《蛋白质的分子结构》PPT课件

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1、蛋白质的分子结构TheMolecularStructureofProtein第二节一级结构二级结构三级结构四级结构空间结构是不是所有的蛋白质都有一、二、三、四级结构呢？蛋白质的一级结构指多肽链中氨基酸的排列顺序。一、蛋白质的一级结构(primarystructure)主要的化学键肽键，有些蛋白质还包括二硫键。Ser-Val-Tyr-Cys;SVYC牛胰岛素的一级结构FrederickSangerisan Englishbiochemistandatwo-time Nobellaureateinchemistry,theo

2、nlypersontohavebeenso.In1958,hewasawardedaNobelprizeinchemistry“forhisworkonthestructureofproteins,especiallythatofinsulin”.In1980,WalterGilbertandSangersharedhalfofthechemistryprize“fortheircontributionsconcerningthedeterminationofbasesequencesinnucleicacids”.Th

3、eotherhalfwasawardedto PaulBerg“forhisfundamentalstudiesofthebiochemistryofnucleicacids,withparticularregardtorecombinant-DNA”.蛋白质的一级结构研究蛋白质的氨基酸组成测定：酸水解；碱水解。断裂二硫键：过甲酸氧化法；巯基化合物还原法。末端氨基酸残基测定：N末端：PITC法、DNFB或FDNB法；C末端：肼解法、还原法、羧肽酶法。氨基酸的排列顺序测定：酶裂解或化学裂解肽段后，Edman降解法进行氨基酸

4、序列测定。二硫键位置的测定：对角线电泳。胰蛋白酶(Trypsin):切割Arg或Lys的羧基形成的肽键。溴化氢(cyanogenbromide):切割Met羧基形成的肽键。二硝基氟苯(FDNB):与肽链N末端氨基酸残基反应。二、蛋白质的二级结构(secondarystructure)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。主要的化学键：氢键ααα多肽链主链构象是否有空间限制？YES！肽平面二面角肽平面肽键的4个原子C、O、N、H及与之相邻的C1、C2位

5、于同一平面，此同一平面上的6个原子构成了肽平面(peptideplane)。C-N:0.146nmC=N:0.127nmC1和C2在平面上所处的位置为反式(trans)构型。Peptideplane-碳原子上的一对二面角(dihedralangle):N-Cα之间称φ角，Cα-C之间称ψ角。这对二面角决定了相邻肽平面的相对位置。是不是φ和ψ角的任意组合都是允许的？多肽链主链骨架的构象是由一系列-碳原子的的二面角决定的CαCαHHNNCCHCαRφ=180°,ψ=180°完全伸展的主链构象φ=0°,ψ=0°时的主链

6、构象非共价键合原子(non-convelently-bondedatom)之间的接触距离ARamachanrandiagram（拉氏构象图）showingvaluesforPhiandPsiHelix:red-strand:blueOthers:green多肽链主链构象的空间限制①肽平面是刚性平面。②-碳原子的一对二面角φ、ψ角的取值范围是有限制的。蛋白质二级结构的主要形式-螺旋(-helix)-折叠(-pleatedsheet)-转角(-turn)无规卷曲(randomcoil)LinusCarlPau

7、lingLinusPaulingisoneofonlytwopeopleawardedtwoNobelPrizesindifferentfields(theChemistryandPeaceprizes),andtheonlypersonawardedtwounsharedprizes.-螺旋-螺旋3.6，0.54，0.15平行右手氢键①多肽链主链绕中心轴形成右手螺旋，每3.6个氨基酸残基螺旋上升一圈。③在同一肽链内相邻的螺圈之间形成氢键。氢键的方向与-螺旋轴的方向几乎平行。②每圈螺旋的高度为0.54nm，每个氨基

8、酸残基沿轴上升0.15nm。0.54nm一些侧链基团虽然不参与螺旋，但它们可影响-螺旋的稳定性在多肽链中连续的出现带同种电荷的极性氨基酸，-螺旋就不稳定。在多肽链中只要出现Pro，-螺旋就被中断。肽链中连续出现带庞大侧链的氨基酸如Ile，由于空间位阻，也难以形成-螺旋。H2CH2CCH2CH-COOHNH-