蛋白质的三维结构

关于蛋白质的三维结构第1页，讲稿共58页，2023年5月2日，星期三第一节研究蛋白质构象的方法

第二节稳定蛋白质三维结构的作用力第三节多肽主链折叠的空间限制第四节二级结构的基本类型第五节纤维状蛋白质第六节超二级结构和结构域第七节球状蛋白质与三级结构第八节膜蛋白的结构

第九节蛋白质折叠

第十节亚基缔合和四级结构

第2页，讲稿共58页，2023年5月2日，星期三第一节研究蛋白质构象的方法

一.X射线衍射法二．研究溶液中蛋白质构象的光谱学方法1．紫外差光谱：2.荧光和荧光偏振：3.圆二色性：4.核磁共振（NMR）：第3页，讲稿共58页，2023年5月2日，星期三X-RayDiffraction第4页，讲稿共58页，2023年5月2日，星期三Two-dimensionalNMR第5页，讲稿共58页，2023年5月2日，星期三共价键次级键化学键肽键一级结构氢键二硫键二、三、四级结构疏水键盐键范德华力三、四级结构第二节稳定蛋白质三维结构的作用力第6页，讲稿共58页，2023年5月2日，星期三第7页，讲稿共58页，2023年5月2日，星期三第三节多肽主链折叠的空间限制酰胺平面（肽平面）α-碳原子的二面角（φ和ψ）三.拉氏构象图(Ramachandranplot

)第8页，讲稿共58页，2023年5月2日，星期三第9页，讲稿共58页，2023年5月2日，星期三第10页，讲稿共58页，2023年5月2日，星期三第11页，讲稿共58页，2023年5月2日，星期三Mostofcombinationoffandyarestericallyforbidden.第12页，讲稿共58页，2023年5月2日，星期三G.N.RamachandranandhiscoworkersinMadras,India,firstshowedthatitwasconvenienttoplottoshowthedistributionofallowedvaluesinaproteinorinafamilyofproteins.

AtypicalRamachandranplotisshowninthisfigure.第13页，讲稿共58页，2023年5月2日，星期三第14页，讲稿共58页，2023年5月2日，星期三多肽链在一级结构的基础上，按照一定的方式有规律的旋转或折叠形成的空间构象。α-螺旋、β-折叠、β-转角、无规卷曲第四节二级结构的基本类型第15页，讲稿共58页，2023年5月2日，星期三一.-螺旋（-helix

）第16页，讲稿共58页，2023年5月2日，星期三螺旋上升一周包含3.6个氨基酸残基；每个残基沿轴旋转100。；每两个残基之间的距离为0.15nm；螺距0.54nm;-螺旋中氨基酸残基侧链伸向外侧，相邻的螺圈之间形成氢键（每个氨基酸残基的N-H都与前面第四个残基C=O形成氢键），氢键的取向几乎与轴平行。-螺旋有左手螺旋和右手螺旋两种。天然蛋白质的-螺旋多为右手螺旋。-螺旋的结构要点：第17页，讲稿共58页，2023年5月2日，星期三第18页，讲稿共58页，2023年5月2日，星期三-螺旋：

偶极矩

帽化第19页，讲稿共58页，2023年5月2日，星期三氨基端羧基端-螺旋的手性右手的比左手的更稳定-螺旋具有旋光能力形成具有协同性第20页，讲稿共58页，2023年5月2日，星期三影响蛋白质-螺旋结构稳定的因素2.R基的大小1.相同电荷的氨基酸ProGly第21页，讲稿共58页，2023年5月2日，星期三-螺旋的类型:

3.613—螺旋；

310—螺旋；

π螺旋（4.416—螺旋）

第22页，讲稿共58页，2023年5月2日，星期三二.β-折叠结构(β-sheet)第23页，讲稿共58页，2023年5月2日，星期三多肽链呈锯齿状（或扇面状）排列成比较伸展的结构；侧链R基团交替地分布在片层平面的上下方，片层间有氢键相连；有平行式和反平行式两种。β-折叠结构要点：第24页，讲稿共58页，2023年5月2日，星期三第25页，讲稿共58页，2023年5月2日，星期三N端C端第26页，讲稿共58页，2023年5月2日，星期三N端C端N端C端第27页，讲稿共58页，2023年5月2日，星期三第28页，讲稿共58页，2023年5月2日，星期三第29页，讲稿共58页，2023年5月2日，星期三第30页，讲稿共58页，2023年5月2日，星期三第31页，讲稿共58页，2023年5月2日，星期三三.-转角

(-turn)第32页，讲稿共58页，2023年5月2日，星期三第33页，讲稿共58页，2023年5月2日，星期三

-turn第34页，讲稿共58页，2023年5月2日，星期三第35页，讲稿共58页，2023年5月2日，星期三-凸起（-Bulge）第36页，讲稿共58页，2023年5月2日，星期三氨基酸在二级结构中出现的几率：第37页，讲稿共58页，2023年5月2日，星期三第38页，讲稿共58页，2023年5月2日，星期三没有一定规律的松散肽链结构。酶的活性部位。四.

无规卷曲第39页，讲稿共58页，2023年5月2日，星期三是支架和外保护，占脊椎动物体内蛋白质总量的一半或一半以上。包括：（1）不溶性（硬蛋白，如：角蛋白、胶原蛋白、弹性蛋白）；（2）可溶性（如：肌球蛋白、纤维蛋白原）。

第五节纤维状蛋白质

（Fibrousproteins）第40页，讲稿共58页，2023年5月2日，星期三第41页，讲稿共58页，2023年5月2日，星期三一.角蛋白：α—角蛋白和β—角蛋白

(1)α-角蛋白（α-Keratin）

(2)β-角蛋白（β-Keratin）

二.胶原蛋白（Collagen）三.弹性蛋白

第42页，讲稿共58页，2023年5月2日，星期三一.角蛋白：(1)α-角蛋白（α-Keratin）

右手α-螺旋原纤维（左旋的三股α-螺旋，直径2nm）微原纤维（直径8nm）大原纤维（直径200nm）第43页，讲稿共58页，2023年5月2日，星期三硬角蛋白——含硫量高（二硫键多），如：蹄、爪、角、甲软角蛋白——含硫量低（二硫键少），如：皮肤第44页，讲稿共58页，2023年5月2日，星期三(2)β-角蛋白（β-Keratin）第45页，讲稿共58页，2023年5月2日，星期三第46页，讲稿共58页，2023年5月2日，星期三第47页，讲稿共58页，2023年5月2日，星期三silkfibroin第48页，讲稿共58页，2023年5月2日，星期三二.胶原蛋白（Collagen）1．胶原蛋白的组织分布与类型：I型——XII型，2．胶原蛋白的AA组成：Gly,Pro,4-OH-Pro,3-OH-Pro,5-OH-Lys，胶原蛋白是糖蛋白，少量糖与5-OH-Lys的—OH共价连接。第49页，讲稿共58页，2023年5月2日，星期三

HydroxylationdependsonVitaminC.VitaminCdeficiencycausesscurvy(坏血病).第50页，讲稿共58页，2023年5月2日，星期三Gly,becauseitssmallsize,isrequiredatthetightjunctionwherethethreechainsareincontact.第51页，讲稿共58页，2023年5月2日，星期三α—肽链（非α—螺旋，更伸展，左手）三股螺旋（右手超螺旋缆）原胶原分子胶原（原）纤维第52页，讲稿共58页，2023年5月2日，星期三第53页，讲稿共58页，2023年5月2日，星期三Tropocollagenassembleintocollagenfibers.Crosslinksareformedbetweenlysinesthroughaldolcondensationanddehydration.Thenewlytranslatedcollagenishydroxylatedandglycosylatedandtriplehelicesareformed.Theprocollagentriplexesareexportedandtheglobulardomainsarecutofftoformthetropoc