毕业答辩模板吉林大学珠海学院.ppt

,第 一 单元 蛋白质结构与功能,李红明,氨基酸与多肽,第 一 节,一、 氨基酸的结构与分类 （一）氨基酸的一般结构式,存在自然界中的氨基酸有300余种，但组成人体蛋白质的氨基酸仅有20种，且均属 L-a-氨基酸（甘氨酸除外）。,（二）氨基酸分类,非极性、疏水性氨基酸 极性、中性氨基酸 酸性氨基酸 碱性氨基酸 （见表2-1-1）,（一）肽键 一个氨基酸的-羧基与另一个氨基酸的-氨基脱水缩合而形成的化学键。,二、肽键与肽链, H2NCCOH + HNCCOOH H2NCCNCCOOH ,第一节,H H,H,H,H H,R1 O,R1 O R2,H2O,R2,（二）肽链 由氨基酸通过肽键缩合而形成的化合物。,* 两分子氨基酸缩合形成二肽，三分子氨基酸缩合则形成三肽,* 肽链中的氨基酸分子因为脱水缩合而基团不全，被称为氨基酸残基,* 由十个以内氨基酸相连而成的肽称为寡肽，由更多的氨基酸相连形成的肽称多肽,N 末端：多肽链中有自由氨基的一端 C 末端：多肽链中有自由羧基的一端,多肽链有两端,* 多肽链是指许多氨基酸之间以肽键连接而成的一种结构。,三、谷胱甘肽和多肽类激素,（一）、谷胱甘肽（GSH）,GSH 过氧化物酶,GSH还原酶,NADPH+H+,NADP+,（二）、多肽类激素,体内许多激素属寡肽或多肽,神经肽 ( neuropeptide ),第二节 蛋白质的结构 蛋白质的分子结构包括 一级结构 基本结构 二级结构 三级结构 四级结构,定义 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,主要的化学键：肽键,一级结构是蛋白质空间构象和特异生物学 功能的基础。,维持力：肽键,一级结构,第二节,二、蛋白质的二级结构,主要的化学键： 氢键,2.蛋白质二级结构的主要形式,-螺旋 ( -helix ) -折叠 ( -pleated sheet ) -转角 ( -turn ) 无规卷曲 ( random coil ),-螺旋,右手螺旋。 每3.6个氨基酸残基上升一圈，螺旋上升一圈的高度为0.54nm。 相邻两圈螺旋之间借肽键中C=O和HN形成许多氢键，即每一个氨基酸残基中的NH和前面相隔3个氨基酸残基的C=O之间形成氢键，使-螺旋很稳定。,-螺旋,氢键,-折叠（-pleated sheet）, 转角模型,三、蛋白质的三级、四级结构的概念,整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置。即肽链中所有原子在三维空间的排布位置。,（一） 三级结构,运铁蛋白的三级结构 (纯-螺旋),第二节,质体蓝素的三级结构（纯结构）,第二节,肌红蛋白 (Mb),亚基之间的结合力主要是疏水作用，其次是氢键和离子键。,（二）、蛋白质的四级结构,有两条以上具有三级结构的多肽链，通过非共价键聚合形成的空间结构称为蛋白质的四级结构。,在具有四级结构的蛋白质分子中，每一条多肽链都有完整的三级结构，称为蛋白质的亚基 (subunit)。,第二节,Hb的四级结构,血红蛋白的四级结构,在某些理化学因素作用下，蛋白质特定的空间构象被破坏，导致其理化性质改变和生物学活性的丧失，称为蛋白质的变性。,四*蛋白质的变性（denaturation),定义,带正电荷的蛋白质 (亲水胶体),在等电点的蛋白质 (亲水胶体),带负电荷的蛋白质 (亲水胶体),脱水,脱水,脱水,带正电荷的蛋白质,不稳定的蛋白质颗粒 (沉淀),带负电荷的蛋白质,第三节,造成变性的因素,意义（应用）,若蛋白质变性程度较轻，去除变性因素后，有些蛋白质仍可恢复或部分恢复其原有的构象和功能，称为复性（renaturation）,第三节,蛋白质结构与功能的关系,（一）一级结构是空间构象的基础,一、蛋白质一级结构与功能的关系,天然状态，有催化活性,尿素、 -巯基乙醇,去除尿素、 -巯基乙醇,非折叠状态，无活性,（二） 一级结构与功能的关系,例：镰刀形红细胞贫血,这种由蛋白质分子发生变异所导致的疾病，称为“分子病”。,DNA TGT GGG CTC CTT TTT 正常 mRNA ACA CCC GAG GAA AAA HbA（亚基） N Thr Pro Glu Glu Lys DNA TGT GGG CAC CTT TTT 异常 mRNA ACA CCC GUG GAA AAA HbS （亚基）N Thr Pro Val GluLys,镰刀状红细胞性贫血的血红蛋白异常,第二节,二、蛋白质空间结构与功能的关系,（一）肌红蛋白与血红蛋白的结构,Hb与Mb一样可逆地与O2结合，氧合Hb占总Hb的百分数（称百分饱和度）随O2浓度变化而改变。,（二）血红蛋白的构象变化与结合氧,三、别构效应,（一）、协同效应（cooperativity） 一个寡聚体蛋白质的一个亚基与其配体结合后，能影响此寡聚体中另一个亚基与配体结合能力的现象，称为协同效应。 如果是促进作用则称为正协同效应 （positive cooperativity） 如果是抑制作用则称为负协同效应 （negative cooperati