié)構(gòu)如折疊片和螺旋的多肽片斷。如折疊片和螺旋的多肽片斷。（四）無規(guī)卷曲（四）無規(guī)卷曲（random coil）五、纖維狀蛋白質(zhì)五、纖維狀蛋白質(zhì)l脊椎動物體中脊椎動物體中50%50%以上是纖維狀蛋白質(zhì)以上是纖維狀蛋白質(zhì)l支架、防護(hù)作用支架、防護(hù)作用l規(guī)則的線性結(jié)構(gòu)規(guī)則的線性結(jié)構(gòu) 纖維蛋白纖維蛋白l 不溶性纖維蛋白不溶性纖維蛋白（角蛋白、膠原蛋白、彈性蛋白）（角蛋白、膠原蛋白、彈性蛋白）l可溶性纖維蛋白可溶性纖維蛋白（肌球蛋白（肌球蛋白 血纖蛋白原）

17、血纖蛋白原）硬蛋白硬蛋白（一）（一） - -角蛋白角蛋白 （Keratin） - -角蛋白角蛋白l硬硬- -角蛋白角蛋白 強強l軟軟- -角蛋白角蛋白 弱弱皮膚與皮膚的衍生物皮膚與皮膚的衍生物主要由主要由 - -螺旋構(gòu)象的多肽鏈組成螺旋構(gòu)象的多肽鏈組成毛發(fā)的結(jié)構(gòu)毛發(fā)的結(jié)構(gòu)大纖維鱗狀細(xì)胞皮層細(xì)胞微纖維微微原原纖纖維維初初原原纖纖維維 螺螺旋旋卷發(fā)卷發(fā)( (燙發(fā)燙發(fā)) )的生物化學(xué)基礎(chǔ)的生物化學(xué)基礎(chǔ) 角蛋白在濕熱條件下伸展轉(zhuǎn)變?yōu)榻堑鞍自跐駸釛l件下伸展轉(zhuǎn)變?yōu)?構(gòu)象，構(gòu)象，冷卻干燥時可冷卻干燥時可自發(fā)地恢復(fù)原狀自發(fā)地恢復(fù)原狀。 側(cè)鏈側(cè)鏈R R基一般較大，不適于處在基一般較大，不適于處在 構(gòu)象構(gòu)象 螺旋

18、多肽鏈間有著很多的二硫鍵交聯(lián)螺旋多肽鏈間有著很多的二硫鍵交聯(lián)交聯(lián)鍵使外力解除后肽鏈恢復(fù)原狀交聯(lián)鍵使外力解除后肽鏈恢復(fù)原狀燙發(fā)時燙發(fā)時還原劑還原劑（二）（二） - -角蛋白角蛋白絲蛋白的結(jié)構(gòu)絲蛋白的結(jié)構(gòu)（三）膠原蛋白（三）膠原蛋白( (collagen) )1 1、組織分布與類型、組織分布與類型l屬結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)屬結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)l使骨、腱、軟骨和皮膚具有機械強度使骨、腱、軟骨和皮膚具有機械強度2 2、AAAA組成組成l皮膚中膠原蛋白肽鏈的皮膚中膠原蛋白肽鏈的96%96%是按是按 三聯(lián)體三聯(lián)體 (G1yxy)n順序重復(fù)排列順序重復(fù)排列 Gly數(shù)目占?xì)埢倲?shù)數(shù)目占?xì)埢倲?shù)1/31/3 X 常為常為Pro，y

19、常為常為Hy-Pro/ /Hy-Lys l 需需VcVc、是糖蛋白、是糖蛋白Gly3、結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)4 4、膠原蛋白中的共價交聯(lián)、膠原蛋白中的共價交聯(lián)分子內(nèi)交聯(lián)分子內(nèi)交聯(lián) 由由 肽組成肽組成 至少有：至少有： l l(I)/(I)/ l l(II)/(II)/ l l(III)/(III)/ 1 1(IV)(IV)和和 2 2膠原蛋白膠原蛋白I I： 1 1(I)(I)2 2 2 2三螺旋三螺旋 五種肽鏈五種肽鏈AAAA順序不同，分子量介于順序不同，分子量介于9500095000到到100000100000之間，含之間，含10001000個殘基左右個殘基左右5、膠原蛋白的類型膠原蛋白的類型（四）彈

20、性蛋白（四）彈性蛋白（elastin） 由可溶性的單體合成由可溶性的單體合成 是彈性蛋白纖維的基本單位是彈性蛋白纖維的基本單位 含有各種各樣無規(guī)卷曲構(gòu)象含有各種各樣無規(guī)卷曲構(gòu)象肌肉肌肉肌纖維束肌纖維束肌肌纖纖維維肌原纖維肌原纖維（五）（五）肌球蛋白和原肌球蛋白肌球蛋白和原肌球蛋白粗絲和細(xì)絲粗絲和細(xì)絲輕酶解肌球蛋白輕酶解肌球蛋白重酶解肌球蛋白重酶解肌球蛋白頭片頭片六、六、 超二級結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)域超二級結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)域（一）超二級結(jié)構(gòu)（一）超二級結(jié)構(gòu) 若干相鄰的二級結(jié)構(gòu)單元按照一定規(guī)若干相鄰的二級結(jié)構(gòu)單元按照一定規(guī)律有規(guī)則組合在一起、相互作用，形律有規(guī)則組合在一起、相互作用，形成在空間構(gòu)象上可彼此區(qū)別的成

21、在空間構(gòu)象上可彼此區(qū)別的 二級結(jié)構(gòu)組合單位。二級結(jié)構(gòu)組合單位。（二）結(jié)構(gòu)域（二）結(jié)構(gòu)域二級二級/ /超二級結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上形成的特定區(qū)域超二級結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上形成的特定區(qū)域結(jié)構(gòu)域存在的原因：結(jié)構(gòu)域存在的原因：1 1、局域分別折疊比整條肽鏈折疊、局域分別折疊比整條肽鏈折疊 在動力學(xué)上更為合理在動力學(xué)上更為合理2 2、結(jié)構(gòu)域之間由肽鏈連接，、結(jié)構(gòu)域之間由肽鏈連接， 有利于結(jié)構(gòu)的調(diào)整有利于結(jié)構(gòu)的調(diào)整免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)立體結(jié)構(gòu)模型立體結(jié)構(gòu)模型七、球狀蛋白質(zhì)與三級結(jié)構(gòu)七、球狀蛋白質(zhì)與三級結(jié)構(gòu)( (Tertiary Structure) )由二級結(jié)構(gòu)元件構(gòu)建成的總?cè)S結(jié)構(gòu)，由二級結(jié)構(gòu)元件構(gòu)建成的總?cè)S結(jié)

22、構(gòu)，包括一級結(jié)構(gòu)中相距較遠(yuǎn)的肽段間的幾何包括一級結(jié)構(gòu)中相距較遠(yuǎn)的肽段間的幾何相互關(guān)系和側(cè)鏈在三維空間中彼此間的相相互關(guān)系和側(cè)鏈在三維空間中彼此間的相互關(guān)系。互關(guān)系。維系力有氫鍵維系力有氫鍵/疏水鍵疏水鍵/離子鍵離子鍵/范德華力范德華力 在二級結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上在二級結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上 包括主鏈和側(cè)鏈構(gòu)象在內(nèi)的三維結(jié)構(gòu)包括主鏈和側(cè)鏈構(gòu)象在內(nèi)的三維結(jié)構(gòu)（一）球狀蛋白質(zhì)的分類：（一）球狀蛋白質(zhì)的分類： 根據(jù)其結(jié)構(gòu)域分為根據(jù)其結(jié)構(gòu)域分為4大類大類 1、全、全結(jié)構(gòu)（反平行結(jié)構(gòu)（反平行螺旋）蛋白質(zhì)螺旋）蛋白質(zhì) 2 2、，結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì) 3 3、全、全結(jié)構(gòu)（反平行結(jié)構(gòu)（反平行折疊片）蛋白質(zhì)折疊片）蛋白質(zhì)反平行反平行桶

23、桶4 4、富含金屬或二硫鍵（小的不規(guī)則）蛋白質(zhì)、富含金屬或二硫鍵（小的不規(guī)則）蛋白質(zhì)（二）球狀蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)的特征（二）球狀蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)的特征（1 1）含多種二級結(jié)構(gòu)元件）含多種二級結(jié)構(gòu)元件（2 2）三維結(jié)構(gòu)具有明顯的折疊層次）三維結(jié)構(gòu)具有明顯的折疊層次（3 3）分子是）分子是“緊密緊密”的球狀的球狀/ /橢球狀實橢球狀實體體活性部位密度較低，有空間可塑性活性部位密度較低，有空間可塑性（4 4）疏水核和親水膜）疏水核和親水膜（5 5）表面空穴）表面空穴營造疏水環(huán)境、活性功能部位營造疏水環(huán)境、活性功能部位膜蛋白膜蛋白八、膜蛋白的結(jié)構(gòu)八、膜蛋白的結(jié)構(gòu)（一）膜內(nèi)在蛋白（一）膜內(nèi)在蛋白 1 1、具有

24、、具有單個跨膜肽段單個跨膜肽段的膜蛋白的膜蛋白跨膜疏水肽段常是跨膜疏水肽段常是螺旋棒螺旋棒親水序列伸向細(xì)胞質(zhì)或親水序列伸向細(xì)胞質(zhì)或/ /和胞外液和胞外液 如血型糖蛋白如血型糖蛋白胞胞外外結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)域域2 2、具有、具有7 7個跨膜肽段個跨膜肽段的膜蛋白的膜蛋白l多肽鏈來回跨膜折疊多肽鏈來回跨膜折疊l7 7個個螺旋段反平行裝配螺旋段反平行裝配 如細(xì)菌紫膜質(zhì)如細(xì)菌紫膜質(zhì)3 3、桶型桶型膜蛋白膜蛋白膜孔蛋白膜孔蛋白以大以大折疊片形式橫跨膜折疊片形式橫跨膜 如膜孔蛋白如膜孔蛋白（二）脂錨定膜蛋白（二）脂錨定膜蛋白 脂錨定結(jié)構(gòu)：脂錨定結(jié)構(gòu)： 酰胺豆蔻酰錨鉤（酰胺豆蔻酰錨鉤（14C14C） 硫酯脂肪酰錨鉤（

25、硫酯脂肪酰錨鉤（C T SC T S） 硫醚異戊二烯基錨鉤硫醚異戊二烯基錨鉤 酰胺糖基磷脂酰肌醇錨鉤酰胺糖基磷脂酰肌醇錨鉤 酰胺連接豆蔻酰錨鉤酰胺連接豆蔻酰錨鉤N-豆蔻?；罐Ⅴ；?硫酯連接脂肪酰錨鉤硫酯連接脂肪酰錨鉤 硫醚連接異戊二烯基錨鉤硫醚連接異戊二烯基錨鉤甲基化甲基化 酰胺連接糖基磷脂酰肌醇錨鉤酰胺連接糖基磷脂酰肌醇錨鉤磷酸乙醇胺磷酸乙醇胺( (一一) )蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性( (denaturation)某些理化因素破壞某些理化因素破壞PrPr結(jié)構(gòu)狀態(tài)結(jié)構(gòu)狀態(tài)， 引起引起PrPr理化性質(zhì)改變、生理活性喪失理化性質(zhì)改變、生理活性喪失 的現(xiàn)象的現(xiàn)象 。九、蛋白質(zhì)折疊和結(jié)構(gòu)預(yù)測九、蛋白

26、質(zhì)折疊和結(jié)構(gòu)預(yù)測 1 1、變性的實質(zhì)、變性的實質(zhì)l次級鍵被破壞次級鍵被破壞l天然結(jié)構(gòu)解體天然結(jié)構(gòu)解體l一級結(jié)構(gòu)沒有變化一級結(jié)構(gòu)沒有變化2、變性因素、變性因素物理：熱、紫外線照射、高壓和表面張力物理：熱、紫外線照射、高壓和表面張力化學(xué)：有機溶劑、脲、胍、化學(xué)：有機溶劑、脲、胍、 酸、堿、酸、堿、 重金屬陽離子、生物堿等重金屬陽離子、生物堿等十二烷基磺酸鈉十二烷基磺酸鈉？磺酸基磺酸基 極性親水極性親水烷基烷基 親油親油（蛋白質(zhì)疏水區(qū)）（蛋白質(zhì)疏水區(qū)）變性天然蛋白天然蛋白 變性是一個協(xié)同過程變性是一個協(xié)同過程 Pr Pr的膠體性質(zhì)的膠體性質(zhì) 什么是膠體？什么是膠體？ 質(zhì)點大小在質(zhì)點大小在1100 n

27、m1100 nm范圍范圍所構(gòu)成的分散系統(tǒng)。所構(gòu)成的分散系統(tǒng)。 大多數(shù)球狀蛋白溶于水，大多數(shù)球狀蛋白溶于水，直徑直徑2-20nm2-20nm，能形成穩(wěn)定，能形成穩(wěn)定的的膠體溶液膠體溶液。蛋白質(zhì)膠體溶液蛋白質(zhì)膠體溶液穩(wěn)定的原因？穩(wěn)定的原因？1.1.同種蛋白帶同種電同種蛋白帶同種電荷，相互排斥；荷，相互排斥；2.2.水膜水膜 等電點沉淀的蛋白質(zhì)溶液中等電點沉淀的蛋白質(zhì)溶液中加入加入NaCl后后 沉淀溶解沉淀溶解鹽溶鹽溶 原因？原因？鹽溶鹽溶分子在等電點時，相互吸引，聚合沉淀，分子在等電點時，相互吸引，聚合沉淀，加少量加少量鹽離子鹽離子后破壞這種吸引力，分子分散，溶于水中后破壞這種吸引力，分子分散，溶于水中鹽溶鹽析 向蛋白質(zhì)溶液中加入向蛋白質(zhì)溶液中加入大量硫酸銨大量硫酸銨后后 蛋白質(zhì)沉淀析出蛋白質(zhì)沉淀析出 原因？原因