生物化学第二章蛋白质化学1

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1、四超二级结构和结构域超二级结构（supersecondarystructure）是指在多肽链中彼此邻近的二级结构在空间折叠时相互靠近，相互作用，形成了一个有规则的二级结构聚集体，称为超二级结构。目前发现的超二级结构有α螺旋组合（αα）、β折叠组合（βββ）和α螺旋β折叠组合（βαβ），其中以βαβ组合最为常见。这些超二级结构可以直接作为组成单位参与三级结构或结构域的构建，它是蛋白质构象中二级结构与三级结构之间的一个过渡层次，故称超二级结构。也称为基元(motif)或基序或模体。蛋白质的超二级结构是指由若干相邻的二级结构单元组合在一起，彼此相互作用，形成有

2、规则在空间上能够辨认的二级结构组合体，有三种基本组合形式αα、αβα、βββ。结构域（StructuralDomain）是介于二级和三级结构之间的一种结构层次。是指蛋白质亚基结构中明显分开的紧密球状结构区域，是蛋白质三级结构内的独立折叠单元。结构域通常都是几个超二级结构单元的组合。结构域与结构域之间常常有一段长短不等的肽链相连，形成所谓铰链区。不同蛋白质分子中结构域的数目不同，同一蛋白质分子中的几个结构域彼此相似或很不相同。常见结构域的氨基酸残基数在100～400个之间，最小的结构域只有40～50个氨基酸残基，大的结构域可超过400个氨基酸残基。结构域一

3、般都具有一定的功能。也叫模体（motif）或基序-螺旋-转角HTH模体结构示意图螺旋-转角-螺旋模体由2个螺旋和1个转角组成。HTH模体是DNA结合蛋白三维结构中的一部分，每一DNA结合蛋白含一个HTH模体，位于分子表面。DNA结合蛋白常以二聚体形式存在，两个HTG模体相距3.4nm，与DNA的螺距相当，分别结合于DNA分子中相邻的两个深沟中。HTH模体约由20个氨基酸残基组成，第1个螺旋含7个氨基酸残基，转角含4个氨基酸残基，第2个螺旋含9个氨基酸残基。第2个螺旋是DNA识别部位，结合于DNA分子的深沟中。螺旋螺旋转角NC模体：在

4、许多蛋白质的分子中，常发现几个（多为23个）具有二级结构的肽段相互靠近，形成具有特定功能的空间构象；或者仅是一个具有特定功能的很短的肽段。模体（motif）五球状蛋白的三级结构由蛋白质二级结构、超二级结构或结构域相互连接组合形成的蛋白质构象结构称谓蛋白质三级结构。具有三级结构的多肽链称谓亚基（subunit）。单个多肽链构成的蛋白，具有三级结构才能有活性。多条肽链形成蛋白，需要亚基进一步组合才能有活性。亲水基团在外，疏水基团在内，形成疏水核心。维持蛋白质三级结构的化学键为非共价键氢键；盐碱（离子键）；疏水键；范德华力；配位键；二硫键六蛋白质四级结构由两

5、条或以上的具有三级结构的多肽链以非共价键形式组合在一起，形成的结构称谓蛋白质四级结构。1221NCNC血红蛋白的四级结构成人血红蛋白由2条链和2条链组成,各亚基分别含一个血红素.第四节蛋白质结构与功能关系自然规律：结构决定功能，功能反应结构一蛋白质一级结构决定高级结构二结构与功能一级结构相似蛋白序列相似；氨基酸变异造成功能丧失。空间结构与功能构象与功能镰刀型贫血症：表中九种动物之间胰岛素分子一级结构中存在的氨基酸残基组成的差异不影响胰岛素的生物活性。临床上曾经应用猪和牛的胰岛素治疗人的糖尿病，取得了显著的疗效。胰岛素分子中氨基酸残基的差异部分

6、来源氨基酸残基的差异部分A8A9A10B30人ThrSerIleThr猪TheSerIleAla狗ThrSerIleAla兔ThrSerIleSer牛AlaSerValAla羊AlaGlyValAla马ThrGlyIleAla抹香鲸ThrSerIleAla鲸AlaSerThrAla丝氨酸蛋白酶催化基团丝氨酸周围的固定氨基酸序列丝氨酸蛋白酶是活性中心含有丝(或苏)氨酸的蛋白水解酶家族。从表中可见，其活性部位丝氨酸（195）附近的氨基酸残基序列相似。表中蓝色标记的氨基酸为同源序列。丝氨酸蛋白酶具有相似的一级结构和相似的三级结构。动物体细胞色素C一级结构的进化

7、树图中的数字表示该类动物与其祖先相比细胞色素C一级结构氨基酸残基的差异数0101211011101010932011106530109542309865452010117867660131211109109812013121211101098102011101098876103301415222120211918211920170151411109989118872201817141311121111131112112410021211918171817171817181726181502726222222212221242324222924222403

8、1302928272527262828272731282932140人,猩猩猕猴