蛋白质分子结构


蛋白质分子结构

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蛋白质分子结构分为一级、二级、三级和四级结构 , 后三者称为高级结构和空间结构 , 并非所有蛋白质都有四级结构 , 由一条肽链组成的蛋白质只有一、二、三级结构 , 由两条或两条以上多肽链组成的蛋白质才可能有四级结构 。
1、肽键与肽
(1)肽键:肽或蛋白质多肽链中连接两个氨基酸的酰胺称为肽键 。
(2)肽:氨基酸通过肽键相连成肽 。
(3)寡肽:由10个以内氨基酸相连组成的肽称为寡肽 。
(4)多肽:由10个以上氨基酸相连组成的肽称多肽 。
(5)蛋白质:肽链分子中的氨基酸相互连接形成的长链 , 称为多肽链 。肽链中的氨基酸分子因脱水缩合而基团不全 , 称为氨基酸残基 。蛋白质就是由许多氨基酸残基组成 , 折叠成特定的空间结构 , 并具有特定生物学功能的多肽 , 通常将含有50个以上氨基酸残基的多肽称为蛋白质 , 还有50个以下氨基酸残基的 , 仍称为多肽 。如由39个氨基酸残基组成的促肾上腺皮质激素称为多肽 , 有51个氨基酸残基组成的胰岛素称为蛋白质 。多肽链有两端 , 其游离α-氨基的一端称为氨基末端或N-端 。游离α-羧基的一端称为羧基末端或C-端 , 每条多肽链中氨基酸顺序编号都是从N端开始 , N端在左 , C端在右 。
(6)肽单元:参于肽键组成的6个原子(Cα1、C、O、N、H和Cα2)位于同一平面 , Cα1和Cα2在平面上所处的位置为反式构型 。此同一平面上的6个原子构成钛单元 , 其中 , 肽键的键长为0.132nm , 介于C-N的单键长(0.149nm)和双链长(0.127nm)之间 , 所以有一定程度双链性能 , 不能自由旋转 , 而Cα分别与N和CO相连的键都是典型的单键 , 可以自由旋转 , 正是由于肽单元上Cα原子所连的两个单键可以自由旋转 , 决定了两个相邻肽单元平面的相对空间位置 。
蛋白质分子结构分类:
1、一级结构:在蛋白质分子中 , 从N-端到C-端的氨基酸排列顺序称为蛋白质的一级结构 , 一级结构中的主要化学键是肽键 , 此外 , 有些蛋白质分子尚含有二硫键 , 由两个半胱氨酸羧基脱氢氧化而生成 , 一级结构是蛋白质空间构象和特异生物学功能的基础 。
2、二级结构:蛋白质的二级结构是指蛋白质分子中某一段肽链的局部空间构象 , 也就是该肽链主链骨架原子的相对空间位置 , 并不涉及氨基酸残基侧链的构象 。二级结构的主要形式 , 包括α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规卷曲等 。
3、三级结构:蛋白质的三级结构是指整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置 , 也就是整条肽链所有原子的三维空间的排布位置 。
【蛋白质分子结构】4、四级结构:许多蛋白质在两条或两条以上的多肽链 , 肽链与肽链之间并不是通过共价相连 , 而是由非共价键维系 , 每一条多肽链都有自己完整的一级、二级和三级结构 , 称为亚基 , 亚基与亚基之间特定的三维空间排布和相互作用 , 称为蛋白质的四级结构 。

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