生物大分子结构模拟

《生物大分子结构模拟》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、生物大分子结构模拟IntroductiontoMolecularModeling王适群医学生物结构中心2010.11.22有机小分子：单糖；脂肪酸；氨基酸；核苷酸。生物大分子：多糖；脂类；蛋白质；核酸。生物分子概述单糖六碳糖：如葡萄糖，是细胞内能源物质。五碳糖：核糖脱氧核糖是核酸的组成成分寡糖多糖糖类分子式：(CH2O)n碳水化合物：含3~十几个糖分子，是构成细胞膜的成分糖原淀粉脂类功能：脂类包括：脂肪酸、类固醇、磷脂、糖脂等。特点：难溶于水，而易溶于有机溶剂。①脂肪酸：以甘油三酯或脂肪形式储存，贮存能量；②磷脂：是构成生物膜的基本成分。细胞膜的主要成分能量储存形

2、式信号分子分子模拟定义Molecularmodelingistheapplicationofcomputationalstructuralbiologytothechallengeofbiomolecularstructureprediction.Itsaimistodeterminethethree-dimensionalstructurefromtheirsequences.主要内容第一部分蛋白分子结构模拟第二部分核酸分子结构模拟蛋白分子结构模拟第一部分蛋白质的分子结构基本结构空间结构一级结构二级结构三级结构四级结构蛋白质的一级结构(primarystruct

3、ure)蛋白质的二级结构(secondarystructure)定义蛋白质的二级结构指蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构，即该段肽链主链骨架原子的相对空间位置，并不涉及氨基酸残基侧链的构象。主链与侧链由肽键和α-碳原子构成的多肽链骨架称为主链，伸展在外的R基团称为侧链。主要形式α-螺旋β-折叠β-转角无规则卷曲主要化学键：氢键参与肽键的6个原子C1、C、O、N、H、C2位于同一平面，C1和C2在平面上所处的位置为反式(trans)构型，此同一平面上的6个原子构成了所谓的肽单元(peptideunit)。（一）肽单元（二）蛋白质二级结构的主要形式-螺旋(

4、-helix)-折叠(-pleatedsheet)-转角(-turn)无规卷曲(randomcoil)-螺旋（-helix)α-螺旋结构特点：右手螺旋每3.6个氨基酸残基螺旋上升一圈，螺距为0.54nm氢键维系（形成于每个肽键的N-H和第四个肽键的羰基氧之间）。氨基酸侧链伸向螺旋外侧。α-螺旋中的全部肽键都可形成氢键，氢键的方向与螺旋长轴基本平行。-折叠（β–pleatedsheet）β-折叠的特点：与α-螺旋结构完全不同，呈折纸状。β-折叠多肽链充分伸展，每个肽单元以C为旋转点，依次折叠为锯齿状结构，氨基酸侧链交替地位于锯齿状结构上下方在两条相

5、邻的肽链之间形成氢链。β-折叠有平行和反平行的两种形式:-转角（β-turn）和无规卷曲-转角:是多肽链180°回折部分所形成的一种二级结构，通常有4个氨基酸残基组成,其第1个残基的羰基氧(O)与第4个残基的氨基(H)可形成氢键。.无规则卷曲是用来阐述没有确定规律性的那部分肽链结构，但许多蛋白质的功能部位常常埋伏在这里。（三）模体（motif）模体或超二级结构是1973年Rossmann提出的，它是指二级结构的基本结构单位（α-螺旋，β-折叠等）相互聚集，形成有规律的二级结构的聚集体。主要有αα、βαβ、βββ等。细胞色素C的αα结构细胞核抗原的βαβ结构纤溶

6、酶原的βββ结构蛋白质的三级结构(tertiarystructure)整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置。即肽链中所有原子或基团在三维空间的排布位置。定义主要化学键：疏水作用、离子键、氢键和范德华力等（一）三级结构三级结构的主要特点：含多种二级结构单元有明显的折叠层次是紧密的球状或椭球状实体分子表面有一空穴(活性部位)疏水侧链埋藏在分子内部亲水侧链暴露在分子表面三级结构形成后，蛋白质分子才形成固有的分子形状；才具有亲水胶体的特性；功能蛋白质的活性部位得以形成并表现出相应的生物学活性。三级结构的重要性N端C端肌红蛋白的三级结构（二）结构域(domain)定义：大

7、分子蛋白质的三级结构常可分割成一个或数个结构紧密的球状或纤维状的区域，折叠得较为紧密，各行使其功能，称为结构域。最常见的结构域约含100～200个氨基酸残基，少至40个左右，多至400个以上。纤连蛋白分子的结构域结构域(domain)在空间上相对独立免疫球蛋白结构域重链轻链结构域蛋白质的四级结构(quaternarystructure)亚基之间的结合力主要是疏水作用，其次是氢键和离子键。蛋白质的四级结构：蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用，称为蛋白质的四级结构亚基(subunit)：有些蛋白质分子含有二条或多条多肽链，每一条多肽链都有完整的

8、三级结构，