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1、第六节结鞠域、三级结构与球状蛋白质、结构域 domain motif褸块）在二级结构及越二级结构的基础上, 多肽链进一步卷曲折叠，组装成几个相对 独立的、近似球形的三维实体。 结构域是球状蛋白的折叠单位较小的蛋白质分子或亚基往往是单结构域的。结构域一般有1 0 0 2 0 0氨基酸残基。结构域之间常常有一段柔性的肽段相连，形成所谓的姣链区， 使结构域之间可以发生相对移动。结构域承担一定的生物学功能，几个结构域协同作用，可体 现出蛋白质的总体功能。例：脱氢晦类的多肽主链有两个结构域，一个为NAD+结合结构 域，一个是起催化作用的结构域，两者组合成脱氢酶的脱氢 功能区。结构域间的裂缝，常是壽的活性
2、部位，也是反应物的出入口Structural domains iii the polypeptide troponin C, two separate calcium-binding domainsEF手：钙 结合蛋自中纟有HelirLoop Lelix结构锌播：DNA结合旻白中，2个His. 2个Cys牯个Zn亮氨酸技健：DNA结合旻白中，由亮氨酸倒健形成的拉健式结构二、三级结构整个多肽链在二级结构、超二级结构和结构 域的基础上盘旋、折叠，形成的特定的整个空 间结构。三级结构是多肽链中所有原子的空间排布。R三级结构的時点 许多在一级结构上相差很远的氨基酸碱基在 三级结构上相距很近。 球形蛋白
3、的三级结构很密实，大部分的水分子 从球形蛋白的核心中被排出，这使得极性基团间 以及非极性基团间的相互用成为可能。大的球形蛋白（200氨基酸以上），常常含有几个 结构城。2、维持三级结;陶的作用力氢键范徳华力分子间及基团间作用力丈句效应：奴性廉ai间请导效应：奴性与弄奴性基团间分敬败应：非核性基阖间疏水相互作用共价健离子键盐键主要是二礎键，二礎键不指导多肽链的折雅, 三级结构形成后，二晓健可稳定此构象。维系蛋白质三维结构的作丿4Sheettructurc/f 层结构（氨键）Electrostatic attraction 离子弦Disulfide bond 二硫览Helical structur
4、e 螺旋结构 M)Side-chain hydrogen bondingMetaMon coordinat力Hydrophobic interactions 疏水作用三、球状蛋白质三维结构特征1、含有丰富的二级结构元件2、具有朗显的折叠层次3、分子呈现球状或郴珠状4、疏水侧链埋就在分子内部，桌水側链暴麻柱外表5、表而常常有空金，配体结合部住（活性中心丿第七节亚基缔合与四级结构一.有关四级结构的一些概念1亚基与单体四级结构的蛋白质中每一个球状蛋白质称为亜基(或車体),亚基一般由一条多肽链组成。2、单体蛋白质只有一个亚基的蛋白质称为单体豪白展。3、屈体(protomar) 有些对称的寡聚蛋白是由两
5、个或多个不对称的等同 结构成分组成，这种等同的结构成分称为俅休。如血红蛋白oc2p2就是由两个原体组成。有时也把原体称为单体。四级结构缔合的驱动力疏水作用极性基团之间的氢键和离子键二硫桥四级缔合在结构和功能上的优越性K 降低比表面积，增加蛋白质的稳定性2. 丰富蛋白质的结构，以行使更复杂的功能。3. 提高基因编码的效率和经济性。4. 使酶的催化基团汇集，提高催化效率。5. 形成一定的几何形状，如细菌鞭毛。6. 适当降低溶液渗透压。7. 具协同效应和别构效应，实现对酶活性的调节五、寡聚蛋白与别构效应别拘蛋白别构效应除了有活性部位（结合底物）夕卜，还 有别构部位（结合调节物）。有时活性 部位和别构
6、部位分属不同的亚基（活性 亚基和调节亚基），活性部位之间以及 活性部位和调节部位之间通过蛋白质构 象的变化而相互作用。别构蛋白的别构部位与效应物的结合改 变了蛋白质的构象，从而对活性部位产 生的影响。同促效应同位效应一种配休的结合对于其它WM合后錶 同种配体能力的谢喰，包括（正协同败 应和贸协同效曲同位效应一般是指活性部位之间的效应O 同位效应是别构效应的基础，别构效应可 以看成是对同位效应的一种修饰。异促效应异位效应就是别构效应，别构部位 与效应物的结合对活性部 忌的影响。正协周效性看驚基豔貌趁:基负协同效性一种配基的结合抑制促进后续 配基的结合。促进活性部位与配基结合的别正效应输构效应物。
7、负效应输抑制活性部位与配基结合的别 构效应物。第七节蛋白质结构与功能的关茅同功能蛋白质中氨基酸的种属差异二.进化过程中同功能蛋白质在结构上的变化 三.蛋白质结构变化引起功能变化同功能蛋白质中氨基酸的种属差异（比较生化）同工（同源）蛋白质：是指在不同有机体中实现同一 功能的蛋白质（如血红蛋白）。相关研究表明，不同来源的同功能蛋白质的 化学结构基本相同，氨基酸种类和顺序也基本 相同，只有少数几个氨基酸有相互差异，这些 差异不影响功能，仅表现其种属的不同；如不同生物来源的胰岛素:不同种属来源的胰岛素中AA顺序的部分差异氨基酸顺序的部分差异胰岛素来源8為AioB30人苏丝异亮苏猪苏丝异亮丙狗苏丝异亮丙
8、兔苏丝异亮丝牛丙丝丙抹香鲸苏丝异亮丙二.进化过程中同功能蛋白质在结构上的变化(一级结构的种属差异与分子进化)在生物进化过程中同功能蛋白质的结构随生物进化也在不断进化;二进化过程中同功能蛋白质在结构上的变化同源蛋白质是指在不同有机体中实现同一功 能的蛋白质(如血红蛋白)。同源蛋白质的氨基酸顺序中有许多位置的氨 基酸对所有的种属是相同的，称不变残基 (invariant residue)；而其它位置的氨基酸对不 同的种属有相当大的变化，称可变残基 (variable residue)；同源蛋白质的氨基酸顺序 中这样的相似性称为顺序同源(sequence homology) o不同种属来源的 细胞色
9、素C (cytochrome c)中, 可以变换的氨基酸 残基数目与这些种 属在系统发生上的 位置有密切关系， 即在进化位置上相 距愈远，则氨基酸 顺序之间的差别愈 大。生物乞称与人不同 的氨基酸 数目黑猩猩0恒河猴1兔9袋鼠10鲸10牛，猪，羊10马12生物名称与人不同的氨 基酸数目鸡13响尾蛇14海龟15金枪鱼21蝇25小麦35酵母44不同生物细胞色素C的氨基酸差异从表中可以看出，亲缘关系越近的物种，其细胞色素c的结构差异越小; 亲缘关系越远，结构差异越大。所以可以通过细胞色素C的结构分 析来核对生物进化的分类关系，以及各 个物种在进化过程中的分歧时间；三蛋白质结构变化引起功能变化1. 一
10、级结构的变异与分子病：蛋白质有什么样的结构，就有相 应的功能。如果结构发生了变化 会引起相应的功能变化。这方面 最突出的例子是分子病。在蛋白质的一级结构中，参与功能活性部位 的残基或处于特定构象关键部位的残基，即使 在整个分子中发生一个残基的异常，该蛋白质 的功能也会受到明显的影响。被称之为“分子病”的镰刀状红细胞性贫血 仅仅是574个氨基酸残基中，一个氨基酸残基 改变所造成的。镰刀形细胞贫血病：病人的红血球在缺氧时 变成镰刀形，其病因在于细胞的血红蛋白的一 条链上的第六位谷氨酸被缄氨酸取代，从而形 成异常血红蛋白：正常： 贫血病:12345678N绳一组一亮一苏一脯一谷一谷一赖N缄一组一亮一
11、苏一脯一滦一谷一赖由于病人的红血球形状异常，故不能输送氧气，造成病人在幼年时即致死;FIGURE 5.27The Oxygen-Binding Site of ieme Created by a Folded Globin Chain0 pm K Honan. r .1.& orhrrEmC 1W1. o 乙 g 4 Brpftnuu by pcrmHuor afInc . UpperArwr. NJOMCFXzo*x2、肌红蛋白的耄自曲线AIll1红蛋白的结构与功能在血液中结合并转运K血红蛋白的结构成人：HbA:也98% ,HbA2; 03622%胎儿：HbFa2y2早期胚胎：叫勺接近于球体，4个亚基分别在四面体的四个角上, 每个亚基上有一个血红素辅基。 (X、卩链的三级结构与肌红蛋白的很L相似。Heme!
