蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)

P58蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)二.蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)第2頁,共30頁，2024年2月25日，星期天二.蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)雖是單鍵卻有雙鍵性質(zhì)周邊六個原子在同一平面上前后兩個a-carbon在對角(trans)CNCHaNCOCa0.123nm0.132nm0.153nm0.147nm第3頁,共30頁，2024年2月25日，星期天二.蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)酰胺平面IICa-C和Ca-N之間是s鍵，可以自由旋轉(zhuǎn)。酰胺平面ICaCaCaCCHOONNRHH第4頁,共30頁，2024年2月25日，星期天蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)指多肽鏈本身通過氫鍵沿一定方向盤繞、折疊而形成的構(gòu)象。二級結(jié)構(gòu)的概念二.蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)天然蛋白質(zhì)主要二級結(jié)構(gòu)單元包括：a-螺旋(a-helix)

b-折疊(b-pleatedsheet)

b-轉(zhuǎn)角(b-turn)

無規(guī)卷曲(nonregularcoil)第5頁,共30頁，2024年2月25日，星期天二級結(jié)構(gòu)的概念二.蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)第6頁,共30頁，2024年2月25日，星期天1.α-螺旋(α-helix)二.蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)第7頁,共30頁，2024年2月25日，星期天二.蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)肽鏈中的酰胺平面繞Cα相繼旋轉(zhuǎn)一定角度形成α-螺旋，呈右手螺旋。酰胺平面平行于中心軸。1.α-螺旋(α-helix)第8頁,共30頁，2024年2月25日，星期天二.蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)肽鏈中的酰胺平面繞Cα相繼旋轉(zhuǎn)一定角度形成α-螺旋，呈右手螺旋。酰胺平面平行于中心軸；1.α-螺旋(α-helix)第9頁,共30頁，2024年2月25日，星期天二.蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)肽鏈中的酰胺平面繞Cα相繼旋轉(zhuǎn)一定角度形成α-螺旋，呈右手螺旋。酰胺平面平行于中心軸；螺旋體中所有氨基酸殘基側(cè)鏈都伸向外側(cè)；1.α-螺旋(α-helix)第10頁,共30頁，2024年2月25日，星期天二.蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)肽鏈中的酰胺平面繞Cα相繼旋轉(zhuǎn)一定角度形成α-螺旋，呈右手螺旋。酰胺平面平行于中心軸；螺旋體中所有氨基酸殘基側(cè)鏈都伸向外側(cè)；每個氨基酸殘基的N-H都與前面第四個殘基C=O形成氫鍵；每隔3.6個氨基酸殘基，螺旋上升一圈；每圈間距0.54nm。1.α-螺旋(α-helix)第11頁,共30頁，2024年2月25日，星期天1.α-螺旋(α-helix)（三）二級結(jié)構(gòu)單元的種類二.蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)氫鍵由aa殘基的羰基與它后面第四個aa殘基上的氨基之間形成。所以，該a-螺旋為3.613

型第12頁,共30頁，2024年2月25日，星期天1.α-螺旋(α-helix)（三）二級結(jié)構(gòu)單元的種類二.蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)氫鍵氫鍵基本上平行于中心軸。主鏈上所有的肽鍵基本上都參與了氫鍵的形成，因此a-螺旋相當(dāng)穩(wěn)定。第13頁,共30頁，2024年2月25日，星期天側(cè)鏈在a-螺旋結(jié)構(gòu)中的作用1.α-螺旋(α-helix)（三）二級結(jié)構(gòu)單元的種類二.蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)R為Pro

時N-Ca的旋轉(zhuǎn)受到限制；N上沒有氫，不能形成氫鍵。所以有Pro時，就不能形成a-螺旋，從而使螺旋中斷或拐彎。第14頁,共30頁，2024年2月25日，星期天第15頁,共30頁，2024年2月25日，星期天側(cè)鏈在a-螺旋結(jié)構(gòu)中的作用1.α-螺旋(α-helix)（三）二級結(jié)構(gòu)單元的種類二.蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)R為Gly時由于Ca上有2個氫，使其兩側(cè)的s鍵(Ca-C、Ca-N)的轉(zhuǎn)動的自由度很大，即剛性很小所以使螺旋的穩(wěn)定性大大降低。第16頁,共30頁，2024年2月25日，星期天側(cè)鏈在a-螺旋結(jié)構(gòu)中的作用1.α-螺旋(α-helix)（三）二級結(jié)構(gòu)單元的種類二.蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)帶相同電荷的氨基酸殘基連續(xù)出現(xiàn)時側(cè)鏈之間存在著靜電斥力，使螺旋有舒展開來的傾向。所以使螺旋的穩(wěn)定性降低。第17頁,共30頁，2024年2月25日，星期天動物毛發(fā)的主要成分在角蛋白中幾乎全是a-螺旋第18頁,共30頁，2024年2月25日，星期天在球狀蛋白中，一般也都含有a-螺旋的區(qū)段肌紅蛋白(myoglobin)第19頁,共30頁，2024年2月25日，星期天膜蛋白分子中，鑲嵌在膜內(nèi)的部分也是a-螺旋結(jié)構(gòu)第20頁,共30頁，2024年2月25日，星期天2、β-折疊(β-pleatedsheet)

β-折疊是由兩條或多條伸展的多肽鏈靠氫鍵聯(lián)結(jié)而成的鋸齒狀片狀結(jié)構(gòu)。側(cè)鏈基團與Cα間的鍵幾乎垂直于折疊平面，R基團交替地分布于片層平面兩側(cè)。

β-折疊分平行式和反平行式，后者更為穩(wěn)定。N端在同一端。氨基酸之間沿軸相距0.325nmN端不在同一端。氨基酸之間沿軸相距0.35nm（三）二級結(jié)構(gòu)單元的種類二.蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)第21頁,共30頁，2024年2月25日，星期天第22頁,共30頁，2024年2月25日，星期天第23頁,共30頁，2024年2月25日，星期天第24頁,共30頁，2024年2月25日，星期天2、β-折疊(β-pleatedsheet)（三）二級結(jié)構(gòu)單元的種類二.蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)維持β-折疊結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的力——氫鍵第25頁,共30頁，2024年2月25日，星期天2、β-折疊(β-pleatedsheet)蠶絲的主要成分—絲心蛋白中幾乎全是b-折疊(反平行式)。

b-折疊普遍存在于球狀蛋白質(zhì)中，如胰蛋白酶、羧肽酶：（三）二級結(jié)構(gòu)單元的種類二.蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)第26頁,共30頁，2024年2月25日，星期天第27頁,共30頁，2024年2月25日，星期天3、β-轉(zhuǎn)角（β-turn）也稱β-回折，存在于球狀蛋白中。其特點是肽鏈回折180°，使得氨基酸殘基的C=O和與第四個殘基的N-H形成氫鍵。β-轉(zhuǎn)角都在蛋白質(zhì)分子的表面。（三）二級結(jié)構(gòu)單元的種類二.蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)第28頁,共30頁，2024年2月25日，星期天3、β-轉(zhuǎn)角