第一章蛋白質(zhì)化學(xué)

蛋白質(zhì)存在于所有的生物細(xì)胞中，是構(gòu)成生物體最基本的結(jié)構(gòu)物質(zhì)和功能物質(zhì)。蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，它參與了幾乎所有的生命活動(dòng)過程。蛋白質(zhì)是生命現(xiàn)象的物質(zhì)基礎(chǔ)之一蛋白質(zhì)是機(jī)體內(nèi)含量最豐富的高分子物質(zhì)了解蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能，是探求生命奧秘過程中最基本的任務(wù)幾乎一切生命現(xiàn)象都要通過蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能而體現(xiàn)出來調(diào)節(jié)蛋白調(diào)節(jié)代謝活動(dòng)結(jié)構(gòu)和支持作用結(jié)構(gòu)蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)功能轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白貯存蛋白貯存功能收縮蛋白機(jī)體的運(yùn)動(dòng)酶催化作用第一節(jié)蛋白質(zhì)通論一、蛋白質(zhì)的化學(xué)組成

除含有碳、氫、氧外，還有氮和少量的硫。有些蛋白質(zhì)還含有其他一些元素，主要是磷、鐵、銅、碘、鋅和鉬等。這些元素在蛋白質(zhì)中的組成百分比約為：

碳50％氫7％氧23％

氮16％硫0—3％其他微量

蛋白質(zhì)的平均含氮量為16%，這是蛋白質(zhì)元素組成的一個(gè)特點(diǎn)，也是凱氏定氮法測定蛋白質(zhì)含量的計(jì)算基礎(chǔ)：

蛋白質(zhì)含量=蛋白氮X6.25

6.25為1克氮所代表的蛋白質(zhì)量(克數(shù))。

二分類按組成分類1）簡單蛋白質(zhì)：(完全由氨基酸構(gòu)成)（1）清蛋白(albumin)：

廣泛存在于生物體內(nèi)，如血清清蛋白、乳清蛋白等。（2）球蛋白(globulin)：

普遍存在于生物體內(nèi)，如血清球蛋白、肌球蛋白和植物種子球蛋白等。（3）谷蛋白(glutelin)：

如米谷蛋白和麥谷蛋白等。（4）醇溶谷蛋白(Pro1amine):

溶于70—80％乙醇中，含脯氨酸和酰胺較多，非極性側(cè)鏈遠(yuǎn)較極性側(cè)鏈多。這類蛋白質(zhì)主要存在于植物種子中。如玉米醇溶蛋白、麥醇溶蛋白等。（5）組蛋白(histone)：

分子中組氨酸、賴氨酸較多，分子呈堿性。如小牛胸腺組蛋白等。（6）魚精蛋白(Protamine)：

分子中堿性氨基酸特別多，因此呈堿性。如蛙精蛋白等。（7）硬蛋白(scleroprotein)：這類蛋白是動(dòng)物體內(nèi)作為結(jié)締及保護(hù)功能的蛋白質(zhì)。例如角蛋白、膠原、網(wǎng)硬蛋白和彈性蛋白等。2)、結(jié)合蛋白質(zhì)

(除蛋白質(zhì)部分外，還有非蛋白質(zhì)成分，如輔基或配基)（1）核蛋白(nucleoprotein)：輔基是核酸，如脫氧核糖核蛋白、核糖體、煙草花葉病毒等。（2）脂蛋白(lipoprotein)：

與脂質(zhì)結(jié)合的蛋白質(zhì)，如血中的β脂蛋白、卵黃球蛋白等。（3）糖蛋白(glycoprotein)和粘蛋白(mucoprotein)：

輔基成分為半乳糖、甘露糖、己糖胺、已糖醛酸、唾液酸、硫酸或磷酸等。如卵清蛋白、γ-球蛋白，血清類粘蛋白等。（4）磷蛋白(Phosphoproteln)：含磷酸基，如酪蛋白、胃蛋白酶等。（5）血紅素蛋白(hemoprotein)：

輔基為血紅素，含鐵的如血紅蛋白、細(xì)胞色素C，含鎂的有葉綠蛋白，含銅的有血藍(lán)蛋白等。（6）黃素蛋白(flavoprotein):

輔基為黃素腺嘌呤二核苷酸。如琥珀酸脫氫酶、D-氨基酸氧化酶等。（7）金屬蛋白(metalloprotein)：

與金屬直接結(jié)合的蛋白質(zhì)。如鐵蛋白含鐵，乙醇脫氫酶含鋅，黃嘌呤氧化酶含鉬和鐵等。

第二節(jié)氨基酸氨基酸是一切蛋白質(zhì)的組成單位。蛋白質(zhì)的水解完全水解得到各種氨基酸的混合物，部分水解通常得到多肽片段。最后得到各種氨基酸的混合物。所以，氨基酸是蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單元。大多數(shù)的蛋白質(zhì)都是由20種氨基酸組成。這20種氨基酸被稱為基本氨基酸。一、氨基酸的一般結(jié)構(gòu)除脯氨酸外，20種氨基酸在結(jié)構(gòu)上的共同點(diǎn)是與羧基相鄰的α碳原子上都有一個(gè)氨基，因而稱為α氨基酸。除甘氨酸外，所有α-氨基酸中的α碳原子是一個(gè)不對(duì)稱碳原子，具有旋光性

左旋與右旋氨基酸：在旋光計(jì)上使偏振光平面向左旋轉(zhuǎn)[一]，使偏振光平面向右旋轉(zhuǎn)[+]。

比旋光度是α-氨基酸的物理常數(shù)之一，也是鑒別各種氨基酸的一種根據(jù)。下表示L型α-氨基酸的比旋光度。

二、氨基酸的分類

20種常見氨基酸可以按極性大小分成三大類1、非極性R基(中性-非極性氨基酸)8種，包括5種脂肪族氨基酸、2種含芳香環(huán)氨基酸、1種含巰基氨基酸。它們的R基團(tuán)具有疏水性，不易溶于水。一般說來其側(cè)鏈越大，疏水作用也越強(qiáng)。2H-OOCCHCH2SH+NH3HSCH2CH-OOC+NH3-OOCCHCH2SSCH2CH-OOC+NH3+NH3二硫鍵胱氨酸半胱氨酸（Cys）常以胱氨酸的形式存在2、不帶電荷的極性R基(中性-極性氨基酸)甘氨酸的側(cè)鏈介于極性與非極性之間。

共7種氨基酸，易溶于水，

Ser、Thr和Tyr中側(cè)鏈的極性是由羥基造成；

Asn和Gln的極性是由酰胺基引起，半胱氨酸是由于含巰基。其中Cys和Tyr的極性最強(qiáng)。3、帶負(fù)電荷的R基氨基酸(酸性氨基酸)2個(gè)氨基酸都含有兩個(gè)羧基，并且第二個(gè)羧基在pH6-7范圍內(nèi)也完全解離，因此分子帶負(fù)電荷。

4、帶正電荷的R基氨基酸(堿性氨基酸)

3個(gè)堿性氨基酸在pH7時(shí)攜帶凈正電荷。Lys除α氨基外，在脂肪鏈的ε位置上還有一個(gè)氨基；Arg含有一個(gè)帶正電荷的胍基；His有一個(gè)弱堿性的咪唑基。按R基化學(xué)結(jié)構(gòu)分類脂肪族氨基酸芳香族氨基酸雜環(huán)族氨基酸三、氨基酸的理化性質(zhì)

除甘氨酸外，氨基酸含有一個(gè)手性-碳原子，因此都具有旋光性。

比旋光度是氨基酸的重要物理常數(shù)之一，是鑒別各種氨基酸的重要依據(jù)。

（一）氨基酸的一般物理性質(zhì)

1.氨基酸的旋光性2氨基酸的紫外吸收

組成蛋白質(zhì)的20多種氨基酸，在可見光區(qū)域都沒有光吸收。在遠(yuǎn)紫外區(qū)(<220nm)均有光吸收。在近紫外光區(qū)域(220-300nm)只有酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸有光吸收。因?yàn)樗鼈兒斜江h(huán)共軛雙鍵系統(tǒng)。3溶解度一般均溶于水，溶于強(qiáng)酸、強(qiáng)堿；

不溶于乙醚（二）氨基酸的酸堿性質(zhì)

1氨基酸的兼性離子形式氨基酸的二種可能存在形式

氨基酸在晶體或水中主要是以兼性離子的形式存在

中性分子兼性離子2氨基酸的兩性解離

依照Bronsted-Lowry的酸堿質(zhì)子理論，酸是質(zhì)子(H+)的供體，堿是質(zhì)子的受體。酸堿的相互關(guān)系如下：

這里原始的酸(HA)和生成的堿(A-)被稱為共軛酸-堿對(duì)。酸和堿有同一性：互為存在的條件，在一定條件下，又各向著和自己相反的方面轉(zhuǎn)化。根據(jù)這上述理論，氨基酸在水中的偶極離子既起酸(質(zhì)子供體)的作用，也起堿(質(zhì)子受體)的作用，因此是兩性電解質(zhì)。質(zhì)子供體質(zhì)子受體

氨基酸完全質(zhì)子化時(shí)，可以看成是多元酸，側(cè)鏈不解離的中性氨基酸可看作二元酸，酸性氨基酸和堿性氨基酸可視為三元酸。以甘氨酸為例說明氨基酸的解離情況

+(1)(2)PH1710凈電荷+10-1

正離子兩性離子負(fù)離子

等電點(diǎn)PI在不同的pH條件下，兩性離子的狀態(tài)也隨之發(fā)生變化3氨基酸的等電點(diǎn)氨基酸的等電點(diǎn)：氨基酸分子中所含的-NH3+和-COO-數(shù)目正好相等，凈電荷為0時(shí)的環(huán)境pH值即為氨基酸的等電點(diǎn)，簡稱pI。在等電點(diǎn)時(shí)，氨基酸既不向正極也不向負(fù)極移動(dòng)，即氨基酸處于兩性離子狀態(tài)。氨基酸等電點(diǎn)的計(jì)算：

側(cè)鏈不含離解基團(tuán)的中性氨基酸，其等電點(diǎn)是它的pK’1和pK’2的算術(shù)平均值：

pI=(pK’1+pK’2)/2

對(duì)于側(cè)鏈含有可解離基團(tuán)的氨基酸，其pI值也決定于兩性離子兩邊的pK’值的算術(shù)平均值。酸性氨基酸：pI=(pK’1+pK’R-COO-)/2

堿性氨基酸：pI=(pK’2+pK’R-NH2)/2

亞硝酸鹽反應(yīng)烴基化反應(yīng)酰化反應(yīng)脫氨基反應(yīng)西佛堿反應(yīng)成鹽成酯反應(yīng)成酰氯反應(yīng)脫羧基反應(yīng)疊氮反應(yīng)側(cè)鏈反應(yīng)（三）氨基酸的化學(xué)反應(yīng)

α-氨基參加的反應(yīng)1、與亞硝酸反應(yīng)：

氨基酸的氨基也和其他的伯胺一樣，在室溫下與亞硝酸作用生成氮?dú)猓浞磻?yīng)式如下：

在標(biāo)準(zhǔn)條件下測定生成的氮?dú)怏w積，即可計(jì)算出氨基酸的量。2、與酰化試劑反應(yīng)：

氨基酸的氨基與酰氯或酸酐在弱堿溶液中發(fā)生作用時(shí)，氨基即被酰基化。如與芐氧甲酰氯反應(yīng)：

除芐氧甲酰氯外，酰化試劑還有叔丁氧甲酰氯、對(duì)-甲苯磺酰氯以及鄰苯二甲酸酐等。這些酰化試劑在多肽和蛋白質(zhì)的人工合成中被用作氨基的保護(hù)試劑。3、烴基化反應(yīng)：氨基酸氨基的一個(gè)H原子可被烴基取代，如與2，4-二硝基氟苯(Sanger試劑)在弱堿性溶液中發(fā)生親核芳環(huán)取代反應(yīng)而生成二硝基苯基氨基酸。這個(gè)反應(yīng)被用來鑒定多肽或蛋白質(zhì)的NH2末端氨基酸。苯異硫氰酸酯(PITC)(Edman反應(yīng)）4氨基酸的甲醛滴定用途：可以用來直接測定氨基酸的濃度。羥甲基衍生物N=CH2α-氨基和α-羧基共同參加的反應(yīng)1、與茚三酮反應(yīng)：茚三酮在弱酸性溶液中與α-氨基酸共熱，引起氨基酸氧化脫氨、脫羧反應(yīng)，最后茚三酮與反應(yīng)產(chǎn)物--氨和還原茚三酮作用，生成紫色物質(zhì)（570nm）。

用茚三酮顯色可以定性或定量測定各種氨基酸

兩個(gè)亞氨基酸--脯氨酸和羥脯氨酸與茚三酮反應(yīng)并不釋放NH3，而直接生成黃色化合物（440nm）。

2、成肽反應(yīng)：一個(gè)氨基酸的氨基與另一個(gè)氨基酸的羧基可以縮合成肽，形成的鍵稱肽鍵。第三節(jié)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)

一、肽和肽鍵肽（peptide）

AA的α-COOH和AA的α-NH3脫水后形成的化合物稱為肽。肽鍵（peptidebond）蛋白質(zhì)分子中氨基酸連接的基本方式是肽鍵1肽鍵的結(jié)構(gòu)：2

肽鍵的構(gòu)型已知：

C-N單鍵的鍵長是0.148nm,C＝N雙鍵的鍵長是0.127nm，測的：肽鍵中的C=N的鍵長為0.132nm。所以：肽鍵中C-N單鍵具有40%雙鍵性質(zhì)因?yàn)镃-N鍵具有雙鍵性質(zhì)，所以肽鍵是一個(gè)平面。

由于C-N鍵具有雙鍵性質(zhì)，繞鍵旋轉(zhuǎn)能障比較高。對(duì)于肽鏈來說，這一能障在室溫下足以有效防止旋轉(zhuǎn)。

肽鍵（peptidebond）：肽鍵的特點(diǎn)是氮原子上的孤對(duì)電子與羰基具有明顯的共軛作用。組成肽鍵的原子處于同一平面。

0.127nm鍵長=0.132nm

0.148nm3肽的命名：

規(guī)定從肽鏈的NH2末端氨基酸殘基開始命名

上式五肽命名為絲氨酰甘氨酰酪氨酰丙氨酰亮氨酸，簡寫為Ser-Gly-Tyr-Ala-Leu。

二硫鍵鏈間二硫鍵：使兩條單獨(dú)的肽鏈共價(jià)交聯(lián)起來鏈內(nèi)二硫鍵：使一條鏈的某一部分形成環(huán)4天然存在的重要多肽具有特殊的生理功能的多肽——活性肽。如：腦啡肽；激素類多肽；抗生素類多肽；谷胱甘肽；蛇毒多肽等。還原型谷胱甘肽(GSH)氧化型(GSSG)

CO—NH—CH—CO—NH—CH2—COOH││γCH2CH2γ

Glu—Cys—Gly│││βCH2

SH

S││αCHNH2S││COOHγ

Glu—Cys—Gly

2GSHGSSG催產(chǎn)素升壓素

+H3N-Tyr-Gly-Gly-Phe-Met-COO-

Met-腦啡肽

+H3N-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-COO-Leu-腦啡肽二、一級(jí)結(jié)構(gòu)1定義

1969年，國際純化學(xué)與應(yīng)用化學(xué)委員會(huì)（IUPAC）規(guī)定：蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)指蛋白質(zhì)多肽連中AA的排列順序，包括二硫鍵的位置。其中最重要的是多肽鏈的氨基酸順序，它是蛋白質(zhì)生物功能的基礎(chǔ)。MW=5734；由A（21個(gè)AA，11種），B（30AA，16種）組成，并通過Cys連結(jié)兩對(duì)-S-S-；A鏈第6和11的Cys通過-S-S-連接成鏈內(nèi)小環(huán)。

2蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)（氨基酸順序）測定

要求：樣品均一純度97%以上分子量已知

1）測定蛋白質(zhì)分子中多肽鏈的數(shù)目。末端AA的摩爾數(shù)與M之間的關(guān)系，即可確定多肽鏈的數(shù)目。測定蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)的原則2）肽鏈的拆分非共價(jià)鍵連接

尿素或鹽酸胍處理通過-S-S-交聯(lián)

尿素或鹽酸胍存在下，過量的-巰基乙醇處理

由多條多肽鏈組成的蛋白質(zhì)分子，必須先進(jìn)行拆分。3）測定每條多肽鏈的AA組成，并計(jì)算出AA成分的分子；酸水解、堿水解4）分析多肽鏈的N-末端和C-末端多肽鏈的另一部分樣品進(jìn)行氨基末端和羧基末端殘基的鑒定，以便建立兩個(gè)重要的氨基酸順序參考點(diǎn)。5）斷裂多肽鏈內(nèi)的-S-S-巰基乙醇使-S-S-→-SH，然后用烷基化試劑保護(hù)生成的巰基過甲酸氧化,使-S-S-→二個(gè)半胱氨磺酸6）多肽鏈斷裂成多個(gè)肽段用兩種或幾種不同的斷裂方法將多肽鏈樣品降解成兩套或幾套肽段或稱肽碎片，并將這些肽段分離開來。7）測定各個(gè)肽段的氨基酸順序。目前最常用的是Edman降解法，此外尚有酶解法，氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用法等。8）確定肽段在多肽鏈中的次序。利用兩套或幾套肽段的氨基酸順序彼此間有交錯(cuò)重疊，可拼湊出整條多肽鏈的氨基酸順序。9）確定原多肽鏈中二硫鍵的位置。3、蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)舉例

分子量為5700道爾頓，由A鏈(含21個(gè)殘基)和B鏈(含30個(gè)殘基)兩條多肽鏈通過二個(gè)鏈間二硫鍵和一個(gè)鏈內(nèi)二硫鍵組成。

控制合成過程為了控制合成過程，合成前必須先把上述這些基團(tuán)封閉或保護(hù)起來，待肽鍵形成之后再將保護(hù)基除去。在多肽鏈合成過程中，每連接一個(gè)氨基酸殘基，都要經(jīng)過幾個(gè)步驟。第四節(jié)蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)（空間結(jié)構(gòu)）

蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)是指由多肽鏈折疊形成的具有一定生物學(xué)功能蛋白質(zhì)的立體構(gòu)象。一、蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)

（secondarystructure）1酰胺平面（肽平面）

X-射線衍射法：觀察蛋白質(zhì)分子的原子和基團(tuán)的排列

1925年L.Pauling和R.B.Corey等用X線衍射分析肽鍵肽平面構(gòu)象的特征

肽平面是一個(gè)剛性的平面結(jié)構(gòu)肽平面中羰基的氧和亞氨基的H可以是順式和反式兩種排布Cα和亞氨基N及羰基C之間的鍵是一個(gè)單鍵，可以自由旋轉(zhuǎn)

多肽鏈折疊的空間限制

肽鍵帶有雙鍵的性質(zhì)，主鏈上1/3的鍵不能自由旋轉(zhuǎn)2α-螺旋

α-螺旋特點(diǎn)

PaulingandCorey提出。右手螺旋(順時(shí)針)。肽鏈的主鏈形成緊密的螺旋,側(cè)鏈伸向外側(cè)，每一圈包含3.6個(gè)氨基酸殘基,每個(gè)殘基跨距為0.15nm,螺旋上升一圈的距離(螺距)為3.6×0.15=0.54nm.螺旋通過鏈內(nèi)氫鍵維持穩(wěn)定。第一個(gè)肽鍵的NH和第四個(gè)肽鍵的CO形成氫鍵,第n個(gè)肽鍵的NH和第n+3個(gè)肽鍵的CO形成氫鍵。α-螺旋的國際表示法

3.613凡是有Pro存在的地方,不能形成。因Pro形成的肽鍵N原子上沒有H,不可能形成氫鍵。R基的電荷性質(zhì)（靜電斥力）。若一段肽鏈有多個(gè)Glu或Asp相鄰,則因pH=7.0時(shí)都帶負(fù)電荷,防礙α螺旋的形成;同樣多個(gè)堿性氨基酸殘基在一段肽段內(nèi),正電荷相斥,也防礙α螺旋的形成。R基大小（位阻）。如Asn、Leu側(cè)鏈很大，防礙α螺旋的形成。α螺旋結(jié)構(gòu)形成的限制因素3、β-折疊(也稱β—折疊片、β—結(jié)構(gòu)或β—構(gòu)象)

兩條或多條幾乎完全伸展的多肽鏈側(cè)向聚集在一起，相鄰肽鏈主鏈上的-NH和C＝O之間形成有規(guī)則的氫鍵。β—折疊的兩種類型平行式：肽鏈的排列極性是一順的，即所有肽鏈的N末端都在同一方向

N端N端反平行式，肽鏈的極性一順一倒，N末端間隔同向。N端C端

特點(diǎn)：在β-折疊結(jié)構(gòu)中，所有的肽鍵都參與鏈間氫鍵的交聯(lián)，氫鍵與肽鏈的長軸接近垂直。

β-折疊結(jié)構(gòu)中有平行或反平行兩種。相鄰2個(gè)AA之間的軸心距離為0.35nm4、β—轉(zhuǎn)角(也稱回折、β-彎曲或發(fā)夾結(jié)構(gòu))

β-轉(zhuǎn)角大多存在在球形蛋白質(zhì)中，多肽鏈出現(xiàn)1800回折。在β-轉(zhuǎn)角中，都有4個(gè)氨基酸殘基，彎曲處的第一個(gè)殘基的C＝O和第四個(gè)殘基的NH之間形成一個(gè)4--1氫鍵，產(chǎn)生環(huán)形結(jié)構(gòu)。

5、無規(guī)卷曲：沒有確定的規(guī)律性。

沒有一定規(guī)律的松散結(jié)構(gòu)，通常酶的活性中心常處在這一構(gòu)象區(qū)域里。二、超二級(jí)結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)域：

1超二級(jí)結(jié)構(gòu)：在蛋白質(zhì)中，特別是球狀蛋白質(zhì)中，若干相鄰的二級(jí)結(jié)構(gòu)單元(即α—螺旋，β—折疊片和β—轉(zhuǎn)角等)組合在一起，彼此作用形成有規(guī)則的在空間上能辨認(rèn)的二級(jí)結(jié)構(gòu)組合體，充當(dāng)三級(jí)結(jié)構(gòu)的構(gòu)件而被稱作超二級(jí)結(jié)構(gòu)。特點(diǎn)：無生物學(xué)功能

超二級(jí)結(jié)構(gòu)有三種基本組合形式：

αα,βαβ,βββ

αα組合

由兩股或三股右手α-螺旋彼此纏繞而成的左手超螺旋。是α-角蛋白，肌球蛋白，原肌球蛋白和纖維蛋白原中的一種超二級(jí)結(jié)構(gòu)。

簡單βαβ組合

(βXβ單位)

最簡單的βαβ組合是由二段平行式的β-鏈(單股的B-折疊)和一段連接鏈組成，此超二級(jí)結(jié)構(gòu)稱βXβ-單位。連接鏈或是α螺旋或是無規(guī)則卷曲。常見βαβ組合

最常見的βαβ組合是由3段平行式的β-鏈和2段α-螺旋鏈構(gòu)成，也被稱作Rossmann-折疊。幾乎在所有的βαβ組合中的連接鏈都是以右手交叉連接方式處于β-折疊片的一側(cè)。βββ組合

(β曲析)

β-曲折是一種常見的超二級(jí)結(jié)構(gòu)，β-折疊中相鄰的3條反平行式β-鏈通過緊湊的β-轉(zhuǎn)角連接而成。β-曲折含有與α-螺旋相近數(shù)目的氫鍵(約占全部可能形成的鏈內(nèi)氫鍵的2／3)。這種高穩(wěn)定性說明β-曲折的廣泛存在。2結(jié)構(gòu)域是蛋白質(zhì)三維折疊中的一個(gè)層次，具有部分生物學(xué)功能

具有明顯的折疊層次二級(jí)結(jié)構(gòu)超二級(jí)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)域三級(jí)結(jié)構(gòu)（多結(jié)構(gòu)域蛋白質(zhì)）（單結(jié)構(gòu)域蛋白質(zhì)）

在一個(gè)蛋白質(zhì)分子或亞基中，多肽鏈常折迭成二個(gè)或幾個(gè)緊實(shí)的局部單位，這些彼此分隔的單位，稱為結(jié)構(gòu)域。

三、三級(jí)結(jié)構(gòu)：

四、蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)

多個(gè)三級(jí)結(jié)構(gòu)的球狀蛋白質(zhì)以聚集體的形式，通過非共價(jià)鍵彼此締合在一起。這樣的聚集體稱為蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)。其中每個(gè)球狀蛋白質(zhì)稱為亞基或亞單位。亞基(單體)一般只是一條多肽鏈，但有的亞基由二條或多條多肽鏈組成，這些多肽鏈相互間以二硫鍵相連。

五、穩(wěn)定蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)的作用力

維持蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)的作用力主要是一些弱的相互作用或非共價(jià)鍵或次級(jí)鍵，包括氫鍵、范德華力、疏水相互作用和離子鍵，此外共價(jià)二硫健在維持某些蛋白質(zhì)的構(gòu)象方面也起著重要作用。1、一級(jí)結(jié)構(gòu)是空間構(gòu)象的基礎(chǔ)蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)決定高級(jí)結(jié)構(gòu)，一級(jí)結(jié)構(gòu)是基本結(jié)構(gòu)

Anfinsen在研究核糖核酸酶時(shí)發(fā)現(xiàn)第五節(jié)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系(牛胰核糖核酸酶(RNase)復(fù)性實(shí)驗(yàn))透析去尿素和巰基乙醇2蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)與生物功能

蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)的種屬差異性

細(xì)胞色素C是真核細(xì)胞線粒體內(nèi)膜上一種含F(xiàn)e的蛋白質(zhì)，在生物氧化中起傳遞電子的作用。通過植物、動(dòng)物和微生物等數(shù)百種生物的細(xì)胞色素C一級(jí)結(jié)構(gòu)的研究表明：

（1）親緣關(guān)系越近，AA順序的同源性越大。

不同生物與人的細(xì)胞色素C相比較AA差異數(shù)目黑猩猩0雞、火雞13

牛豬羊10海龜15

狗驢11小麥35

粗糙鏈孢霉43酵母菌44

（2）盡管不同不同生物間親緣關(guān)系差別很大，但與細(xì)胞色素C功能密切相關(guān)的AA順序卻有共同之處，即保守順序不變。細(xì)胞色素C蛋白：分子量12500左右，脊椎動(dòng)物104個(gè)氨基酸殘基，其中35個(gè)氨基酸順序共有血紅蛋白分子病

鐮刀狀細(xì)胞貧血病NormalSickle正常型

---Val-His-Leu-Thr-Pro-Glu-Lys---HbA鐮刀型

---Val-His-Leu-Thr-Pro-Val-Lys---HbS由于Val上的非極性基團(tuán)與相鄰非極性基團(tuán)間在疏水力作用下相互靠攏，并引發(fā)所在鏈扭曲為束狀，整個(gè)蛋白質(zhì)由球狀變?yōu)殓牭缎危c氧結(jié)合功能喪失，導(dǎo)致病人窒息甚至死亡，但病人可抗非洲瘧疾。3空間結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系。蛋白質(zhì)執(zhí)行其生物功能需要相應(yīng)的空間結(jié)構(gòu)例如：核糖核酸酶

功能喪失天然構(gòu)象

無規(guī)線團(tuán)8N尿素、巰基乙醇功能恢復(fù)功能喪失天然構(gòu)象

無規(guī)線團(tuán)8N尿素、巰基乙醇氧化、透析第六節(jié)蛋白質(zhì)的重要性質(zhì)

1、兩性電離及等電點(diǎn)