蛋白质的二级结构概念是什么

蛋白质的二级结构概念是什么,第1张

α-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054nm,每一圈含有36个氨基酸残基,每个残基沿着螺旋的长轴上升015nm。

螺旋的半径为023nm。

β-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)。

β-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。

蛋白质的二级结构是指蛋白质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。

蛋白质的二级结构指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。

二级结构(secondary structure):蛋白质分子中肽链并非直链状,而是按一定的规律卷曲(如α-螺旋结构)或折叠(如β-折叠结构)形成特定的空间结构,这是蛋白质的二级结构。

蛋白质的二级结构主要依靠肽链中氨基酸残基亚氨基(—NH—)上的氢原子和羰基上的氧原子之间形成的氢键而实现的。

主要有:

1、纤维蛋白(fibrous protein):一类主要的不溶于水的蛋白质,通常都含有呈现相同二级结构的多肽链许多纤维蛋白结合紧密,并为单个细胞或整个生物体提供机械强度,起着保护或结构上的作用。

2、角蛋白(keratin):由处于α-螺旋或β-折叠构象的平行的多肽链组成不溶于水的起着保护或结构作用蛋白质。

3、胶原(蛋白)(collagen):是动物结缔组织最丰富的一种蛋白质,它是由原胶原蛋白分子组成。原胶原蛋白是一种具有右手超螺旋结构的蛋白。每个原胶原分子都是由3条特殊的左手螺旋(螺距095nm,每一圈含有33个残基)的多肽链右手旋转形成的。

扩展资料

α-螺旋的主要特征

1、肽链以螺旋状盘卷前进,每圈螺旋由36个氨基酸构成,螺圈间距(螺距)为544埃。

2、螺旋结构被规则排布的氢键所稳定,氢键排布的方式是:每个氨基酸残基的N—H与其氨基侧相间三个氨基酸残基的C=O形成氢键。这样构成的由一个氢键闭合的环,包含13个原子。

因此,α-螺旋常被准确地表示为36/13螺旋。螺旋的盘绕方式一般有右手旋转和左手旋转,在蛋白质分子中实际存在的是右手螺旋。

参考资料来源:百度百科-蛋白质

早在1951年,第一个蛋白质结构解出前7年,鲍林和他的同事就利用已知的键长和键角提出了α螺旋和β折叠的结构。[7]α螺旋和β折叠都是将主链上的氢键供体和受体饱和的一种方式。这两个二级结构仅依赖于主链骨架,即所有氨基酸的共同部分,这就解释了为什么这两个二级结构频繁地出现于大多数的蛋白质结构中。随着越来越多的蛋白质结构得到解析,更多的二级结构被发现,如各类loop和其他形式的螺旋。二级结构都有自己独特的几何构架,即二面角ψ和φ有特定的值,处于ramachandran图的特定区域。二级结构还包括转角、loop和其他一些不常见的二级结构元素(如310螺旋等)。除了有规则的二级结构以外,主链骨架的其他部分就被称为无规则卷曲。

肽键

两个氨基酸可以通过缩合反应结合在一起,并在两个氨基酸之间形成肽键。而不断地重复这一反应就可以形成一条很长的残基链(即多肽链)。这一反应是由核糖体在翻译进程中所催化的。肽键虽然是单键,但具有部分的双键性质(由c=o双键中的π电子云与n原子上的未共用电子对发生共振导致),因此c-n键(即肽键)不能旋转,从而连接在肽键两端的基团处于一个平面上,这一平面就被称为肽平面。而对应的肽二面角φ(肽平面绕n-cα键的旋转角)和ψ(肽平面绕cα-c1键的旋转角)有一定的取值范围;一旦所有残基的二面角确定下来,蛋白质的主链构象也就随之确定。根据每个残基的φ和ψ来做图,就可以得到ramachandran图,由于形成同一类二级结构的残基的二面角的值都限定在一定范围内,因此在ramachandran图上就可以大致分辨残基参与形成哪一类二级结构。下表列出了肽键与对应类型单键以及氢键键长的比较。

所以,你问题的答案应该是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。而肽键是一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的氨基缩合,除去一分子水形成的酰胺键,不是氢键!!

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