文档介绍：第二章蛋白质
第三节蛋白质的化学结构
一、肽键及多肽链
(一)基本概念
肽键:蛋白质分子中不同氨基酸是以相同的化学键连接的,即前一个氨基酸分子的α-羧基与下一个氨基酸分子的α-氨基缩合,失去一个水分子形成肽(peptide),该C-N化学键称为肽键(peptide bond)。
多肽:由两个氨基酸分子缩合而成的肽称为二肽;含三个氨基酸的肽,称为三肽,以此类推;含20个以上的称多肽(polypeptide)。
肽与蛋白质之间无明显界限,50个以上氨基酸构成的肽一般称蛋白质。
氨基酸残基:蛋白质中的氨基酸不再是完整的氨基酸分子,称为氨基酸残基。
多肽链:通过肽键连接而成的链状结构称为多肽链(polypeptide chain),其骨架由-N-Cα-C-重复构成。
书写格式:把含有α-NH2的氨基酸残基写在多肽链的左边,称为N-末端(氨基端),把含有α-COOH的氨基酸残基写在多肽的右边,称为C-末端(羧基端)。
除肽键外,蛋白质中还含有其他类型的共价键,例如,蛋白质分子中的两个半胱氨酸可通过其巯基形成二硫键(-S-S-,又称二硫桥),这是蛋白质分子中一种常见的共价键,可存在于多肽链内部或两条肽链之间。
(二)肽类存在的生理意义
肽类作为小分子蛋白质,在体内有一些相当重要的功能,并有一定的应用价值。
如:(endorphins),可作为天然的止痛药物;
,它是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸构成,其中谷氨酸以γ-羧基而不是α-羧基与半胱氨酸形成肽键。
二、蛋白质的一级结构
(一)蛋白质一级结构的概念
蛋白质的一级结构(primary structure)是指多肽链上各种氨基酸残基的排列顺序。一级结构的基本结构键是肽键。一级结构是蛋白质的结构基础,也是各种蛋白质的区别所在,不同蛋白质具有不同的一级结构。
(二)一级结构的测定
三、蛋白质的高级结构
构象:蛋白质在体内发挥各种功能不是以简单的线性肽链形式,而是折叠成特定的、具有生物活性的立体结构,即构象(conformation)。蛋白质的构象是指分子中所有原子和基团在空间的排布,又称空间结构或三维结构(three dimensional structure),是由于化学键的旋转造成的。与构型不同。
(一)蛋白质结构的层次
蛋白质分子是结构极其复杂的生物大分子,有的蛋白质分子只包含一条多肽链,有的则包含数条多肽链。为研究方便,可将蛋白质的结构划分为几个层次,包括:
蛋白质一级结构
↓
二级结构(secondary structure)
↓
超二级结构(super secondary structure)
↓
结构域(structural domain)
↓
三级结构(tertiary structure)
↓
四级结构(quaternary structure)
一级结构:指多肽链上的氨基酸排列顺序。
二级结构:指多肽链主链骨架的局部空间结构。
超二级结构:指二级结构的组合。
结构域:指多肽链上致密的、相对独立的球状区域。
三级结构:指多肽链上所有原子和基团的空间排布。
四级结构:则由几条肽链构成。
(二)肽单位和二面角
1 . 肽单位的结构特征
蛋白质中肽键的C、N及其相