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摘要

本课程重点解析蛋白质的三级结构及其测定方法,强调稳定三级结构的化学键(如二硫键)的局限性。详细介绍了两种关键测定技术:X射线晶体衍射法(需蛋白质结晶,但结果可靠)和核磁共振法(适用于溶液环境,但限于小分子蛋白)。课程深入探讨了介于二级与三级结构之间的过渡结构——模体(Motif)和结构域(Domain),列举了EF手型、螺旋-转角-螺旋等具有特定生物学功能的模体,并以DNA聚合酶I为例说明结构域在功能上的独立性。最后简要概述四级结构的判定标准(多亚基且无二硫键)及其生物学意义。

亮点

  • 🔑 二硫键的局限性:并非所有蛋白质均含二硫键,其存在与蛋白质类型相关,需结合具体结构分析原因。
  • ⚖️ 结构测定方法的互补性:X射线晶体衍射依赖蛋白质结晶(膜蛋白难度大),而核磁共振可直接分析溶液环境中的小蛋白(≤120个氨基酸),两者结果高度一致。
  • 🖐️ EF手型模体的功能:由两个α螺旋与钙结合环组成,通过酸性氨基酸残基结合钙离子,广泛参与细胞信号转导(如钙调蛋白)。
  • 🧬 模体与功能的关联:螺旋-转角-螺旋模体通过识别螺旋的氢键供体/受体特异性结合DNA序列;Rossmann折叠模体则常结合辅酶(如NAD⁺),参与氧化还原反应。
  • 🧩 结构域的独立性:以DNA聚合酶I为例,其三个结构域分别执行DNA合成、校对纠错和RNA引物切除功能,经蛋白酶处理后仍可独立行使功能。

#蛋白质三级结构 #结构域与功能 #X射线晶体衍射 #核磁共振技术 #生物化学考研

思考

  1. 若某膜蛋白难以结晶,除核磁共振外还有哪些替代方法可研究其三级结构?
  2. 如何区分模体(Motif)与结构域(Domain)在蛋白质功能中的作用层级?
  3. 为什么四级结构要求亚基间不能存在二硫键?其生物学优势具体体现在哪些方面?