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1、第三节蛋白质的三维结构HierarchyofProteinStructure一级结构，指蛋白质分子中的氨基酸的排列顺序(序列）。二级结构，指蛋白质多肽链的主链骨架中的若干肽段的构象，排列。所有蛋白质的主链结构相同，长短不同（构型）。三级结构，指多肽链在二级结构的基础上，各原子的空间排布，包括侧链基团的取向，是二级结构的基础上范围更广的盘旋和折叠（活性）。四级结构，是指多条肽链组成的一个蛋白质分子时，各亚单位在寡聚蛋白质中空间排布及亚单位间的相互作用（调节）人为划分影响蛋白质的三维结构形成的因素：1、与溶剂分子（通常是水）的相互作用2、溶剂的PH值和离子构成
2、3、蛋白质的氨基酸序列（重要因素）天然蛋白质只有一种或几种构象，是热力学上最稳定的Hydrophilicorhydrophobic..?影响蛋白质的三维结构形成的因素：1．X射线衍射法：2．研究深夜中蛋白质构象的光谱方法：（1）．紫外差光谱：（2）．荧光和荧光偏振：（3）．圆二色性：（4)．核磁共振（NMR）：一.研究蛋白质构象的方法蛋白质构象一种蛋白质的全部三维结构一般被称为它的构象（conformation）。注意不要将构象与构型（configuration）混为一谈。构型是指在立体异构中，一组特定的原子或基团在空间上的几何布局。两种不同构型的转变总是
3、伴随着共价键的断裂和重新形成；一个蛋白质可以存在几种不同的构象，但构象的转变仅仅是单键的自由旋转造成的，没有共价键的断裂和形成。由于构成蛋白质的多肽链上存在多个单键，至少在理论上让人觉得一种蛋白质会可能具有许多不同的构象。然而，在生理条件下，一种蛋白质只会采取一种或几种在能量上有利的构象。共价键次级键化学键肽键一级结构氢键二硫键二、三、四级结构疏水键盐键范德华力三、四级结构二、稳定蛋白质三维结构的作用力三级结构蛋白质分子中的共价键与非共价键一级结构蛋白质分子中的共价键与非共价键CovalentdisulfidebondsWherethefoldingoft
4、hechainbringstworesiduesofthesulphur-containingaminoacidCYSTEINEclosetogether,aDISULPHIDEBRIDGEcanbeformedbetweenthem.Thisgreatlystrengthensandstabilisestertiarystructure.Formationofadisulphidebridge:HydrogenbondsHydrogenbonds：Ahydrogenatomissharedbytwootheratoms.C=O….HNC=O:Glu,As
5、p,Gln,AsnNH:Lys,Arg,Gln,Asn,HisOH:Ser,Thr,Glu,Asp,TyrAchargedgroupisabletoattractanothergroupofoppositecharges.(acid-base)IonicinteractionNon-covalentaminoacidinteractionsCOO-:Glu,AsppKa<5NH3+:Lys,ArgpKa>10InteractionsthatdeterminethetertiarystructureofproteinsHydrogenbond between
6、sidechain andcarboxyloxygenHydrogenbondbetweentwosidechainsHydrophobic interactions (vanderWaalsinteractions)IonicbondDisulfidebondvanderWaalsforcesvanderWaalsinteractionsareelectricalinteractionsbetweenhydrophobicsidechains.Althoughtheseinteractionsareweak,thelargenumberofvanderW
7、aalsinteractionsinapolypeptidesignificantlyincreasesstability.ForcesthatstabilizeproteinstructurevanderWaalsforcesarealsoknownasLondonforces.Theyareweakinteractionscausedbymomentarychangesinelectrondensityinamolecule.Theyaretheonlyattractiveforcespresentinnonpolarcompounds.electro
8、staticinnature,shortrangesdipole-
