蛋白质二级结构的名词解释

汤圆的来历2023-04-30  143

蛋白质二级结构

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。

蛋白质二级结构:指蛋白质多肽链本身的折叠和盘绕的方式。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(helix)和β-型结构,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。

名词解释:

蛋白质二级结构:多肽链借助氢键排列自己特有的a螺旋和b折叠片断。

蛋白质二级结构(secondary structure)

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-转角等几种形式,它们是构成蛋白质高级结构的基本要素。

α-螺旋(α-helix)是蛋白质中最常见最典型含量最丰富的二级结构元件在α螺旋中,每 个螺旋周期包含 36 个氨基酸残基,残基侧链伸向外侧,同一肽链上的每个残基的酰胺氢原子和位于它后面的第4个残基上的羰基氧原子之间形成氢键。这种氢键大致与螺旋轴平行。一条多肽链呈α-螺旋构象的推动力就是所有肽键上的酰胺氢和羰基氧之间形成的链内氢键。在水环境中,肽键上的酰胺氢和羰基氧既能形成内部(α-螺旋内)的氢键,也能与水分子形成氢键。如果后者发生,多肽链呈现类似变性蛋白质那样的伸展构象。疏水环境对于氢键的形成 没有影响,因此,更可能促进α-螺旋结构的形成。

四种不同的α-螺旋

β-折叠(β-sheet)也是一种重复性的结构,可分为平行式和反平行式两种类型,它们是通过肽链间或肽段间的氢键维系。可以把它们想象为由折叠的条状纸片侧向并排而成,每条纸片可看成是一条肽链, 称为β折叠股或β股(β-strand),肽主链沿纸条形成锯齿状,处于最伸展的构象,氢键主要在股间而不是股内。α-碳原子位于折叠线上,由于其四面体性质,连续的酰氨平面排列成折叠形式。需要注意的是在折叠片上的侧链都垂直于折叠片的平面,并交替的从平面上下二侧伸出。平行折叠片比反平行折叠片更规则且一般是大结构而反平行折叠片可以少到仅由两个β股组成。

在平行(A)和反平行(B)β-折叠片中氢键的排列

反向β-折叠

β-转角(β-turn)是种简单的非重复性结构。在β-转角中第一个残基的C=O与第四个残基的N-H氢键键合形成一个紧密的环,使β-转角成为比较稳定的结构,多处在蛋白质分子的表面,在这里改变多肽链方向的阻力比较小。β-转角的特定构象在一定程度上取决与他的组成氨基酸,某些氨基酸如脯氨酸和甘氨酸经常存在其中,由于甘氨酸缺少侧链(只有一个H),在β-转角中能很好的调整其他残基的空间阻碍,因此使立体化学上最合适的氨基酸;而脯氨酸具有换装结构和固定的角,因此在一定程度上迫使β-转角形成,促使多台自身回折且这些回折有助于反平行β折叠片的形成。

两种主要类型的β-转角

其他二级结构元件还有β-凸起(β-bugle)无规则卷曲(randon coil)等等。

RNase的某些二级结构

蛋白质可分为纤维状蛋白和球状蛋白。纤维状蛋白通常是水不溶性的,在生物体内往往起着结构和支撑的作用;这类蛋白质的多肽链只是沿一维方向折叠, β折叠以反式平行为主且折叠片氢键主要是在不同肽链之间形成。球状蛋白一般都是水溶性的,是生物活性蛋白;它们的结构比起纤维状蛋白来说要复杂得多。α螺旋和β折叠在不同的球状蛋白质中所占的比例是不同的,平行和反平行β折叠几乎同样广泛存在,既可在不同肽链或不同分子之间形成,也可在同一肽链的不同肽段(β股)之间形成。β转角、卷曲结构或环结构也是它们形成复杂结构不可缺少的。 可参考 >

蛋白质的二级结构包括α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规卷曲四种,蛋白质二级结构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。在α-螺旋结构中,多肽链主链围绕中心轴以右手螺旋方式旋转上升,每隔36个氨基酸残基上升一圈。氨基酸残基的侧链伸向螺旋外侧。每个氨基酸残基的亚氨基上的氢与第四个氨基酸残基羰基上的氧形成氢键,以维持α-螺旋稳定;在β-折叠结构中,多肽链的肽键平面折叠成锯齿状结构,侧链交错位于锯齿状结构的上下方。两条以上肽链或一条肽链内的若干肽段平行排列,通过链间羰基氧和亚氨基氢形成氢键,维持β-折叠构象的稳定;在球状蛋白质分子中,肽链主链常出现180o回折,回折部分称为β-转角,β-转角通常由4个氨基酸残基组成,第二个残基常为脯氨酸。

蛋白质二级结构(secondary

structure

of

protein)指蛋白质多肽链本身的折叠和盘绕的方式。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。编辑本段分类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。

α-螺旋

**部分为氢键

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。

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