文档介绍：第5章蛋白质的三维结构
一、研究蛋白质构象的方法
二、稳定蛋白质三维结构的作用力
三、多肽主链折叠的空间限制
四、二级结构:多肽链折叠的规则方式
五、纤维状蛋白质
六、超二级结构和结构域
七、球状蛋白质与三级结构
八、膜蛋白的结构
九、蛋白质折叠和结构预测
十、亚基缔合和四级结构
一、研究蛋白质构象的方法
用X射线衍射研究蛋白质的构象时,蛋白质必须结晶。用波长很短的X射线(λ=)照射蛋白质晶体,发生散射,底片曝光后,得到衍射图,再经计算机处理,绘出电子密度图,从中构建出三维分子图像。
(X射线衍射法)
肌红蛋白的X射线衍射图
肌红蛋白分子中部分肽链的电子密度图
研究溶液中蛋白质构象的光谱学方法
(紫外差光谱)
蛋白质中的Trp、Tyr、Phe等残基有紫外吸收,紫外吸收的指标有两个,即最大吸收波长(λmax)和摩尔消光系数(ε)。这些残基处于不同的微环境下时,它们的λmax和ε会发生相应的变化。环境极性增大会引起吸收峰向短波方向移动,称为蓝移,反之,引起红移。测定两个样品(同一蛋白溶液,条件有所改变,如pH、溶剂种类、离子强度或温度等)的紫外吸收光谱之差(差光谱),可以得知这些基团的微环境。
紫外差光谱
在极性溶剂中,如果蛋白质中某种氨基酸残基的λmax和ε大于自由存在的同一种氨基酸的λmax和ε,说明这种氨基酸残基一定位于蛋白质分子的内部,并被非极性氨基酸残基所包围。如果蛋白质的紫外吸收光谱对溶剂的极性变化很敏感,则产生λmax和ε变化的氨基酸残基一定位于蛋白质分子表面。
Tyr在pH6和pH13的吸收光谱
Tyr是否处于解离状态可以通过紫外吸收光谱测出
荧光测定
有些物质可以吸收某种波长的辐射,吸收的能量少部分转变成热量,大部分在10-9~10-8秒内以较长的波长发出辐射,这种发出的辐射称为荧光。在蛋白质中,Trp和Tyr残基是主要的荧光基团,Phe残基也能发出荧光。它们的荧光λmax分别为348nm、303nm和282nm。这些残基的微环境的不同会导致λmax和ε的不同,根据其荧光变化可以得知其所处的微环境。
荧光分光光度计工作原理图
酪氨酸的吸收光谱与荧光光谱