蛋白质的三级结构是什么

蛋白质的三级结构是什么,第1张

蛋白质三级结构:指一条多肽链在二级结构或者超二级结构甚至结构域的基础上,进一步盘绕,折叠,依靠次级键的维系固定所形成的特定空间结构成为蛋白质的三级结构。

简介:

蛋白质三级结构(protein tertiary structure):蛋白质分子处于它的天然折叠状态的三维构象。三级结构是在二级结构的基础上进一步盘绕,折叠形成的。三级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)

概念:

蛋白质的三级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三级结构,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,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。

分类及表现形式:

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,β结构、全β结构和小的富含金属或二硫键结构。

表现形式:结构域、分子伴侣。

作用:

三级结构多指肽链中所有原子在空间的排布。此为,在某些蛋白质分子中。二硫键对其三级结构的稳定也起重要作用。

特点:

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。

蛋白质二级结构是指多肽链借助于氢键沿一维方向排列成具有周期性的结构的构象,是多肽链局部的空间结构(构象),主要有α-螺旋、β-折叠、β-转角等。三级结构主要针对球状蛋白质而言的是指整条多肽链由二级结构元件构建成的总三维结构,包括一级结构中相距远的肽段之间的几何相互关系,骨架和侧链在内的所有原子的空间排列。在球状蛋白质中,侧链基团的定位是根据它们的极性安排的。蛋白质特定的空间构象是由氢键、离子键、偶极与偶极间的相互作用、疏水作用等作用力维持的,疏水作用是主要的作用力。有些蛋白质还涉及到二硫键。

1.概念: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。即肽链中所有原子在三维空间的排布位置,包括相距甚远的氨基酸残基主链和侧链所形成的全部分子结构。因此有些在一级结构上相距甚远的氨基酸残基,经肽链折叠在空间结构上可以非常接近。

2.维系键:疏水键、离子键、氢键和VanderWaals力等。 三级结构形成时,亲水基团在表面,疏水基团在内部;

3.结构域

分子大的蛋白质三级结构常可分割成l个或数个球状或纤维状的区域,折叠较为紧密,各行其功能,称为结构域。

4.分子伴侣

是蛋白质合成过程中形成空间结构的控制因子,广泛存在于从细菌到人的细胞中。分子伴侣可逆的与未折叠肽段的疏水部分结合随后松开,如此重复进行可防止错误的聚集发生,使肽链正确折叠。

蛋白质三级结构中,肽链折叠卷曲形成的球状、椭圆形等三级结构蛋白质分子,往往形成一个亲水的分子表面和一个疏水的分子内核,靠分子内部疏水键和氢键等来维持其空间结构的相对稳定。有些蛋白质分子的亲水表面上也常有一些疏水微区,或在分子表面形成一些形态各异的“沟”、“槽”或“洞穴”等结构,一些蛋白质的辅基或金属离子往往就结合在其中。例如上述肌红蛋白分子亲水表面上,就有一个疏水洞穴,其中结合着一个含Fe2+的血红素辅基,起着结合并储存氧的功能,供肌肉剧烈收缩氧供应相对不足时释放被利用的需要。而结合了糖、脂的蛋白质分子其三级结构就更复杂了。

具备三级结构的蛋白质从其外形上看,有的细长(长轴比短轴大10倍以上),属于纤维状蛋白质(fibrous protein),如丝心蛋白;有的长短轴相差不多基本上呈球形,属于球状蛋白质(globular protein),如血浆清蛋白、球蛋白、肌红蛋白,球状蛋白的疏水基多聚集在分子的内部,而亲水基则多分布在分子表面,因而球状蛋白质是亲水的,更重要的是,多肽链经过如此盘曲后,可形成某些发挥生物学功能的特定区域,例如酶的活性中心等。

蛋白质三级结构的稳定主要靠次级键,包括氢键、疏水键、盐键以及范德华力(Van der Wasls力)等。这些次级键可存在于一级结构序号相隔很远的氨基酸残基的R基团之间,因此蛋白质的三级结构主要指氨基酸残基的侧链间的结合。次级键都是非共价键,易受环境中pH、温度、离子强度等的影响,有变动的可能性。二硫键不属于次级键,但在某些肽链中能使远隔的二个肽段联系在一起,这对于蛋白质三级结构的稳定上起着重要作用。


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