西北农林科技大学 emistne 生物和，司 动物科技学院生物化学课程组 第二节蛋白质的分子结构 PR07En S7RUCTURE
生物 化学 动物科技学院生物化学课程组 西北农林科技大学 第二节 蛋白质的分子结构 PROTEN STRUCTURE
第二节蛋白质的分子猪构 橇述 Primary Secondary Tertiary Quaternary structure structure structure structure Amino acid residues a Helix Polypeptide chain Assembled subunits 级、三级四双句符
生物 化学 第二节 蛋白质的分子结构 概 述 蛋白质种类繁多、功能多样，但是其组成 的单位——氨基酸只有20个，那这样的对 应关系怎样实现的呢？结构决定功能，那么， 20种氨基酸怎样决定蛋白的空间结构，进 而决定其功能的呢？ 1952年丹麦科学家Linderstrom-Lang 认为，蛋白质的结构分为四个层次，即一级、 二级、三级和四级结构。 一级结构 四级结构 三级结构 二级结构 1 概 述 2 3 4 5
生物 化学 第二节蛋白质的分子转构 Disulfide bridges link cysteine residues 概述 级结构 Achain @000040©000⊙000G6⊙ 3 二级结构 4 三级结构 B chain 四级结构 C©000@四⊙0⊙@0006@0元@0002800元⊙西 Insulin
生物 化学 第二节 蛋白质的分子结构 蛋白质的一级结构 蛋白质的一级结构即蛋白质的共价结 构，是指蛋白质多肽链上氨基酸的排列 顺序及二硫键的定位。 包括：氨基酸的数目、种类、比例、 排列顺序及二硫键的位置等内容。 一级结构 四级结构 三级结构 二级结构 1 概 述 2 3 4 5
学 第二节蛋白质的分子转构 概述 2 级结构 3 二级结构 构象与构型 (1 构象 构象是指原子或基团围绕单键旋转 2 肽单位 所形成的不同空间结构。 二面角 构型是指原子或基团在空间的不同排 (4 二级结构 列方式，构型的转换需要键的断裂。 (5 模体 4 三级结构 5 四级结构
生物 化学 第二节 蛋白质的分子结构 构象与构型 构象是指原子或基团围绕单键旋转 所形成的不同空间结构。 构型是指原子或基团在空间的不同排 列方式，构型的转换需要键的断裂。 一级结构 四级结构 三级结构 二级结构 概 述 二级结构 构象 肽单位 二面角 模体 1 2 3 4 5 (1) (2) (3) (4) (5)
生物 化学 第二节蛋白质的分子转构 概送a 级结 C-terminus 级结 肽 3 N-terminus b) G 三级结 5 四级结
生物 化学 第二节 蛋白质的分子结构 肽单位 由于C=O双键中的π电子云与N原子上的 未共用电子对发生“电子共振”，使肽键 具有部分双键的性质，不能自由旋转。 肽键平面：由于肽键具有部分双键的性 质，使参与肽键构成的六个原子被束缚在 同一平面上，这一平面称为肽键平面或肽 单元或肽单位。这样多肽链可以看成由Cα 串联起来的无数个肽平面组成。 一级结构 四级结构 三级结构 二级结构 概 述 二级结构 构象 肽单位 二面角 模体 1 2 3 4 5 (1) (2) (3) (4) (5)
化 学 第上节乐白质的玄公往构 Amide plane 概述 2 级结构 3 二级结构 构象 o-carbon 角 2 肽单位 R 3 二面角 Side group (4 二级结构 (5 模体 4 三级结构 5 四级结构 Amide plane
生物 化学 第二节 蛋白质的分子结构 二面角 与C相连的两个单键可自由旋转， C—C 旋转角度以（psi)表示， C —N旋转角 度以表示，Φ、Ψ -180--+180。多肽链 主链的所有构象都能用Φ、Ψ这两个构象角 描述。 当Φ的旋转键N1-Cα两侧的N1-C1和Cα- C2呈顺式时，规定Φ=0。Ψ的旋转键Cα- C2两侧的Cα-N1和C2-N2呈顺式时，规定 Ψ=0。从Ca向N1看，沿顺时针方向Φ正， 反时针方向Φ负；从Cα-向C2看。Cα-C2 顺时针Ψ（+）反时针Ψ（-）。 一级结构 四级结构 三级结构 二级结构 概 述 二级结构 构象 肽单位 二面角 模体 1 2 3 4 5 (1) (2) (3) (4) (5)
生物 化学 第二节蛋白质的多子结构 N H 概述 蛋白质的二 2 级结构 R2 3 级结构 构象 2 肽单位 N 3 面角 二级结 摸体 4 三级结构 5 四级结构
生物 化学 第二节 蛋白质的分子结构 蛋白质的二级结构 指肽链的主链经卷曲折叠在空间形成 的由主链氢键所稳定的规则的几何走向、 旋转及折叠。 只涉及肽链主链，不涉及侧链。 维系二级结构的主要化学键是氢键。 主要有-螺旋、-折叠、-转角、无 规则卷曲等几种类型。 一级结构 四级结构 三级结构 二级结构 概 述 二级结构 构象 肽单位 二面角 模体 1 2 3 4 5 (1) (2) (3) (4) (5)
生物 化学 第二节蛋白质的分子转构 概述 2 级结构 3 二级结构 构象 Zn2 肽单位 3 二面角 His (4 二级结构 (5 模体 4 三级结构 5 四级结构
生物 化学 第二节 蛋白质的分子结构 模体 在蛋白质分子中，若干具有二级结构的 肽段在空间上相互接近，形成具有特殊 功能的结构区域，称模体（motif)或超 二级结构。 一级结构 四级结构 三级结构 二级结构 概 述 二级结构 构象 肽单位 二面角 模体 1 2 3 4 5 (1) (2) (3) (4) (5)
生物 化学 第二节蛋白质的分子转构 概 胰岛素 3 级 4 三级 概 2 作 结衫 4 分子 四级络
生物 化学 分子伴侣 第二节 蛋白质的分子结构 蛋白质的三级结构 指在二级结构基础上，肽链的不同区段的 侧链基团相互作用在空间进一步盘绕、折叠 形成的包括主链和侧链构象在内的特征空间 结构。 三级结构包括肽链上所有原子在空间上的 相对位置。 一级结构 四级结构 三级结构 二级结构 概 述 概 念 作用力 结构域 胰岛素 1 2 3 4 5 (1) (2) (3) (4)
生物 化学 第二节蛋白质的分子转构 Protein Protein NH2 概述 CH2-0H…0=C-CH2-CH2 Hydrogen bond 2 级结构 3 二级结构 一cH-NH cC4cHh6o 氢 4 三级结构 CH-CHa 概念 CHa CHa 作用力 着 CH一GH-CH2 Hydrophobic and (3 结构域 van der Waals CH-CH3 CH3-CH- interactions 4 分子伴侣 CHa 5 四级结构 HgN一CH2i lonie bond
生物 化学 第二节 蛋白质的分子结构 稳定蛋白质三级结构的作用力 维系蛋白质三级结构的作用力主要有氢 键、疏水键、离子键和范德华力等。 尤其是疏水键，在蛋白质三级结构中起 着重要作用。 一级结构 四级结构 三级结构 二级结构 概 述 概 念 作用力 结构域 分子伴侣 1 2 3 4 5 (1) (2) (3) (4)