蛋白质的分子结构

生物化学、人卫九版，这四个层次的结构共同构成了蛋白质的复杂分子结构，使其能够执行各种生物功能。

蛋白质的分子结构

• 一级结构
  • 蛋白质分子从N-端至C-端的氨基酸排列顺序称为蛋白质的一级结构
  • 一级结构是蛋白质空间构象和特异生物学功能的基础，但一级结构不是决定蛋白质空间构象的唯一因素
  • 一级结构主要的化学键:肽键,有些蛋白质还包括二硫键
• 二级结构
  • 蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构，也就是该段肽链的主链骨架原子的相对空间位置，不涉及氨基酸残基的侧链构象
  • 由于肽单元上α碳原子所连的两个单键的自由旋转角度决定了两个相邻肽单元的相对空间位置。
  • α-螺旋
    • 右手螺旋、氨基酸侧链伸向螺旋外侧 每3.6个氨基酸残基螺旋上升一圈，螺距为0.54nm,螺旋直径0.5 nm, 依靠氢键保持螺旋，氢键的方向与螺旋长轴平行 常具有两性特点，并具有可伸缩性（弹性）
  • β-折叠
    • 每个肽单元以α碳原子依次折叠成锯齿状 侧链依次交替位于锯齿状结构的上下方 一条肽链内的锯齿状结构平行排列，可相同走向也可相反走向
  • β-转角
    • 常发生在肽链进行180°大回折的转角上 通常由4个氨基酸残基组成 第二个残基常为脯氨酸
  • Ω-环
    • 常出现在蛋白质分子的表面，以亲水残基为主，在分子识别中起重大作用
  • 无规卷曲
    • 在蛋白质中普遍存在在
  • 侧链影响二级结构的形成
    • 电荷
    • 大小
    • 脯氨酸的刚性五元环
  • 结构模体
    • 结构模体可由2个或2个以上的肽段组成,是蛋白质分子中具有特定空间构象和特定功能的结构成分（有功能的超二级结构）
• 三级结构
  • 是指整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置，也就是整条肽链所有原子在三维空间的排布位置
  • 三级结构是一条肽链的蛋白质能形成的最高级结构
  • 结构域
    • 分子量较大的蛋白质常折叠成多个结构较为紧密且稳定的区域，并各行使其功能，称为结构域
    • 结构域的功能之和≠蛋白质功能
  • 分子伴侣
    • 蛋白质的多肽链需折叠成正确的空间构象，才具有生物学功能，其中离不开分子伴侣的帮助
• 四级结构
  • 蛋白质分子中各个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
  • 具有完整三级结构的多肽链，称为亚基