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等难以形成ā螺旋体的氨基酸都存在于拐弯处。由于侧链的相互作用,使肽链盘绕成 个外圆中空的紧密结构,疏水性残基包埋在球状分子的内部,而亲水性残基则分布在分 子的表面,使肌红蛋白具有水溶性。血红素辅基垂直地伸出在分子表面,并通过肽链上 的第93位组氨酸残基和第64位组氨酸残基与肌红蛋白分子内部相连 虽然各种蛋白质都有自己特殊的折叠方式,但根据大量研究的结果发现,蛋白质的 三级结构有以下共同特点: (1)具备三级结构的蛋白质一般都是球蛋白,都有近似球状或椭球状的外形,而且 整个分子排列紧密,内部有时只能容纳几个水分子。 (2)大多数疏水性氨基酸侧链都理藏在分子内部,它们相互作用形成一个致密的疏 水核,这对稳定蛋白质的构象有十分重要的作用,而且这些疏水区域常常是蛋白质分于 的功能部位或活性中心。 (3)大多数亲水性氨基酸侧链都分布在分子的表面,它们与水接触并强烈水化,形 成亲水的分子外壳,从而使球蛋白分子可溶于水。 (二)维持蛋白质构象的作用力 蛋白质 的构象包括从 级结构到四级结构的所有高级结构,其稳定性主要依赖于大 量的非共价 又称次级健,其中包括氢健、离子健、疏水键和范德华力 此外,二筑 避也在维持蛋白质空间构象的稳定中起重要作用。主要的次级键有以下几种: 1.氢锭 氢键(hydrogen bond)是由一个极性很强的XH基上的氢原子与另一个电负性强 的原子y(如O N、F等)相互作用形成的一种吸引力,本质上仍属于 弱的 争电吸引作 ,氢键是保持肽链折叠结构的主要因素。 它在维持蛋白质空间构象中起着重要作用 氢健可以在带电荷的分子间形成,也可以在不带电荷的两个分子间形成。氢健的实质是 个氢原子被两个其它原子“瓜分”。例如: OH N N H O=C 氧供体氢受体 氢供体 氧受体 其中一个原子与氢原子连接较紧密的叫氢供体,而另一个连接得不紧密的叫氢受体。 氢受体带有一部分负电荷可以吸引氢原子,所以实际上可以把氢键看作是把质子从酸向 碱转移的介质。在生物系统中, 个氢键的供体是氧原子或氮原子, 它们可以共价 氢原子结合,而氢受体是氧或氮。氢键的键能比共价键弱得多,但由于蛋白质分子中有 许多氢键,所以在维持蛋白质空间结构的稳定性中有重要作用。 2.离子键 所谓离子键(ionic bond)是带相反电荷的基团之间的静电引力,也称为静电键或盐 能。蛋白质的多肤链由各种氨基酸组成,有些氨基酸残基希正电,如氨酸和精氨酸 有些氨基酸残基带负电,如谷氨酸和天冬氨酸。另外,游离的N端氨基酸残基的氨基利 43 43 等难以形成α-螺旋体的氨基酸都存在于拐弯处。由于侧链的相互作用,使肽链盘绕成一 个外圆中空的紧密结构,疏水性残基包埋在球状分子的内部,而亲水性残基则分布在分 子的表面,使肌红蛋白具有水溶性。血红素辅基垂直地伸出在分子表面,并通过肽链上 的第 93 位组氨酸残基和第 64 位组氨酸残基与肌红蛋白分子内部相连。 虽然各种蛋白质都有自己特殊的折叠方式,但根据大量研究的结果发现,蛋白质的 三级结构有以下共同特点: (1)具备三级结构的蛋白质一般都是球蛋白,都有近似球状或椭球状的外形,而且 整个分子排列紧密,内部有时只能容纳几个水分子。 (2)大多数疏水性氨基酸侧链都埋藏在分子内部,它们相互作用形成一个致密的疏 水核,这对稳定蛋白质的构象有十分重要的作用,而且这些疏水区域常常是蛋白质分子 的功能部位或活性中心。 (3)大多数亲水性氨基酸侧链都分布在分子的表面,它们与水接触并强烈水化,形 成亲水的分子外壳,从而使球蛋白分子可溶于水。 (二)维持蛋白质构象的作用力 蛋白质的构象包括从二级结构到四级结构的所有高级结构,其稳定性主要依赖于大 量的非共价键,又称次级键,其中包括氢键、离子键、疏水键和范德华力。此外,二硫 键也在维持蛋白质空间构象的稳定中起重要作用。主要的次级键有以下几种: 1.氢键 氢键(hydrogen bond)是由一个极性很强的 X H 基上的氢原子与另一个电负性强 的原子 Y(如 O、N、F 等)相互作用形成的一种吸引力,本质上仍属于弱的静电吸引作 用。氢键是保持肽链折叠结构的主要因素。它在维持蛋白质空间构象中起着重要作用。 氢键可以在带电荷的分子间形成,也可以在不带电荷的两个分子间形成。氢键的实质是 一个氢原子被两个其它原子“瓜分”。例如: O H N N H O=C 氢供体 氢受体 氢供体 氢受体 其中一个原子与氢原子连接较紧密的叫氢供体,而另一个连接得不紧密的叫氢受体。 氢受体带有一部分负电荷可以吸引氢原子,所以实际上可以把氢键看作是把质子从酸向 碱转移的介质。在生物系统中,一个氢键的供体是氧原子或氮原子,它们可以共价地与 氢原子结合,而氢受体是氧或氮。氢键的键能比共价键弱得多,但由于蛋白质分子中有 许多氢键,所以在维持蛋白质空间结构的稳定性中有重要作用。 2.离子键 所谓离子键(ionic bond)是带相反电荷的基团之间的静电引力,也称为静电键或盐 键。蛋白质的多肽链由各种氨基酸组成,有些氨基酸残基带正电,如赖氨酸和精氨酸, 有些氨基酸残基带负电,如谷氨酸和天冬氨酸。另外,游离的 N-端氨基酸残基的氨基和
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