最新蛋白质的结构和功能[讲]..教学讲义PPT.ppt

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1、蛋白质的结构和功能[讲]..任课教师张祖辉1986年华西硕士生毕业1991-1994UniversityofWashintonSeattleUSA2001-2005UniversityofToronto2006-2007UnversityofCalgoryCalgoryCanada被集体宰杀的疑似疯牛疯牛病--Madcowdiseases疯牛病学名牛海绵状脑病，克罗伊茨费尔德—雅各布氏症（简称克－雅氏症），是一种危害牛中枢神经系统的传染性疾病。其典型临床症状为出现痴呆或神经错乱，视觉模糊，平衡障碍，肌肉收缩等。病牛最终因

2、精神错乱而死亡。食用被疯牛病污染了的牛肉、牛脊髓的人，有可能染上.疯牛病曾于80年代中后期在英国大规模流行。以后又蔓延到法国等国家。疯牛病和老年性痴呆症一直以来是发病机制不明的绝症疯牛病因子既不是细菌和病毒，也不是寄生虫。目前能够预防和杀灭感染性细菌、病毒的所有一般性措施都不能有效地消灭“疯牛病因子”。疯牛病引起疯牛病和羊瘙痒病病原因子的真正性质目前尚不清楚。疯牛病成因在于金属锰中毒?目前最被认可的理论是一种叫做“Prion”的正常细胞蛋白发生结构变异而造成的，暂且称之为“疯牛病因子”。疯牛病和老年痴呆症的病变蛋白氨基酸

3、序列惊人相似。朊毒体的复制传播都较细菌、病毒更快.利用正常细胞中氨基酸排列顺序一致的蛋白（不利用DNA或RNA)进行复制，其过程不清楚。日本岐阜大学医学系副教授桑田一夫等在美国《全国科学院学报》上报告说，他们查明了疯牛病病原体———变异普里昂蛋白中有毒部分的结构。由253个氨基酸构成。在正常普里昂中，氨基酸链扭曲折叠成一种称为“阿尔法(a)螺旋构造”的特殊结构，这种结构比较脆弱，容易发生变异。变异普里昂则具有非常稳定的“贝塔(ß)板状或片层构造”，它能够促使正常普里昂发生变异，形成粉状纤维，杀死神经细胞。蛋白质结构异常与

4、分子病分子病(MolecularDiseases)结构异常;分子减少或缺失举例:结构异常镰刀状细胞贫血(Sicklecellanemia)—HbSß亚基第6位谷aa变成疏水的缬aa.分子减少或缺失蚕豆病(favism)葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏.家族性高胆固醇血症LDL-receptor缺乏.痛风症(gout)磷酸核糖焦磷酸合成酶缺乏白化症(albinism)酪氨酸酶缺乏糖尿病胰岛素缺乏构象病　折叠错误导至功能改变如：帕金森氏病，Alzheimer’s病,Madcowdiseases.第一篇蛋白质蛋白质的结构和功能脂蛋白

5、糖蛋白与蛋白聚糖细胞外基质蛋白质(自学)蛋白质的转运、加工与修饰(自学)第一章蛋白质的结构与功能蛋白质的一至四级结构生物大分子(分子量从104~1012道尔顿不等)蛋白质主要的结构和功能分子核酸遗传信息的载体多糖提供能量第一节组成蛋白质的氨基酸氨基酸的结构特点1.与羧基相邻的α-碳原子上都有氨基(Pro除外)2.除Gly外，所有α-氨基酸的α-碳原子均为不对称性碳原子(asymmetric)或手性碳原子（chiral）α氨基酸的分类非极性疏水氨基酸：侧链为非极性疏水基团，如脂肪烃或芳香烃不解离的极性氨基酸：侧链中含不

6、解离的极性基团，如巯基、羟基和酰胺基团解离的极性氨基酸：a.酸性氨基酸：侧链中有羧基b.碱性氨基酸：侧链中有碱性基团H3N+CHRCOOHCNH3+RCOOL-α-氨基酸D-α-氨基酸α-氨基酸的两种构型构型：指在立体异构体中取代原子或基团在空间的取向。构型的改变涉及共价键的破裂和重建。两种结构特殊的氨基酸CH2CH2CH2CHNHCOOH脯氨酸(Pro）HCCOOHNH2H甘氨酸(Gly)第二节蛋白质的一级结构（primarystructure）基本概念肽键/肽/二肽/多肽肽链/氨基酸残基/主链与侧链CCαRNH2Cα

7、RNHOHHCαRNHHCOCOOH氨基酸残基N-末端C-末端一级结构：指多肽链中氨基酸的排列顺序，稳定因素：肽键蛋白质的空间结构构象／高级(2;3;4)结构构象(conformation)指构成分子的原子和基团因为化学键的旋转而形成在三维空间上不同的排布、走向。构象的改变不涉及共价键的破裂，仅涉及氢键、疏水键等次级键的变化。定义稳定因素：氢键基本类型：α-螺旋和β-折叠（有规则）β-转角和Ω环（部分有规则）无序结构第三节蛋白质的二级结构（secondarystructure）蛋白质的二级结构氢键1,肽平面（peptid

8、eplane）与二面角肽单元(peptideunit)／酰胺平面(amideplanes)CαCαOCNHCαCα-OCN+H肽键具有部分双键的性质二面角(构象角)（dihedralangle）连结两个相邻肽平面的Cα产生的角a.单键的旋转角度Cα-C:Ψ（psi）Cα-N:Φ（phi）b.二面角决定了两个相邻肽平面