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1、第6章蛋白质的结构与功能的关系蛋白质的主要结构层次蛋白质多肽链中氨基酸残基的排列顺序多肽链中主链原子的局部空间排布由二级结构元件构建成的总三维结构以独立折叠的球状三维实体通过非共价键彼此缔合在一起一、蛋白质一级结构与功能的关系第6章蛋白质的结构与功能的关系二、蛋白质空间结构与功能的关系一、蛋白质一级结构与功能的关系（一）一级结构是空间结构和功能的基础（二）蛋白质一级结构与分子病（一）一级结构是空间结构和功能的基础一、蛋白质一级结构与功能的关系天然状态，有催化活性尿素、β-巯基乙醇去除尿素、β-巯基乙醇非折叠状态，无活性牛核
2、糖核酸酶序列规定构象一级结构是空间结构和功能的基础最早的序列分析：胰岛素蛋白质InsulinChainA:8-10位存在着不同（牛，ASV；猪，TSI；羊，AGV）(Brownetal.,1955)。一级结构相似的蛋白质功能相似表-胰岛素的一级结构及种属差异位置来源氨基酸排列顺序的部分差异A8A9A10B30人苏丝异亮苏猪苏丝异亮丙牛丙丝纈丙狗苏丝异亮丙山羊丙甘纈丙马苏甘异亮丙象苏甘纈苏抹香鲸苏丝异亮丙兔苏丝异亮丝从细胞色素c的一级结构看生物进化细胞色素c是由104个氨基酸组成的蛋白质。比较50种不同的生物，凡与人类亲缘关
3、系越远的生物，其氨基酸顺序与人类的差异越大。分子进化促肾上腺皮质激素39MSH促黑激素13一级结构不同的蛋白质功能不同MSH主要作用于黑色素细胞。体内黑色素细胞分布于皮肤及毛发、眼球虹膜色素层等。胞浆内的黑色素小体内含酪氨酸酶，可促进酪氨酸转变为黑色素、MSH作用主要为激活酪氨酸酶，并促进酪氨酸酶合成，从而促进黑色素合成，使皮肤及毛发颜色加深。氨基酸组成变化改变其功能Patient’ssymptoms:Cough,feverandheadache,atingeofyellowinwhitesofeyes,visiblepa
4、lemucousmembrane,enlargedheart,welldevelopedphysically,anemic,muchlessRDcells（二）蛋白质一级结构与分子病clinicaltest:Theshapeoftheredcellswasveryirregular,largenumberofthin,elongated,sickle-shapedandcrescent-shapedforms.基因突变导致蛋白质一级结构的突变，导致蛋白质生物功能的下降或丧失，就会产生疾病，这种病称为分子病（molecula
5、rdisease）。镰刀状红细胞贫血ObservedNormalrangeRedcellcount2.6×106/ml4.6～6.2×106/mlHemoglobincontent8g/100ml14～18g/100mlWhitecellcount15,250/ml4,000～10,000/mlpIofsickle-cellHbwashigherthannormaloneby0.23,whichisequivalentto2to4netpositivechargesperHbmolecule.(1949,Pauling)2
6、-Delectrophoresisshowedonlyonepeptideof28digestedHbpeptidesisdifferent(1954,Ingram).IdentifyingthecauseIdentifyingthecause正常人患者SequenceanalysisshowedthedifferenceinAAsequence.HbA:Val-His-Leu-Thr-Pro-Glu-Glu-Lys-HbS:Val-His-Leu-Thr-Pro-Val-Glu-Lys-Differenceinpri
7、marystructureofHbS：CATA：CTTFurtherstudiesshowedthattheAAvariationisduetothegenemutation.正常人血红蛋白β链的第6位氨基酸是Glu，而镰刀状细胞贫血病人的血红蛋白中，Glu变成了Val，仅此一个氨基酸之差，本是水溶性的血红蛋白，就聚集成不溶性的纤维束，并引起红细胞变形成镰刀状而极易破裂，产生贫血。蛋白质的一级结构与功能的关系1.由较短肽链组成的蛋白质一级结构，其结构不同，生物功能也不同.2.由较长肽链组成的蛋白质一级结构中，其中“关键”部
8、分结构相同，其功能也相同；“关键”部分改变，其功能也随之改变。二、蛋白质空间结构与功能的关系（一）、肌红蛋白的结构与功能（二）、血红蛋白的结构与功能在蛋白质与其他分子的相互作用中能被它可逆结合的其他分子称为配体。配体可以是任何一种分子，包括另一种蛋白质分子。蛋白质上的配体结合部位和配体在大小、形状、电荷
