蛋白质化学8-蛋白质的分子构象

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1、蛋白质分子基础蛋白质分子构象蛋白质分子构象的链接http://hpdb.hbu.edu.cn/王志珍，蛋白质的折叠：“破译第二遗传密码”中国科普网http://www.kepu.gov.cn/kjqy/file/0247.htm蛋白质的空间结构和功能http://202.114.65.51/fzjx/swhx/kecheng/cpt3/cpt3nr.htm蛋白质的结构及其功能http://www.windrug.com/pic/30/11/18/004.htm蛋白质的结构及其功能http://lifeworld.nease.net/bio/protein

2、.files/frame.htmProteinStructureTerminologyhttp://www.med.unibs.it/~marchesi/pps97/course/section9/9_term.html概述蛋白质的结构层次基本结构：一级结构是由多肽链的氨基酸排列顺序组成的；是一维的由肽键组成的结构。高级结构（指多肽链的三维构象）：结构层次由简单到高级分为：a.二级结构：是指由多肽链组成的主链骨架形成的构象。它是由氢键维持的局部的有规则的构象。主要组成形式有：α-螺旋、β-折叠等。b.三级结构：是由多肽链通过盘旋、折叠而形成的紧密的、借助

3、各种次级键而维持的球状构象。c.四级结构：由多个多肽链组成的有的蛋白质由多条肽链组成，每条肽链称为亚基，亚基之间又有特定的空间关系，称为蛋白质的四级结构。蛋白质的结构层次一般认为，蛋白质的一级结构决定二级结构，二级结构决定三级结构。肽和肽键肽和肽键A.肽（peptide）AA的α-COOH和AA的α-NH3脱水后形成的化合物称为肽。B.肽键（peptidebond）肽RCOCHNHA.肽（peptide）AA的α-COOH和AA的α-NH3脱水后形成的化合物称为肽。天然存在的重要多肽具有特殊的生理功能的多肽——活性肽。如：脑啡肽；激素类多肽；抗生素类多肽

4、；谷胱甘肽；蛇毒多肽等。天然存在的活性肽还原型谷胱甘肽(GSH)氧化型(GSSG)CO—NH—CH—CO—NH—CH2—COOH││γCH2CH2γGlu—Cys—Gly│││βCH2SHS││αCHNH2S││COOHγGlu—Cys—Gly2GSHGSSG催产素升压素天然存在的活性肽蛋白质一级结构的立体结构原理蛋白质一级结构蛋白质分子中各多肽链的氨基酸残基序的排列顺序共价键：二硫键disulfidebond肽键peptidebond蛋白质中的二硫键MW=5734；由A（21个AA，11种），B（30AA，16种）组成，并通过Cys连结两对-S-S-；

5、A链第6和11的Cys通过-S-S-连接成链内小环。肽键的结构参数αCHR1COCHNHR2COαCHNHR3COαCHNHRnCOα---------OHH2NCONH肽键键长0.133nm,小于C-N键的键长(0.147nm),比C=N双键长。所以，肽键具有部分双键的性质，不能自由旋转。肽单位平面结构肽平面：在蛋白质或者多肽当中，连接两个氨基酸的肽键是一个部分双键，不能自由旋转，因此，肽单位上的六个原子：前后两个α-碳原子、N-H和C=O在C-N位于一个刚性平面上，形成稳定的反式构性，它造成多肽链折叠的空间限制的因素之一。肽单位的刚性平面结构αCHR

6、1COCHNHR2COαCHNHR3COαCHNHRnCOα---------OHH2NCα-C-N-CαOH1在一个平面上肽单位的刚性平面结构C-NCαOHCαHCαC-NOCα顺式反式由于反式构型的能量比顺式的能量低，所以在蛋白质中(除含Pro的肽外)，多肽链大部分的肽单位都是反式的结构。肽键带有双键的性质，主链上1/3的键不能自由旋转；这也是造成多肽链折叠的空间限制的因素之一。肽单位形成的二面角影响二面角的因素在二肽单位中,Cα－N和Cα－C的旋转会受到α-碳原子上R侧链的空间阻碍。在相邻的两个肽平面上，两个羰基氧原子之间、两个亚氨基氢原子之间或羰

7、基氧原子和亚氢原子之间，会发生空间障碍。Ramachandran肽空间构象分布图蛋白质二级结构蛋白质二级结构二级结构是指多肽链借助于氢键沿一维方向排列成具有周期性的结构的构象，是多肽链局部的空间结构（构象），主要有α－螺旋、β－折叠、β－转角等几种形式，它们是构成蛋白质高级结构的基本要素。-螺旋螺旋样盘卷前进,3.6个Aa/螺圈,上升0.54nm；Aa间的距离为0.15nm;Aa侧链向外，螺旋稳定性靠氢键维系；Ф=-57o;ψ=-47o;OH‖│-C-［NH-CαHR-CO-］3N-Aa1的酰胺基团的-CO基与Aa5酰胺基团的-NH基形成链内氢键。-

8、螺旋(α—3.613)生物体中大部分-螺旋是右手螺旋。此螺旋比较稳定。-螺旋