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1、 (1) 蛋 白 質(zhì) 的 構(gòu) 象 （ conformation）(2) 多 肽 鏈 折 疊 的 空 間 限 制 因 素 肽 平 面 和 二 面 角 基 團(tuán) 間 的 相 互 作 用 水 分 子 的 作 用(3) 穩(wěn) 定 蛋 白 質(zhì) 構(gòu) 象 的 作 用 力 亞 基四 級 結(jié) 構(gòu) -折 疊 片 -螺 旋 體 三 級結(jié) 構(gòu) 松 散 肽 段 二 面 角 兩 相 鄰 酰 胺 平 面 之 間 ， 能 以 共 同 的 C為 定 點 而 旋 轉(zhuǎn) ， 繞 C-N鍵 旋 轉(zhuǎn) 的 角 度 稱 角 ， 繞 C-C鍵 旋 轉(zhuǎn) 的 角 度 稱 角 。 和 稱作 二 面 角 ， 亦 稱 構(gòu) 象 角 。 -碳 原 子酰 胺 平
2、 面 =180 0， =1800 =00， =00的 多 肽 主 鏈 構(gòu) 象酰 胺 平 面 =00， =00側(cè) 鏈 非 鍵 合 原 子接 觸 半 徑 特 征 ： 1、 每 隔 3.6個 AA殘 基 螺 旋上 升 一 圈 ， 螺 距 0.54nm; 2 、 螺 旋 體 中 所 有 氨 基 酸 殘基 側(cè) 鏈 都 伸 向 外 側(cè) ， 鏈 中 的 全 部C=0 和 N-H 幾 乎 都 平 行 于 螺 旋軸 ; 3、 每 個 氨 基 酸 殘 基 的 N-H與 前 面 第 四 個 氨 基 酸 殘 基 的 C=0形 成 氫 鍵 ， 肽 鏈 上 所 有 的 肽 鍵 都參 與 氫 鍵 的 形 成 。形 成 因
3、素 ： 與 組 成 和 排 列 順序 直 接 相 關(guān) 。多 態(tài) 性 ： 多 數(shù) 為 右 手 （ 較 穩(wěn) 定 ）， 亦 有 少 數(shù) 左 手 螺 旋 存 在 （ 不 穩(wěn) 定 ） 特 征 ： 兩 條 或 多條 伸 展 的 多 肽 鏈（ 或 一 條 多 肽 鏈的 若 干 肽 段 ） 側(cè)向 集 聚 ， 通 過 相鄰 肽 鏈 主 鏈 上 的N-H與 C=O之 間 有規(guī) 則 的 氫 鍵 ， 形成 鋸 齒 狀 片 層 結(jié)構(gòu) ， 即 折 疊片 。類 別 ： 平 行 反 平 行 特 征 ： 多 肽鏈 中 氨 基 酸殘 基 n的 羰 基上 的 氧 與 殘基 （ n+3） 的氮 原 上 的 氫之 間 形 成 氫鍵 ，
4、 肽 鍵 回折 180 0 。 無 規(guī) 則 卷 曲細(xì) 胞 色 素 C的 三 級 結(jié) 構(gòu) Helix parallel pleated sheet antiparallel pleated sheet The doubly wound topology PDB code 9LDB Up-down Bundle1HCI Triple-helix coiled coil alpha-actinin 1JR8 Alpha solenoid Orthogonal Bundle Alpha/alpha barrel 1PPR 1R3J 1KWF Hydrolase All Beta TopologyBet
5、a sandwiches: Fatty acid binding proteinPDB code: 1IFB Closed Beta Barrel PDB file: 2POR All-alpha protein Coiled-coil protein All-beta proteinAlpha-beta protein membrane protein 多 肽 鍵 在 二 級 結(jié) 構(gòu) 的 基 礎(chǔ) 上 ， 通 過 側(cè) 鏈 基 團(tuán) 的 相 互作 用 進(jìn) 一 步 卷 曲 折 疊 ， 借 助 次 級 鍵 維 系 使 螺 旋 、 折 疊 片 、 轉(zhuǎn) 角 等 二 級 結(jié) 構(gòu) 相 互 配 置 而 形 成
6、特 定 的 構(gòu) 象。 三 級 結(jié) 構(gòu) 的 形 成 使 肽 鏈 中 所 有 的 原 子 都 達(dá) 到 空 間 上 的重 新 排 布 。 實 例 ： 肌 紅 蛋 白 核 糖 核 酸 酶 多 肽 鏈 四 級 結(jié) 構(gòu) 是 指 由 相 同 或 不 同 的 稱 作 亞 基 （ subunit）的 亞 單 位 按 照 一 定 排 布 方 式 聚 合 而 成 的 蛋 白 質(zhì) 結(jié) 構(gòu) ， 維 持四 級 結(jié) 構(gòu) 穩(wěn) 定 的 作 用 力 主 要 是 疏 水 鍵 、 離 子 鍵 、 氫 鍵 、 范得 華 力 等 次 級 鍵 。 亞 基 本 身 都 具 有 球 狀 三 級 結(jié) 構(gòu) ， 一 般 只包 含 一 條 多 肽 鏈
7、 ， 也 有 的 由 二 條 或 二 條 以 上 由 二 硫 鍵 連 接的 肽 鏈 組 成 。 實 例 ： 血 紅 蛋 白 煙 草 花 葉 病 毒 的 外 殼 蛋 白 四 級 結(jié) 構(gòu) （ 三 ） 蛋 白 質(zhì) 構(gòu) 象 改 變 與 疾 病 蛋白質(zhì)構(gòu)象疾病：若蛋白質(zhì)的折疊發(fā)生錯誤，盡管其一級結(jié)構(gòu)不變，但蛋白質(zhì)的構(gòu)象發(fā)生改變，仍可影響其功能，嚴(yán)重時可導(dǎo)致疾病發(fā)生。 蛋白質(zhì)構(gòu)象改變導(dǎo)致疾病的機(jī)理：有些蛋白質(zhì)錯誤折疊后相互聚集，常形成抗蛋白水解酶的淀粉樣纖維沉淀，產(chǎn)生毒性而致病，表現(xiàn)為蛋白質(zhì)淀粉樣纖維沉淀的病理改變。這類疾病包括：人紋狀體脊髓變性病、老年癡呆癥、亨停頓舞蹈病、瘋牛病等。 瘋牛病中的蛋白質(zhì)構(gòu)象改變瘋牛病是由朊病毒蛋白(prion protein, PrP)引起的一組人和動物神經(jīng)退行性病變。正常的PrP富含-螺旋，稱為PrPc。PrPc在某種未知蛋白質(zhì)的作用下可轉(zhuǎn)變成全為-折疊的PrPsc，從而致病。PrPc-螺旋PrPsc-折疊正常瘋牛病
蛋白質(zhì)分子中的超二級結(jié)構(gòu)
