蛋白质的空间结构及功能2

二级结构单元：蛋白质分子的空间结构有一些共同的规律可遵循，其中二级结构 主要是周期性出现的有规则的α -螺旋、β -转角和无规卷曲等几种二级结构单元，且这些有序的二级结构单元，主要是靠氢键等非共价键来维持其空间结构的相对稳 -螺旋（α-helix）。

蛋白质的空间结构及功能

• 蛋白质结构与功能的关系
  • 蛋白质一级结构是高级结构与功能的基础
  • 蛋白质的功能依赖特定空间结构
    • 血红蛋白亚基与肌红蛋白结构相似功能相同
    • 血红蛋白亚基构象变化可影响亚基与氧结（正协同效应）
      • 协同效应（cooperativity）
    • 蛋白质构象改变可引起疾病
      • 疯牛病
• 蛋白质的理化性质及应用
  • 蛋白质具有两性电离性质
    • 蛋白质解离；净电荷为零；溶液的pH即等电点
  • 蛋白质具有胶体性质
    • 直径可达1～100nm
    • 分子量可达1万至100万kD
    • 蛋白质胶体稳定的因素
      • 表面电荷
      • 水化膜
  • 蛋白质空间结构破坏而引起变性
    • 定义
      • 在某些物理和化学因素作用下，蛋白质特定的空间构象被破坏，也即有序的空间结构变成无序的空间结构，从而导致其理化性质改变和生物活性的丧失。
    • 本质:
      • 破坏非共价键（次级键）和二硫键（一级结构不变）
    • 因素
      • 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。
    • 变性与复性
      • 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（renaturation）。
    • 变性与沉淀
      • 变性的蛋白质易于沉淀；有时蛋白质发生沉淀，但并不变性。
      • 在一定条件下，蛋白质水溶性下降，从溶液中析出。
    • 凝固作用
      • 蛋白质变性后的絮状物加热可变成比较坚固的凝块，此凝块难溶于强酸和强碱。
  • 紫外吸收——蛋白定量
    • 含有共轭双键的酪氨酸和色氨酸
    • 280nm波长处有特征性吸收峰
      • OD280与其浓度呈正比关系
  • 呈色反应——蛋白定量
    • 茚三酮反应（ninhydrin reaction）
      • 氨基酸也发生
    • 双缩脲反应（biuret reaction）
      • 检测蛋白质的水解程度
  • 蛋白质的分离纯化
    • 透析及超滤法可去除蛋白质溶液中的小分子化合物
    • 丙酮沉淀、盐析及免疫沉淀是常用的蛋白质沉淀方法
    • 利用荷电性质可用电泳法将蛋白质分离
    • 应用相分配或亲和原理可将蛋白质进行层析分离
    • 利用蛋白质颗粒沉降行为不同可进行超速离心分离
• 蛋白质的分类