导图社区 蛋白质结构思维导图
这是一篇关于蛋白质结构的思维导图,讲述了一级结构、二级结构、三级结构、四级结构等方面,希望梳理的内容对你有所帮助!
这是一篇关于氨基酸的思维导图,梳理了氨基酸的物理性质、氨基酸的化学反应、氨基酸的分离、蛋白质的水解、氨基酸的分类。
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蛋白质结构
蛋白质空间结构的数量限制:多肽链折叠受到空间限制,多肽链只有一种或很少几种构象
二级结构
概念:蛋白质多肽链本身的盘绕与折叠方式
分类
α-螺旋
特点:右手螺旋;靠链内氢键维持稳定;Pro不能形成氢键,会中断α-螺旋
β-构象
特点:由若干条肽链或肽段平行或反平行排列组成片状结构;主链骨架伸展成锯齿状;相邻主链之间形成氢键,氢键与肽链长轴接近垂直,靠氢键维持稳定;
分为平行β-折叠和反平行β-折叠
β-转角
β-转角角度固定,稳定,有助于形成反平行式β-折叠
自由回转(无规卷曲)
没有一定规律的松散的肽链结构
在球状蛋白质中含量最高,与生物活性有关,对维持蛋白质的柔软很重要
超二级结构
概念:在球状蛋白质中,若干相邻的二级结构单元组合在一起,彼此相互作用,形成有规则、在空间上能辨认的的二级结构组合体,充当三级结构的构件
举例:αα(范德华力为主要稳定因素),βαβ,βββ
结构域
概念:多肽链在二级结构和超二级结构的基础上,形成三级结构的局部折叠区,是相对独立的紧密球状实体
分类:较小的蛋白质是单结构域,较大的蛋白质含有多个结构域
特点:不仅在空间上相对独立,往往也具有相对独立的生理功能
三级结构
概念:多肽链在二级结构和超二级结构的基础上进一步盘旋、折叠,依靠非共价键的维系固定所形成的特定空间结构
肌红蛋白:是第一个被确定具有三级结构的蛋白质,由153个氨基酸组成的一条多肽链组成
球状蛋白质三级结构的特征
1.多数球状蛋白质分子含有多种二级结构元件,以螺旋和折叠片构成分子的核心;
2.球状蛋白质三维结构具有明显的折叠层次;
3.球状蛋白质是紧密的球状或椭球状实体,多肽链在折叠过程中,各种二级结构彼此紧密装配。临近活性部分的区域密度比平均值低得多,使得该区域有较大的空间可塑性,构想容易发生变化;
4.球状蛋白质疏水侧链埋藏在分子内部,亲水侧链暴露在分子表面;
5.球状蛋白质分子表面有一个裂隙或空穴,是结合底物、效应物及形式生物学功能的活性部位。
蛋白质的空间结构:蛋白质多肽链中各个原子和基团在空间排列,包括二级结构、三级结构和四级结构。
一级结构
概念:蛋白质中多肽链的数目及其氨基酸的种类、数量和序列。
测定蛋白质的一级结构
前提:蛋白质样品必须纯化;知道蛋白质的相对分子质量;知道蛋白质由几条多肽链组成。
总体策略
1.测定蛋白质分子的多肽链数目;
2.非共价键维系的肽链的拆分;(8mol尿素或6mol盐酸胍)
3.二硫键相连的多肽链以及肽链内的二硫键的断开;(以巯基乙醇或二硫苏糖醇还原二硫键,以烷基化试剂保护巯基)
4.测定每条多肽链的氨基酸组成
5.测定每条多肽链的N端残基;
N端测定
化学法
DNS法(氨基的酰基化反应)
FDNB法(氨基的烃基化反应)
PITC法(氨基的烃基化反应)
酶法
氨肽酶法:专一性不强,从N端逐个水解
6.测定每条多肽链的C端残基;
C端测定
硼氢化锂还原法
肼解法
羧肽酶法
7.多肽链的部分断裂;
溴化氢法:打开蛋氨酸的羧基肽键,形成高丝氨酸内酯
羟氨法
Trypsin
Chymotrypsin
Pepsin:疏水性很强的两个氨基酸残基
其他蛋白酶(菠萝蛋白酶
8.将得到的肽片段分离纯化;
9.测定每个肽片段的氨基酸序列;
10.确定每个肽片段和二硫键在肽链中的位置。
肽片段的位置:用不同的酶水解,得两组肽段;分别测定两组肽段的aa顺序;比较找出重叠部分
二硫键的位置:对角线电泳
四级结构
概念:亚基之间的空间排布及相互作用(亚基:有些蛋白质含有两条以上多肽链,每条多肽链独立折叠自身独特的三级结构)
寡聚蛋白质:由多个亚基组成的蛋白质。具有四级结构,每个亚基单独存在没有生物功能,多数寡聚蛋白质的亚基数量为偶数且对称排列。
四级缔合在结构和功能上的优越性
1.增强结构稳定性;
2.提高遗传经济型和效率;
3.使催化集团汇集在一起;
4.具有别构效应和协同性。
别构效应:寡聚蛋白质与配体结合改变蛋白质构象,进而导致其生物活性改变的现象
分类:同促效应和异促效应
协同性:正协同效应和负协同效应
维持蛋白质构象的主要作用力:次级键
包括:氢键,疏水相互作用,离子键,范德华力
氢键:维持二级结构的主要作用力
疏水作用:两个非极性基团由于避开水相而被迫接近、聚集在一起的相互作用。
离子键
范德华力
二硫键
蛋白质分子中氨基酸的种类、数量、排列顺序及多肽链中各个原子和基团在空间的排列。