生物化学-01蛋白质.ppt

血红蛋白的四级结构要点为： 球状蛋白，寡聚蛋白，含四个亚基； 两条α链，两条β链，α2β2 α 链：141个残基； β链：146个残基 分子量65 000 含四个血红素辅基 亲水性侧链基团在分子表面，疏水性 基团在分子内部 6. 蛋白质分子中的次级键 a 氢键 对维系蛋白质三维结构起重要作用 b 盐键 c 疏水作用 在蛋白质三级结构的形成和稳定中起重要作用 d 范德华力 维持蛋白质分子构象的作用力a.盐键 b.氢键 c.疏水键 d.范德华力 e.二硫键 多肽链 蛋白质结构与功能的关系 第 四 节 蛋白质复杂的组成和结构是其多种多样生物学功能的基础；而蛋白质独特的性质和功能则是其结构的反映。蛋白质一级结构包含了其分子的所有信息，并决定其高级结构，而高级结构和其功能密切相关。 一、 一级结构与功能的关系 一级结构决定高级结构，也决定蛋白质的功能 牛核糖核酸酶的一级结构 二硫键 1. 一级结构是空间构象的基础 天然状态，有催化活性 尿素、 β-巯基乙醇 去除尿素、 β-巯基乙醇 非折叠状态，无活性 （1）同源蛋白 A. 同源蛋白有相似的一级结构，但存在种数差异。 B. 亲缘关系越近的生物种族同功能蛋白质的一级结构也非常相似。 如细胞色素c，在测定的60 个物种中，发现有 27 个位置上的氨基酸残基完全不变，是维持其构象中发挥特有功能所必要的部位，属于不变残基。 同源蛋白：是指在不同有机体中实现同一功能的蛋白质。 2. 一级结构与功能的关系 不同生物与人的细胞色素c的AA差异数目 生物 与人不同的AA数目 黑猩猩 0 恒河猴 1 牛、猪、羊、狗 11 马 12 鸡、火鸡 13 响尾蛇 14 金枪鱼 21 小蝇 25 小麦 35 酵母 44 可变残基可能随着进化而变异，而且不同种属的细胞色素 c氨基酸差异数与种属之间的亲缘关系相关。亲缘关系相近者，氨基酸差异少，反之则多。 （2） 蛋白质一级结构的变异与分子病 实例：血红蛋白质异常病变?镰刀型贫血病 ?-链N端氨基酸排列顺序 1 2 3 4 5 6 7 8 Hb-A（正常人） Val-His-Leu-Thr-Pro-Glu-Glu-Lys… Hb-S（患 者） Val-His-Leu-Thr-Pro-Val-Glu-Lys… （3）一级结构的局部断裂与蛋白质的激活 体内的某些蛋白质分子初合成时，常带有抑制肽，呈无活性状态，称为蛋白质原。蛋白质原的部分肽链以特定的方式断裂后，才变为活性分子。 例：前胰岛素原是一个比成熟的胰岛素分子大一倍多的单链多肽，其N-末端有一段肽链，称为信号肽。 信号肽被切去，剩下的是胰岛素原。 胰岛素原比胰岛素分子多一段C肽，只有当C肽被切除后才成为有51个残基，分A、B两条链的胰岛素分子单体。 二、高级结构与功能的关系 高级结构决定蛋白质的功能 1 、蛋白质高级构象破坏，功能丧失 2 、蛋白质在表现生物功能时，构象会发生一定变化（别构效应） 别构效应：又称变构效应，是指寡聚蛋白与配基结合，改变蛋白质构象，导致蛋白质生物活性改变的现象.它是细胞内最简单的调节方式。 例1：血红蛋白的别构效应： 一个亚基与氧结合后，引起该亚基构象改变 进而引起另三个亚基的构象改变 整个分子构象改变 与氧的结合能力增加 肌红蛋白与血红蛋白虽然一级结构差别很大，但是在三维结构上非常接近，特别是血红素周围的构象高度相似，这是它们在功能上相似的结构基础，即与氧结合。但肌红蛋白与血红蛋白的差别在于血红蛋白是别构蛋白而肌红蛋白没有别构效应，因此它们在氧合过程中的功能是不一样的。 肌红蛋白与血红蛋白的结构 肌红蛋白(Mb)和血红蛋白(Hb)的氧解离曲线 O2 血红素与氧结合后，铁原子半径变小，就能进入卟啉环的小孔中，继而引起肽链