超二级结构域四级

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1、六、对许多球蛋白质研究中发现共同的结构形式——超二级结构和结构域（一）超二级结构（基序motif或折fold叠）1.超二级结构：指相邻的二级结构单元组合在一起，彼此相互作用，排列形成规则的、在空间结构上能够辨认的二级结构组合体，并充当三级结构的构件（blockbuilding）。2.类型：αα、βαβ、βββ和β曲折等。希腊钥匙拓扑结构EF手：钙结合蛋白中，含有Helix-Loop-Lelix结构锌指：DNA结合蛋白中，2个His、2个Cys结合一个Zn亮氨酸拉链：DNA结合蛋白中，由亮氨酸倒链形成的拉链式结构，两个简单的常见基序，可产生两层

2、二级结构。二级结构单元界面之间的氨基侧链是远离水的。β链倾向于以右手形式扭曲。β片层结构中β链间的连接，没有扭曲。因为β链扭曲，链间的连接通常是右手方向的（二）结构域1.结构域的概念1970年Edelman为了描述免疫球蛋白分子的结构,提出了结构域的概念.是指在较大蛋白质分子中，由于多肽链上相邻的超二级结构紧密联系，形成二个或多个在空间上可以明显区别的局部区域（一般为球状），该区域称为结构域。结构域大约为40-400个氨基酸。大小相当于直径为2.5-3.5nm的球体。各自有独特的空间构象，有多个结构域的蛋白质，各个结构域可能呈现明显的球形凸出

3、，更常见的是，广泛的表面接触使独立的结构域难以识别。并承担不同的生物学功能抗体分子中结构域示意图发现免疫球蛋白G的12个外显子大致对应12个结构域。β桶一种细菌的α溶血素的一个结构域扭曲的折叠片层β链的两种排列是由这些链的扭曲趋势来稳定光解酶的一个结构域肌钙蛋白C的结构域两个分离的钙结构域2.结构域与功能域功能域:是蛋白质分子中能独立存在的功能单位,它可以由一个或多个结构域组成。关系：功能域往往位于结构域之间的交界处，可以由2个或2个以上的结构域组成。3.结构域的运动每个结构域本身都是紧密装配的，结构域之间是通过共价的、松散的肽链相联系的，由

4、于这种牢固而又柔韧的连接方式，使得每一个结构域可以作为一个整体做较大幅度的相对运动。当底物与酶结合时，2个结构域会发生相对运动，使裂缝关闭，结构域的这种运动可以使催化基团定向地包围底物，辨认出不合适的底物，并从活性部位上排出水分子。4.结构域的分类α-螺旋域：结构域中的结构单位主要是α-螺旋。例如：木瓜蛋白的结构域1。β折叠域：结构域中的结构单位主要是β折叠域。木瓜蛋白的结构域2.α＋β域：由α-螺旋和β折叠不规则堆积而成。乳酸脱氢酶结构域2α/β域：中央是β折叠，周围是α-螺旋，α-螺旋与β折叠交替排布。乳酸脱氢酶结构域2无α-螺旋域和β折

5、叠域：不具有或少量的α-螺旋和β折叠。如，麦胚凝集素。5.结构域的形成（多肽折叠规则）多肽的折叠服从于物理和化学限制。利用一些明显的折叠规则，介绍一些简单的基序a.疏水相互作用对稳定蛋白质结构有重大贡献。要使疏水氨基酸R基团排除水而埋在内部，至少需要两层二级结构。两种简单基序，β－α－β环（β－α－βloop）和αα角（ααcorner)，具备这一条件。b.在蛋白质中同时存在时，α螺旋和β片层通常发现于不同的结构层。这是由于β构象的多肽片段骨架不能与相邻的α螺旋形成稳定的氢键连接。C.一级序列中相互接近的多肽片段通常在折叠结构中也相邻堆叠。虽

6、然多肽链中远距离的片段也可能在三级结构中相互接近，但并非正常情况。d.二级结构单元间的连接不能形成交叉或结节全是β折叠的典型连接交叉连接（未看到）e.当各个片段以右手螺旋略微扭曲时，β构象最稳定。扭曲对各个β片层间的相互排列和它们之间的多肽链连接都有影响。例如，两个平行的β片层必须通过一个交叉条带连接（如图）。原则上这种交叉可以是右手或左手构象，但是在蛋白质中几乎总是右手的。右手连接比左手连接短些，而且弯曲角度更小，因此更容易形成。由于β片层略有扭曲，当许多片段放在一起时也造成了一种特征性的扭曲结构。β桶和扭曲β片层就是两个例子（如图)，它们

7、组成了许多更大结构的核心部分。β折叠股之间的右手连接β折叠股之间的左手连接（非常少见）细菌（Staphyococusaureus）α-溶血素的一个结构域β桶f.按照这些规则，复杂的基序可以由简单的基序搭建产生。常见的序列β－α－β环重复基序球状蛋白质全α-结构（反平行螺旋）α＋β结构全β折叠（反平行折叠片）富含金属或二硫键（小的不规则）α/β结构6.蛋白质基序是蛋白质结构分类的基础①根据都是α-、都是β、α/β以及α＋β分，每一种都含有数十个到成百上千个不同的折叠排列方式，由不断增加的亚结构组成。②蛋白质家族：具有重要的一级序列相似性，或显示

8、出结构功能相似性的蛋白质，属于同一个蛋白质家族（family）.③超家族：一级序列几乎没有相似性的两个或更多家族有时也使用相同的主要结构基序，并具有功能上的相似性，