《课蛋白质化学》PPT课件

《《课蛋白质化学》PPT课件》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、蛋白质化学（二）蛋白质结构1、一级结构2、二级结构（α–螺旋、β–折叠、β–转角、自由回转）3、三极结构4、四极结构空间结构蛋白质结构与功能的关系1.一级结构（线性结构）蛋白质的一级结构(primarystructure)指它的氨基酸序列。首N端（“H”）末C端（“OH”）其中的氨基酸称氨基酸残基(—NH—CO—)R我国1965年在世界上第一个用化学方法人工合成的蛋白质就是这种牛胰岛素。二硫键二硫键半胱氨酸半胱氨酸胱氨酸-SH巯（读“qiu”,音同球)基价键牢固，稳定蛋白质结构提问：维持蛋白质一级结构的作用

2、力是?键。答案：肽键、二硫键H22.空间结构（又称构象）构象是由于分子中存在可自由旋转的原子，形成的分子空间特殊的结构状态。肽键氨基酸残基n多肽链肽键中C-N键具有部分双键性质，因此组成酰胺的原子处于同一平面共振形式多肽链＝通过可旋转的α-碳原子连接的酰胺平面链提问：是不是蛋白质可以有无数种构象？在特定状态下呢？与什么有关答案：是；一种，受力提问：影响蛋白质构象的作用力有哪些？内力（内因）蛋白质分子内各原子间作用力外力（外因）与溶剂及其他溶质作用力内因为主，外因通过改变内因起作用按不同种类内力以及产生的构象

3、变化把构象划分为二、三、四级层次。3.二级结构——蛋白质多肽链本身的盘绕与折叠方式。包括α—螺旋、β—折叠片、β—转角、自由回转四种方式。A.α—螺旋（蛋白质最常见的二级结构形式）α—螺旋是肽链的盘绕形式有左右手之分(a)理想的右a螺旋。虚线代表氢键绿色：C蓝色：N红色：O。此(b)右a螺旋。(c)左a螺旋。天然蛋白质大部分为右手螺旋；氢键(a)一般形式。D代表donor；A代表acceptor。(b)水分子之间的氢键。(c)在弯曲的多肽链内，例如a螺旋(d)酶RNaseA与其胸腺嘧啶之间的氢键。O……（氢

4、键）………H—C—（NH—CH—CO）3—N—R由同一条肽链内每3个氨基酸残基的两个肽键衍生而来B.β折叠片β—折叠片是多肽链的折叠形式平行肽链间以氢键从侧面连接的构象维持β—折叠片的作用力也是肽键衍生出的氢键β股提问：这种氢键与α-螺旋中的氢键有何不同呢？答案：形成氢键的N、O归属于不同的肽链。折叠片平行式反平行式α螺旋β折叠片β转角自由回转3.β转角作用力——同样是肽键衍生来的氢键但由于只有这一个氢键，只形成β—转角结构。O……（氢键）………H—C—（NH—CH—CO）2—N—R4.自由回转自由回转——

5、没有一定规律的松散的肽链结构作用力弱维持蛋白质二级结构的作用力是？肽键衍生而来的氢键纤维状蛋白只有二级结构，例如毛发与肌肉蛋白电子显微镜下的人体头发大纤维鳞状细胞皮层细胞微纤维微纤维原纤维α螺旋烫发时还原剂3.蛋白质的三级结构——一条多肽链内二级结构单元的彼此组合后的固定结构球状分子特有的结构作用力—来自侧链基团A.三级结构中的作用力包括二硫键、氢键、盐键、疏水作用力、范德华力氢键-侧链间形成范德华力（分子间作用力，受彼此距离影响）疏水键-“非极性基团被极性水分子排挤相互聚拢”作用力。离子键（或盐键）键能肽

6、键二硫键离子键氢键疏水键范德华力90kcal/mol3kcal/mol1kcal/mol1kcal/mol0.1kcal/mol这四种键能远小于共价键，称次级键提问：次级键微弱但却是维持蛋白质三级结构中主要的作用力,原因何在?数量巨大4.四级结构寡聚蛋白特有的空间结构寡聚蛋白——由数条具有三级结构的蛋白质通过次级键叠合而成亚基单独没有生物功能亚基血红蛋白血红蛋白四亚基两两相同，分别称为α1、α2、β1、β2；5.蛋白质分子结构与功能关系（研究热点）蛋白质的分子具有多种多样的生物功能是以其庞大的分子组成和极为

7、复杂的结构为基础的，充分认识这其间的关系是人工合成功能蛋白质的基础。A.结构决定功能例如镰刀形贫血病的分子机理镰刀状贫血病—血液中大量出现镰刀红细胞，患者因此缺氧窒息正常细胞镰刀形细胞它是最早认识的一种分子病。流行于非洲，死亡率极高，大部分患者童年时就夭折，活过童年的寿命也不长，它是由于遗传基因突变导致血红蛋白分子结构的突变。卟啉铁正常型---Val-His-Leu-Thr-Pro-Glu-Lys---β链谷氨酸镰刀型---Val-His-Leu-Thr-Pro-Val-Lys---β链缬氨酸谷A（极性）缬

8、A（非极性）(了解)由于缬氨酸上的非极性基团与相邻非极性基团间在疏水力作用下相互靠拢，并引发所在链扭曲为束状，整个蛋白质由球状变为镰刀形，与氧结合功能丧失，导致病人窒息甚至死亡，但病人可抗非洲疟疾。蛋白质的一级结构决定蛋白质的高级结构乃至功能！测序方法1逐个水解测序（早期）2由特定的基因推断（目前）目前已经有10万种蛋白质的氨基酸序列已经测定建立数据库。如：国家分析中心蛋白组学网http://www.proteo