蛋白质的结构与功能

生物化学第一章蛋白质的结构与功能，了解蛋白质的分子组成、蛋白质的分子结构、蛋白质结构与功能的关系、蛋白质的理化性质知识。

蛋白质的结构与功能

• 蛋白质的分子组成
  • 1、L-α-氨基酸是蛋白质的基本结构单位
  • 2、氨基酸可根据其侧链结构和理化性质进行分类
  • 3、氨基酸具有共同或特异的理化性质
    • 两性解离性质
    • 含共轭双键在紫外线280nm处有最大吸收峰
    • 与茚三酮反应（蓝紫色）
  • 4、氨基酸通过肽键连接形成多肽或蛋白质
    • 2-20为寡肽
    • 21-50为多肽
    • 50以上为蛋白质（51胰岛素）
  • 5、生物活性肽具有生理活性及多样性
    • 谷甘光肽
    • 多肽类激素及神经肽
• 蛋白质的分子结构
  • 1、氨基酸的排列顺序决定蛋白质的一级结构
    • 肽键、二硫键
  • 2、多肽链的局部有规律重复的主链构象为蛋白质的二级结构
    • α螺旋
    • β折叠
    • β转角和Ω环
  • 3、多肽链进一步折叠称蛋白质三级结构
    • 三级结构是指整条肽链中全部氨基酸的相对空间位置
    • 超二级结构（结构模体）：α-β转角-α、锌指结构、亮氨酸拉链
    • 结构域（是三级结构层次上具有独立结构和功能的区域，单肽链的蛋白可以有多个结构域）
    • 蛋白质的多肽链需分子伴侣辅助折叠成正确的分子构象
  • 4、含有两条以上多肽链的蛋白质可具有四级结构
    • 多个亚基通过氢键或离子键连接
  • 5、蛋白质可依据其组成、结构域功能进行分类
    • 根据组成成分
      • 单纯蛋白质
      • 结合蛋白质（含辅基或糖蛋白）
    • 根据结构功能分
      • 蛋白质家族
      • 蛋白质超家族（序列相似性不高但功能相似）
• 蛋白质结构与功能的关系
  • 1、蛋白质的主要功能
  • 2、蛋白质执行功能的主要形式
    • 蛋白质与小分子相互作用（底物，抑制剂）
    • 蛋白质与核酸相互作用（锌指结构，核糖体等）
    • 蛋白质与蛋白质相互作用（抗原抗体，MHC，转录因子）
  • 3、蛋白质一级结构是高级结构与功能的基础
    • 一级结构是空间构象的基础（核糖核酸酶A变性复性）
    • 一级结构相似的蛋白质具有相似结构和功能（不同物质）
    • 氨基酸序列与生物进化信息（细胞色素c）
    • 重要氨基酸改变引起疾病（镰刀红细胞 谷-缬）
  • 4、蛋白质的功能依赖特定的空间结构
    • 血红和肌红结构和构象变化影响功能
    • 蛋白质错误折叠（朊病毒PrPc-PrPsc）
• 蛋白质的理化性质
  • 1、蛋白质具有两性电离性质
  • 2、蛋白质具有胶体性质
  • 3、蛋白质的变性与复性
  • 4、蛋白质在紫外光谱区有特征性光吸收
  • 5、应用蛋白质呈色反应可以测定溶液中蛋白质含量