1、蛋白质的三级结构
概念:整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置。即肽链中所有原子在三维空间的排布位置。
主要次级键——疏水作用、离子键(盐键)、氢键、范德华力等。
结构域(domain):大分子蛋白质的三级结构常可分割成一个或数个球状或纤维状的区域,折迭得较为紧密,各行其功能,称为结构域。
分子伴侣:通过提供一个保护环境从而加速蛋白质折迭成天然构象或形成四级结构的一类蛋白质。
2、蛋白质的四级结构
每条具有完整三级结构的多肽链,称为亚基(subunit)。
蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用,称为蛋白质的四级结构。
各亚基之间的结合力——疏水作用、氢键、离子键。
3、蛋白质的分类:根据组成分为单纯蛋白质和结合蛋白质,根据形状分为球状蛋白质和纤维状蛋白质。
4、蛋白质组学
基本概念:一种细胞或一种生物所表达的全部蛋白质,即“一种基因组所表达的全套蛋白质”。
5、蛋白质结构与功能的关系
1.蛋白质一级结构与功能的关系
一级结构是高级结构和功能的基础;
一级结构相似其高级结构与功能也相似;
氨基酸序列提供重要的生物进化信息;
氨基酸序列改变可能引起疾病。
2.蛋白质空间结构与功能的关系
蛋白质的功能依赖特定空间结构;
肌红蛋白的结构与功能。
血红蛋白结构、运输O2功能,氧饱和曲线。
协同效应:一个寡聚体蛋白质的一个亚基与其配体结合后,能影响此寡聚体中另一个亚基与配体结合能力的现象,称为协同效应。
变构效应:凡蛋白质(或亚基)因与某小分子物质相互作用而发生构象变化,导致蛋白质(或亚基)功能的变化,称为蛋白质的变构效应。
蛋白质构象改变可引起疾病如疯牛病等。
6、蛋白质的理化性质
1、两性解离
等电点:当蛋白质溶液处于某一pH时,蛋白质解离成正、负离子的趋势相等,即成为兼性离子,净电荷为零,此时溶液的pH称为蛋白质的等电点。
2、胶体性质
3、变性、复性、沉淀及凝固
蛋白质的变性(denaturation):在某些物理和化学因素作用下,蛋白质分子的`特定空间构象被破坏,从而导致其理化性质改变和生物活性的丧失。
变性的本质:破坏非共价键和二硫键,不改变蛋白质的一级结构。
造成变性的因素:如加热、乙醇等有机溶剂、强酸、强碱、重金属离子及生物碱试剂等。
蛋白质变性后的性质改变:溶解度降低、粘度增加、结晶能力消失、生物活性丧失及易受蛋白酶水解。
若蛋白质变性程度较轻,去除变性因素后,蛋白质仍可恢复或部分恢复其原有的构象和功能,称为复性。
蛋白质沉淀:在一定条件下,蛋白疏水侧链暴露在外,肽链融会相互缠绕继而聚集,因而从溶液中析出。
变性的蛋白质易于沉淀,有时蛋白质发生沉淀,但并不变性。
蛋白质的凝固作用(proteincoagulation):蛋白质变性后的絮状物加热可变成比较坚固的凝块,此凝块不易再溶于强酸和强碱中。