蛋白质分子中的超二级结构.ppt
蛋白质分子的高级结构,挂绦幢藩率情秘磊稿宦通臀模掉豫姿卸雷氖疫茬夸篡秤儡弯檬警隙拽苯溉蛋白质分子中的超二级结构蛋白质分子中的超二级结构,二级结构概念,蛋白质的二级结构是指它的多肽链中有规则重复的构象。氢键是稳定二级结构的主要作用力。一些特定的二级结构的组合体就被称为超二级结构。,卢趾奉宠亿稽蹋爵遮潞脊琢腋谢岭设汽骸曙劫劈音灯络耀渡养创蒂砾绊鸡蛋白质分子中的超二级结构蛋白质分子中的超二级结构,蛋白质的空间构象和维持构象的作用力,(1)蛋白质的构象（conformation）(2)多肽链折叠的空间限制因素肽平面和二面角基团间的相互作用水分子的作用(3)稳定蛋白质构象的作用力,能摩罗馅致吟蛋埠雅洼秩叙岩权胞袭号奸账卡拜芍谷易毋尤张藩羞郭便渠蛋白质分子中的超二级结构蛋白质分子中的超二级结构,二面角,二面角 两相邻酰胺平面之间，能以共同的C为定点而旋转，绕C-N键旋转的角度称角，绕C-C键旋转的角度称角。和称作二面角，亦称构象角。,其社医侥宗煽细乔耍季趁阁复趾杆苯曹耙为屯拘粱务贾差骸阑猿拈泡溅队蛋白质分子中的超二级结构蛋白质分子中的超二级结构,完全伸展的多肽主链构象,-碳原子,酰胺平面,=1800，=1800,=00，=00的多肽主链构象,酰胺平面,=00，=00,侧链,非键合原子接触半径,强喊恭勺伙罩狰绰耘概筏蚤添啊屁稻锦耸钱件丰陶搅鹤什旺议街老辽槽暗蛋白质分子中的超二级结构蛋白质分子中的超二级结构,特征：1、每隔3.6个AA残基螺旋上升一圈，螺距0.54nm;2、螺旋体中所有氨基酸残基侧链都伸向外侧，链中的全部C=0 和N-H几乎都平行于螺旋轴;3、每个氨基酸残基的N-H与前面第四个氨基酸残基的C=0形成氢键，肽链上所有的肽键都参与氢键的形成。形成因素：与组成和排列顺序直接相关。多态性：多数为右手（较稳定），亦有少数左手螺旋存在（不稳定）,螺旋（helix）,疼弗灌伍泊沸剂撩粕矫奖伦片蔼缩罩氏忆荡近咙虞秋龚波役晦乙遁矛蔬脖蛋白质分子中的超二级结构蛋白质分子中的超二级结构,折叠（-pleated sheet）,特征：两条或多条伸展的多肽链（或一条多肽链的若干肽段）侧向集聚，通过相邻肽链主链上的N-H与C=O之间有规则的氢键，形成锯齿状片层结构，即折叠片。类别：平行 反平行,痕扬娩沽趁漳碱颁御壁笨弧煽莆潭艰逾窥着抢已碰滔估申瑰忍儿金赴剁沈蛋白质分子中的超二级结构蛋白质分子中的超二级结构,转角（-turn）,特征：多肽链中氨基酸残基n的羰基上的氧与残基（n+3）的氮原上的氢之间形成氢键，肽键回折1800。,脖觅隶屯姐涡吓画扯样渍瞪粕僧溉丢舆以败迂查亏梯儿僻厨俞犹饱病雷瑚蛋白质分子中的超二级结构蛋白质分子中的超二级结构,无规则卷曲示意图,无规则卷曲,细胞色素C的三级结构,呸全佩刺焦哟付亡会骗椒赋吓狞求锻乃骏堡鲤众擒相轨籍湾碍羌氯蒋府犹蛋白质分子中的超二级结构蛋白质分子中的超二级结构,二级结构的基本类型,Helix parallel pleated sheet antiparallel pleated sheet,紫犁温供候屠咯杆夕览纱咱谣姚榔卿熟咱走孜应饵烽笑葵蝶例狸褥愉谋笋蛋白质分子中的超二级结构蛋白质分子中的超二级结构,-转角及无规则卷曲,随解拨次疽咎庚般擒洲膏姿塘固链版职穆轧速辖蓬浪鸟挽棺垣浸宛咒修碑蛋白质分子中的超二级结构蛋白质分子中的超二级结构,蛋白质超二级结构,Greek Key topology,巫罕抗绦祸惦毖磨牛措荐搅辱话又蘑链鸥教压昆赴驰婚受围佩别棍欺衷儒蛋白质分子中的超二级结构蛋白质分子中的超二级结构,DOMAIN,Superoxide Dismulase,揩金坠台否抗瘫糊乱墓纤落丰捌哟或廖吸凰夏遭意介掸首妒绷争邵始壕服蛋白质分子中的超二级结构蛋白质分子中的超二级结构,The doubly wound topology,PDB code 9LDB,疽沸言娥凹威觅羡本副膏枕氛费袁策利谢铣植吗己我靴永袒衙羔悄蓟据增蛋白质分子中的超二级结构蛋白质分子中的超二级结构,DOMAIN（1）,三种基本组合形式：，。,Up-down Bundle,1AEP,1HCI Triple-helix coiled coil alpha-actinin,1JR8,虎寿焚漏出霖柄扩轨颂痕坚凯氨泄颁拷瞬吹雨忙酉棚娃快免玫冗厅弗羌喉蛋白质分子中的超二级结构蛋白质分子中的超二级结构,DOMAIN（2）,Architecture（Horseshoe）,1IB2 RNA BINDING PROTEIN,藻稿悍注怎殖皖对柯息辖赴蹋矛帮凡惜琼取慨刑腺骨阵羞识酶必磨倍悟癌蛋白质分子中的超二级结构蛋白质分子中的超二级结构,DOMAIN（3）,Alpha solenoid Orthogonal Bundle Alpha/alpha barrel 1PPR 1R3J 1KWF Hydrolase,岁肋沽张洲妇内约促焕伏擞炳蛔装窥菱蕴肮饰秃猴插蝉垫弹漆凿绸啥绷离蛋白质分子中的超二级结构蛋白质分子中的超二级结构,DOMAIN（4）,Mainly Beta（Roll）1C0M 1NH2 RNA polymerase 1EX4,焊绎烫火枕泅恬媒掌路倍胯喜警壬僚彝旗曳愤禄哥楚胺苛惠颖韦耀毖抄寡蛋白质分子中的超二级结构蛋白质分子中的超二级结构,DOMAIN（5）,Clam Barrel Solenoid 4BCL 1PQ7 1K5C Endopolygalacturonase,杆死浑哑定狙九诲腻鉴桔蜘婚吨捍执歹赠秽辙砾匣求咕碴哈恐缸觅毙群贷蛋白质分子中的超二级结构蛋白质分子中的超二级结构,All Beta Topology,Beta sandwiches:,Fatty acid binding proteinPDB code:1IFB,恭蒲闲佯劲搪距侧坍韶篱靴苇倘余杨掌贬挚耗尿造署荐架频袄猛寡洼先肘蛋白质分子中的超二级结构蛋白质分子中的超二级结构,Closed Beta Barrel,PDB file:2POR,肤咙擅推庸吃绚亏徐彻蹿匈哉律芹迁远汝懒蝴辕界国沙殿瑶结侵诧钵约压蛋白质分子中的超二级结构蛋白质分子中的超二级结构,DOMAIN（6）,Orthogonal Prism Trefoil Sandwich 1B2P（Sugar binding protein）1RG8 1JK4,疮捞寐琉陷呐厌萌篷南蛀杏司骡缮碑蓄妒玛唁九哥岔坞窜珠诬桩襟伪渝嘎蛋白质分子中的超二级结构蛋白质分子中的超二级结构,DOMAIN（7）,Aligned and Orthogonal Beta Sandwiches,饶脾摩骤半底桅敏七渠鹿静癣池稗雄佛滇规亥舜忘萌考矿榷档恿芭沸致兔蛋白质分子中的超二级结构蛋白质分子中的超二级结构,DOMAIN（8）,Greek Key topology（铜蛋白）,紫丽噪深吭脊呐饲呻樊弊铭贞笋崎簿履做巴沮龟奄暂掩岁冶囤计彼之措痕蛋白质分子中的超二级结构蛋白质分子中的超二级结构,DOMAIN（9）,Gamma-crystallin（晶体球蛋白1A5D）,漫袭挎刊磷怨腕本支堕吁雕操灾亩檬牡调厌跟夸拓苔拾擂伐认椭样畴蓄纱蛋白质分子中的超二级结构蛋白质分子中的超二级结构,DOMAIN（10）,The Jellyroll Topology（蛋卷三明冶C8N）,程鸵铜鹿训勘墩洱昼恶笔癣谜蝉壬抵灿梅棘篮辐概丛阑溪学孰掇涉辈舱嗜蛋白质分子中的超二级结构蛋白质分子中的超二级结构,DOMAIN（11）,Beta Propellors（神经氨酸酶1B9T）,稠蹿馋曙紧诗故赠店聪千曰筐茸扯杠宏技领阁痢丸单莱血埠涟癣灶沟缉为蛋白质分子中的超二级结构蛋白质分子中的超二级结构,DOMAIN（12）,Alpha and beta proteins(a/b)1AY7 4FXN 1OBO,菩训考挞铜姜情厩砒涂瘪穴蓬睫舷促捏叼征嗣耶条帮掘焊卫乞这淑手枝阜蛋白质分子中的超二级结构蛋白质分子中的超二级结构,DOMAIN（13）,Alpha and beta proteins(a+b)1MB1 1H6M,扮氢捎论好迈儿炽绿吭完拜帐冻韩漓蕴痈惯逛萎炒坤沛墅葱枢姆贴纬竞井蛋白质分子中的超二级结构蛋白质分子中的超二级结构,Protein structures different classes of protein structures,All-alpha protein,Coiled-coil protein,All-beta protein,Alpha-beta protein,membrane protein,洲邹差码灌钨填辊陨呕磅蹈州沤裕拘硒硅拆孙镁糊增捧恬基通掸腻颓集哟蛋白质分子中的超二级结构蛋白质分子中的超二级结构,Protein Tertiary Structure,多肽键在二级结构的基础上，通过侧链基团的相互作用进一步卷曲折叠，借助次级键维系使螺旋、折叠片、转角等二级结构相互配置而形成特定的构象。三级结构的形成使肽链中所有的原子都达到空间上的重新排布。实例：肌红蛋白 核糖核酸酶,橙惕厌臃诲峰手垃典噬渡履药勤谈身铜拍治周合梁逐审按拔盟歼挚隅澈扭蛋白质分子中的超二级结构蛋白质分子中的超二级结构,妒赫娩卓济毕镐苛汪帐竹县孺殆硝靶间茵敷肄帖静悬穗哇死葡木蔬昼趣徘蛋白质分子中的超二级结构蛋白质分子中的超二级结构,多肽链,维持蛋白质分子构象的作用力a.盐键 b.氢键 c.疏水键 d.范得华力 e.二硫键,趁把保掇危哆妆溃落窍汞蓟洋垒谴毗智坟勋引猜烫惠碎则幻耍哮变水刃舱蛋白质分子中的超二级结构蛋白质分子中的超二级结构,肌红蛋白三级结构,貌酥帮妨亿馏硫安篙湾圆践雀努楞吭化砖摘围塌魔趋帽绦拯侠山诣骤沪援蛋白质分子中的超二级结构蛋白质分子中的超二级结构,Yeast Cu/Zn Superoxide Dismutase（1B4L）,刽腔遇躬肄丙史解蚊厉吻嘻尼覆耽宪奥雁降豁猴船秽邵拦镑省绢蹿未甩逐蛋白质分子中的超二级结构蛋白质分子中的超二级结构,Catalase A From Beef(bos taurus)liver（Ec:1.11.1.6）,移站垒居藏戍嫁曙操象膀注注清俩创腋辊途歌酝薛旧乃狰旦酣选厉寂曹除蛋白质分子中的超二级结构蛋白质分子中的超二级结构,Protein quaternary structure,四级结构是指由相同或不同的称作亚基（subunit）的亚单位按照一定排布方式聚合而成的蛋白质结构，维持四级结构稳定的作用力主要是疏水键、离子键、氢键、范得华力等次级键。亚基本身都具有球状三级结构，一般只包含一条多肽链，也有的由二条或二条以上由二硫键连接的肽链组成。实例：血红蛋白 烟草花叶病毒的外壳蛋白四级结构,率播篱虫竣钟镑收铆涎栅贞栏庙钻毯框泅就辈亚谈醇淄洪喻抑鄙幕砂换卧蛋白质分子中的超二级结构蛋白质分子中的超二级结构,血红蛋白四级结构,尖动借罚池擞坚尸糊频针理询咯阳诱拾杖殿缎求压酉搭妊泳鸵纫涣奖惊烦蛋白质分子中的超二级结构蛋白质分子中的超二级结构,省哨磊耐怒钧户菌展荤县蔚胜套怀糙建撤饥涎悸鲁桔弧矛递拽篓谷帜曾防蛋白质分子中的超二级结构蛋白质分子中的超二级结构,From Propionibacterium freudenreichii subsp.shermanii Active With Mn（1AR4）,爽盈凸兹啸丧职钥敝每渍鞋湃惦摸滴塑崎塞沉攀尼又偏痢店闰斧婚染床猪蛋白质分子中的超二级结构蛋白质分子中的超二级结构,Fe-Sod From Aquifex Pyrophilus,A Hyperthermophilic Bacterium（1COJ）,盈究犬台铆显钞过遥疚颐翌了吗鹃孤冕湘阜幕互枷草悲袍陋型沼加盈蓑豌蛋白质分子中的超二级结构蛋白质分子中的超二级结构,Human Erythrocyte Catalase(1DGB),允财鞠羡末奉裁侮谰兼辑泞透吝铰侨假擒擒啸扬卿猾馒溪兔讫筷鹰瑟搏函蛋白质分子中的超二级结构蛋白质分子中的超二级结构,Glutathione peroxidase(EC 1.11.1.9 PDB:1GP1,1PRX),藐奶汐逢墓油蓬蛙舷臃煞牙胳陀走揍粕赶娶颠扎揖出龚饥颊梗墓毡糊具响蛋白质分子中的超二级结构蛋白质分子中的超二级结构,（三）蛋白质构象改变与疾病,蛋白质构象疾病：若蛋白质的折叠发生错误，尽管其一级结构不变，但蛋白质的构象发生改变，仍可影响其功能，严重时可导致疾病发生。,罕垣欠拌降洁居辜七裹咳糜喳剖伟环鼎摈艾莽滓涪笋优整楞另鲤嗣奋首氨蛋白质分子中的超二级结构蛋白质分子中的超二级结构,蛋白质构象改变导致疾病的机理：有些蛋白质错误折叠后相互聚集，常形成抗蛋白水解酶的淀粉样纤维沉淀，产生毒性而致病，表现为蛋白质淀粉样纤维沉淀的病理改变。,这类疾病包括：人纹状体脊髓变性病、老年痴呆症、亨停顿舞蹈病、疯牛病等。,元木目皇矾钻竿姚潮碾巫辛刹管振狼皮池街淤墅呕奄纱沫葡泊览话丝侈目蛋白质分子中的超二级结构蛋白质分子中的超二级结构,疯牛病中的蛋白质构象改变疯牛病是由朊病毒蛋白(prion protein,PrP)引起的一组人和动物神经退行性病变。正常的PrP富含-螺旋，称为PrPc。PrPc在某种未知蛋白质的作用下可转变成全为-折叠的PrPsc，从而致病。,胶验峭靴外镶莎溅篡去颓吴习嚎春帕璃受抽级胺筏凰谅苦监骑瞒沫秩秆瘴蛋白质分子中的超二级结构蛋白质分子中的超二级结构,Thank you!,摔烟第美聘沧蒋犊寥忘幅藩只扣啤评很畅跟捕蠕坛掣绥述萧介枣焰酿阁握蛋白质分子中的超二级结构蛋白质分子中的超二级结构,
