导图社区 蛋白质的结构与功能
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蛋白质的结构与功能
蛋白质相关知识
组成
C、H、O、N、P、S
N占16%(凯氏定氮法)
分类
简单蛋白质
构成
氨基酸
举例
胰岛素
缀合蛋白质
蛋白质+辅基
糖蛋白
辅基
概念
缀合蛋白质分子的非蛋白部分
特性
共价键
不能用透析除去
实现功能所必需
脱辅基蛋白失去活性
血红素辅基
辅基位置
表面裂缝处(疏水微环境)
有机分子(原卟啉环)
Fe原子
1
环一侧His
环另一侧氧
4
原卟啉环4个N
功能
酶
蛋白酶
使蛋白酶水解
调控
调节血糖
储藏和运输
血红蛋白
运输氧气
运动
肌动蛋白
肌肉收缩
支撑
胶原蛋白
骨骼承受力
免疫
抗体
特异识别并排除外来入侵物
肽
肽键相关知识
肽键
肽基
肽键加上肽键两端的 α 碳原子 构成的一个近似平面。
双缩脲反应
2个肽键或以上(不能与二肽反应)
紫红色
多肽链相关知识
氨基酸残基
主链和侧链
二肽,寡肽多肽
生物活性肽
谷胱甘肽
10真题
三种氨基酸组成,有-SH(巯基)
氧化还原缓冲剂
缬氨霉素
抗生素
一级结构
多肽链的氨基酸顺序和二硫键的位置
牛胰岛素
特点
19真题
有A、B两条多肽链,多肽链的组成和排列顺序不同
二硫键
A、B链间
2个二硫键
A链内
1个二硫键
图示
测序
原理
Edman降解
PITC+α-氨基 →PTH-AA(将氨基酸逐个水解)
步骤
1.样品预处理
蛋白质
2.测氨基酸的组成部分
酸水解
色氨酸被破坏
碱水解
大多数氨基酸被破坏,但色氨酸稳定
3.测末端氨基酸
N端
Sanger法
DNFB
Edman降解法
PITC
氨肽酶法
C端
羧肽酶法
肼解法
Pro
4.特定部位降解
胰蛋白酶
赖氨酸,精氨酸
碱性氨基酸
胰凝乳蛋白酶
芳香族
溴化氢
Met
5.纯化
电泳
高效液相层析
6.测组成肽段的氨基酸的顺序
7.测全部肽段的氨基酸顺序
二级结构
多肽链借助氢键排列成的沿一维方向形成的周期性结构的构象
α-螺旋
15真题
右手螺旋
每上升一周
螺距
0.54nm
3.6个氨基酸残基
氢键
羰基氧
氨基氢
方向与螺旋轴方向基本一致
每个氢键闭合的环包含13个原子
其侧链向外侧延伸
Pro出现,则α-螺旋终止
形成氢键
β-折叠
一条多肽链中2个或多个不同肽段靠氢键侧向聚集在一起形成的片状结构。
平行式
反平行式
主链
锯齿状折叠构象
侧链
交替分布在两侧
β-转角
使主链结构平面以180°回折,连接β-折叠的回折结构
肽链内形成180°回折
羰基
氨基
常存在于球状蛋白质分子表面
Pro有利于β-转角的形成
无规则卷曲(自由卷曲)
超二级结构
若干个二级结构
实例
希腊钥匙、ααα
纤维状蛋白质
角蛋白
丝心蛋白
蛋白质变性与复性
变性
空间结构破坏(一级结构不变),导致生物活性丧失
原因
物理和化学因素
结果
13真题
生物活性丧失
黏度升高、溶解度下降、扩散系数下降
与核酸对比:核酸变性后,黏度下降,紫外吸收升高
内部疏水侧链暴露
对蛋白酶敏感
复性
除去变性因素,在适当条件下恢复天然构象和生物活性
相关实验
蛋白质变性剂
SDS
负电荷
三氯乙酸
变性沉淀酶蛋白
酚/氯仿
变性除去结合在DNA分子上的核蛋白,以及其他膜类物质,以便分离获得纯DNA
结构与功能
一级结构与功能
分子进化
08真题
各种概念
同源蛋白质
不同机体中表现同一功能的蛋白质
可变残基
生物进化相关
不变残基
功能相关
细胞色素c
注意
不同物种同源蛋白质存在差异
亲缘关系越远,差异越大
分子病
一级结构破坏,导致生物活性丧失
镰刀形细胞贫血病
β链6位的极性Glu→非极性Val
脱氧血红蛋白溶解度下降
空间结构与功能
血红蛋白与肌红蛋白
结构特点
亚基
亚基组成
异四聚体
最高结构
四级结构
每个亚基都含有一个血红素辅基
与氧结合特点
S型曲线
1.低氧分压时,亲和力较低
2.一定浓度时,氧气结合量线性增加,具有协同效应
3.可逆结合氧
意义
1.低氧分压,亲和力低,有利于组织中氧气释放
2.高氧分压,亲和力高,有利于肺部结合氧
将氧气从肺部运输到各组织
肌红蛋白
单亚基
三级结构
活性部位有2个His和血红素辅基
双曲线
低氧分压时,亲和力较高
肌肉代谢时,提供氧气
肌肉组织中储存和供应氧
对比
2个或2个以上的球状蛋白质之间以非共价键结合在一起(其中每个球状蛋白质就是一个亚基),这样的聚集体为四级结构。
免疫球蛋白
烟草花叶病毒
17,19真题
多肽链借助次级键形成的具有特定肽链走向的球状构象
形成过程
先形成二级结构,在二级结构基础上进一步折叠形成球状蛋白
外部
不平滑,有许多沟壑
有亲水氨基酸和不规则的二级结构
内部
有Cys,虽有亲水性,但由于含有二硫键,所以不完全暴露在外部
有疏水氨基酸(或疏水肽段)
至少含有两种二级结构
知乎@小谷同学
b站@别抱cc
小红书@是个泡泡
与变性相反
蛋白质结构层次: 一级结构→二级结构→超二级结构→结构域→三级结构→四级结构
次级键
离子键
范德华力
口诀!!!