蛋白质的结构

蛋白质的二级结构。

蛋白质二级结构（secondary structure of protein）指它的多肽链中有规则重复的构象，限于主链原子的局部空间排列，不包括与肽链其他区段的相互关系及侧链构象。二级结构主要有α-螺旋、β-折叠、β-转角。常见的二级结构有α-螺旋和β-折叠。

二级结构是通过骨架上的羰基和酰胺基团之间形成的氢键维持的，氢键是稳定二级结构的主要作用力。

蛋白质在形成立体结构时，其多肽链部分首先折叠成α-型螺旋（α-helix）和β-型(β-sheet)结构，并由此进一步可折叠成球形。此时，将α螺旋和β型结构称为二级结构。在蛋白质以外，例如在trna有三叶草叶型结构，也可称为二级结构。

定义：蛋白质二级结构：肽链中的主链借助氢键，有规则的卷曲折叠成沿一维方向具有周期性结构的构象。

2分类编辑。

-螺旋(α-helix)

蛋白质中常见的一种二级结构，肽链主链绕假想的中心轴盘绕成螺旋状，一般都是右手螺旋结构，螺旋是靠链内氢键维持的。每个氨基酸残基（第n个）的羰基氧与多肽链c端方向的第4个残基（第n+4个）的酰胺氮形成氢键。在典型的右手α-螺旋结构中，螺距为0.

54nm，每一圈含有3.6个氨基酸残基，每个残基沿着螺旋的长轴上升0.15nm。

螺旋的半径为0.23nm。

-螺旋黄色部分为氢键。

-折叠(β-sheet)

是蛋白质中的常见的二级结构，是由伸展的多肽链组成的。折叠片的构象是通过一个肽键的羰基氧和位于同一个肽链或相邻肽链的另一个酰胺氢之间形成的氢键维持的。氢键几乎都垂直伸展的肽链，这些肽链可以是平行排列（走向都是由n到c方向）；或者是反平行排列（肽链反向排列）。

-转角(β-turn)

多肽链中常见的二级结构，连接蛋白质分子中的二级结构（α-螺旋和β-折叠），使肽链走向改变的一种非重复多肽区，一般含有2～16个氨基酸残基。含有5个氨基酸残基以上的转角又常称之环（loops）。常见的转角含有4个氨基酸残基，有两种类型。

转角i的特点是：第1个氨基酸残基羰基氧与第4个残基的酰胺氮之间形成氢键；转角ii的第3个残基往往是甘氨酸。这两种转角中的第2个残基大都是脯氨酸。

蛋白质的**结构。

蛋白质**结构（protein tertiary structure）:蛋白质分子处于它的天然折叠状态的三维构象。**结构是在二级结构的基础上进一步盘绕，折叠形成的。

**结构主要是靠氨基酸侧链之间的疏水相互作用，氢键，范德华力和静电作用维持的。（在二级结构的基础上借助各种次级键卷曲折叠成特定的球状分子结构的构象）

2概念编辑。

蛋白质的**结构是指球状蛋白质的多肽链在二级结构的基础上相互配置而形成特定的构象。α螺旋、β折叠、β转角和无规则卷曲等二级结构通过侧链基团的相互作用进一步卷曲、折叠，借助次级键的维系形成**结构，**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，它是建立在二级结构、超二级结构和结构域基础上的球状蛋白质的高级空间结构。

3分类编辑。

球状蛋白质及其亚基根据他们的结构域类型可以分为4类：全α结构、α，结构、全β结构和小的富含金属或二硫键结构。

4作用编辑。

**结构多只肽链中所有原子在空间的排布。此为，在某些蛋白质分子中。二硫键对其**结构的稳定也起重要作用。

5特点编辑。

1.含多种二级结构单元；

2.有明显的折叠层次；

3.为紧密的球状或椭球状实体；

4.分子表面有一空穴（活性部位）；

5.疏水侧链埋藏在分子内部，亲水侧链暴露在分子表面；

蛋白质的四级结构。

在体内有许多蛋白质含有2条或2条以上多肽链，才能全面地执行功能。每一条多肽链都有其完完整的**结构，称为亚基（subunit），亚基与亚基之间呈特定的三维空间分布，并以非共价键相链接，这种蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用，称为蛋白质的四级结构（quaternary structure）。

决定功能的蛋白质空间结构可包括四个连续不同的结构水平，每一级决定了其更高一级的结构特点。蛋白质的四级结构是指蛋白质的多条多肽链之间相互作用所形成的更为复杂聚合物的一种结构形式，主要描述蛋白质亚基空间排列以及亚基之间的连接和相互作用，不涉及亚基内部结构。

蛋白质亚基之间主要通过疏水作用、氢键、离子键等作用力形成四级结构，其中最主要的是疏水作用。

指多亚基蛋白质分子中各个具有**结构的多肽链以适当方式聚合所呈现的三维结构。

2名词解释编辑。

蛋白质四级结构：指亚基与亚基之间呈特定的三维空间排布，并以非共价键相连接，这种蛋白质分子中各个亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用，称为蛋白质的四级结构。

在四级结构中，各亚基间的结合力主要是氢键和离子键。[1]

蛋白质是具有特定构象的大分子，为研究方便，将蛋白质结构分为四个结构水平，包括一级结构、二级结构、**结构和四级结构。一般将二级结构、**结构和四级结构称为三维构象或高级结构。

3结构编辑。

一级结构又称初级结构（primary structure），指形成肽链的氨基酸序列，即指蛋白质分子中氨基酸残基的顺序，包括肽链中氨基酸的数目、种类和顺序。肽键是蛋白质中氨基酸之间的主要连接方式，即由一个氨基酸的α-氨基和另一个氨基酸的α-羧基之间脱去一分子水相互连接。肽键具有部分双键的性质，所以整个肽单位是一个刚性的平面结构。

在多肽链的含有游离氨基的一端称为肽链的氨基端或n端，而另一端含有一个游离羧基的一端称为肽链的羧基端或c端。蛋白质一级结构的改变可使其二级结构（secondary structure）和蛋白质的功能发生变化。例如，血红蛋白中一个特定氨基酸的改变可导致镰形细胞贫血症（sickle cell anemia）的发生，其根源就是其一级结构的变化（一个氨基酸的改变）改变了血红蛋白的结构和功能。

蛋白质的一级结构是由编码它的基因确定的，不同生物同种（或同源）蛋白质一级结构之间的差别可以反映出它们的进化关系，即一级结构中氨基酸序列的差别越小，说明它们的亲缘关系就越近。

二级结构是指多肽链骨架盘绕折叠所形成的有规律性的结构。最基本的二级结构类型有α-螺旋结构和β-折叠结构，两种构象均由氢键维持。[1]此外还有β-转角和自由回转。

右手α-螺旋结构是在纤维蛋白和球蛋白中发现的最常见的二级结构，每圈螺旋含有3.6个氨基酸残基，螺距为0.54nm,螺旋中的每个肽键均参与氢键的形成以维持螺旋的稳定。

β-折叠结构也是一种常见的二级结构，在此结构中，多肽链以较伸展的曲折形式存在，肽链（或肽段）的排列可以有平行和反平行两种方式。氨基酸之间的轴心距为0.35nm,相邻肽链之间借助氢键彼此连成片层结构。

超二级结构是指蛋白质分子中的多肽链在三维折叠中形成有规则的二级结构聚集体。

结构域是介于二级结构和**结构之间的一种结构层次，是指蛋白质亚基结构中明显分开的紧密球状结构区域。

蛋白质的**结构是整个多肽链的三维构象，它是在二级结构的基础上，多肽链进一步折叠卷曲形成复杂的球状分子结构。具有**结构的蛋白质一般都是球蛋白，这类蛋白质的多肽链在三维空间中沿多个方向进行盘绕折叠，形成十分紧密的近似球形的结构，分子内部的空间只能容纳少数水分子，几乎所有的极性r基都分布在分子外表面，形成亲水的分子外壳，而非极性的基团则被埋在分子内部，不与水接触。蛋白质分子中侧链r基团的相互作用对稳定球状蛋白质的**结构起着重要作用。

蛋白质的四级结构指数条具有独立的**结构的多肽链通过非共价键相互连接而成的聚合体结构。在具有四级结构的蛋白质中，每一条具有**结构的皑链称为亚基或亚单位，缺少一个亚基或亚基单独存在都不具有活性。四级结构涉及亚基在整个分子中的空间排布以及亚基之间的相互关系。[

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