蛋白质和蛋白质药物
蛋白质药物在药物开发中的应用
蛋白质药物在药物开发中的应用随着人类对疾病认识的深入，对治疗手段的需求也越来越高。
在药物开发领域，蛋白质药物备受重视，并得到了广泛的使用。
一、什么是蛋白质药物？蛋白质药物，是指由蛋白质作为药物基质所制备的药物。
蛋白质是人体内最基本的化学物质之一，能够参与到机体内的许多生理功能中。
因此，利用已知的蛋白质特性，可以制备出可以用于治疗疾病的蛋白质药物。
二、蛋白质药物的应用领域由于蛋白质药物具有许多优良的特性，比如高度选择性和生物学活性，可以应用于许多领域。
1. 消化系统疾病在消化系统疾病的治疗中，蛋白质药物也有着广泛的应用。
比如，在溃疡性结肠炎的治疗中，一种名为“白细胞介素-10”的蛋白质药物，已经被证明可以轻松地减缓患者的病情。
2. 神经系统疾病在神经系统疾病的治疗中，蛋白质药物也具有很高的效能。
比如，有一种名为“Aducanumab”的蛋白质药物，已经被用于治疗阿尔茨海默病，可以有效清除患者大脑中的病理性淀粉样蛋白。
此外，在帕金森病、肌萎缩性脊髓侧索硬化症等神经系统疾病的治疗中，也有着广泛的应用。
3. 微量元素疾病蛋白质药物还被广泛用于多种微量元素缺乏引起的疾病的治疗中。
例如，蛋白质被利用来治疗金属中毒（包括铬、镉、铅等），与铁、锌、硒等微量元素缺乏疾病。
三、蛋白质药物的优点相对于传统的化学药物，蛋白质药物具有很多独特的优点。
1. 高度选择性蛋白质药物具有很高的选择性，可以直接与患病细胞或靶蛋白结合，减少对其他正常细胞的影响，从而可以取得更好的治疗效果。
2. 生物学活性蛋白质药物可以与目标蛋白或细胞发生特定的生物学作用，起到较高的生物学效果，从而可以有效地治疗各种疾病。
3. 物理化学稳定性高受制造工艺的限制，蛋白质药物通常都需要在制备过程中被保持在特定pH值、温度和离子强度下，因此，蛋白质药物比化学药物更易受理化变化的影响，其物理化学稳定性往往更高。
四、蛋白质药物的制备蛋白质药物的制备具有很大的难度，因为蛋白质具有复杂的三级结构，需要很好地保持其稳定性才能发挥出预期的治疗效果。
蛋白质与药物的相互作用机理
蛋白质与药物的相互作用机理蛋白质和药物相互作用是化学和生物学领域的重要研究方向。
蛋白质是生命中最重要的分子之一，它们在细胞内起到许多重要的生理和生化功能。
而药物则是帮助人们治疗各种疾病的化学物质。
因此，了解蛋白质和药物之间的相互作用机理对于药物发现和生命科学研究具有重要的意义。
蛋白质是由氨基酸组成的，它们可以通过共价键和非共价键与其他分子相互作用。
药物通常是小分子有机化合物或生物大分子。
在药物分子与蛋白质分子相互作用的过程中，药物分子会与蛋白质中的氨基酸残基发生相互作用。
药物与蛋白质相互作用的主要方式包括静电相互作用、范德华相互作用和氢键相互作用。
静电相互作用通常发生在药物分子与蛋白质分子电荷相反的残基之间，例如药物分子的正电荷与蛋白质分子的负电荷相互作用。
范德华相互作用是指药物分子与蛋白质分子之间存在的非共价相互作用，其中的分子通常是疏水性的，并且药物分子通常含有烷基、苯环等疏水性残基。
氢键相互作用则是指药物分子与蛋白质分子之间形成的氢键，药物分子中通常含有带有氢键作用的官能团。
药物分子与蛋白质分子之间的相互作用通常会导致药物分子的构象发生变化，从而影响药物分子的生物活性和选择性。
大多数药物通常会优先与某些特定的蛋白质分子结合，从而发挥生物学效应。
这些蛋白质分子通常被称为药物靶标。
药物靶标与药物之间的相互作用可以通过分子对接等计算方法进行模拟和预测。
药物与蛋白质之间的相互作用不仅会影响药物分子的体内代谢和排泄，也可能会导致药物分子的毒副作用。
因此，了解药物与蛋白质之间的相互作用机理具有重要的医学和药理学意义。
对于研究新型药物的发现和开发、药物代谢和安全性评估等领域都有着重要的意义。
总之，蛋白质与药物的相互作用机理对于药物发现和生命科学研究具有重要的意义。
药物与蛋白质的相互作用通常通过静电相互作用、范德华相互作用和氢键相互作用实现。
药物可以选择性地结合到特定的蛋白质靶标上，从而影响药物的生物活性和选择性。
生物技术药物制剂
生物技术药物制剂生物技术药物制剂是利用生物技术方法生产的药物，具有高效、高准确性、低毒副作用等特点。
这些药物种类繁多，主要包括蛋白质药物、生物工程制剂和核酸药物等。
随着生物技术的不断发展和进步，生物技术药物制剂已成为国际上最具发展潜力和前景的新型药物。
一、蛋白质药物蛋白质是一种大分子化合物，由氨基酸组成，且具有复杂的结构和功能。
蛋白质药物是利用生物技术生产的药物，广泛应用于抗肿瘤、治疗糖尿病、治疗类风湿性关节炎等领域。
1.1 重组蛋白重组蛋白是一种人工合成的蛋白质，可通过重组DNA技术将其生产出来，具有较高的活性和稳定性。
市场上最常见的重组蛋白药物包括利妥昔单抗、重组人胰岛素、重组干扰素等，具有疗效确切、作用迅速、不易反复等特点。
1.2 抗体药物抗体药物是一种利用生物技术创造出的抗体，可用于治疗多种疾病，包括癌症、肿瘤和自身免疫性疾病等。
目前市场上可供选择的抗体药物有多达数十种，但最为知名的恐怕是赫赛汀，它是人体细胞系生产的单克隆抗体，可用于治疗癌症等疾病。
1.3 生长激素生长激素是一种由垂体腺分泌的蛋白质激素，可用于治疗多种生长障碍和缺陷。
利用生物技术生产的人类生长激素(HGH)、瑞格利诺(RHGH)等，具有较高的生物活性和安全性，被广泛应用于医疗领域。
二、生物工程制剂生物工程制剂是指通过利用现代生物工程技术生产的一类药物，包括：蛋白质药物类、核酸药物类、免疫调节剂、疫苗等。
现已广泛应用于肿瘤治疗、细胞治疗、创伤修复等领域，具有优异的生物活性和安全性。
2.1 基因工程药物基因工程药物是利用基因重组技术生产的药物，主要包括生长激素、胰岛素、干扰素和重组细胞因子等，具有较高的活性和稳定性。
其中，最典型的基因工程药物为重组人胰岛素，这种药物由基因工程技术合成，不但可以提高胰岛素的生物效价，而且能够更好地控制血糖，减少并发症的发生。
2.2 细胞治疗药物细胞治疗药物是利用细胞工程技术研制的药物，主要包括干细胞疗法、细胞培养物及重组细胞等。
蛋白质与药物相互作用分析的研究与开发
蛋白质与药物相互作用分析的研究与开发1. 引言蛋白质与药物相互作用分析是药物研发领域的重要研究方向之一。
通过研究蛋白质与药物之间的相互作用，可以揭示药物的作用机制、优化药物设计以及评估药物的安全性和疗效。
本文将重点探讨蛋白质与药物相互作用分析的研究方法和应用，以及该领域面临的挑战和未来发展方向。
2. 蛋白质与药物相互作用分析方法2.1 结构生物学方法结构生物学方法是蛋白质与药物相互作用分析中常用且有效的手段之一。
通过X射线晶体学、核磁共振和电子显微镜等技术，可以解析蛋白质和药物复合体的三维结构，揭示其相互作用模式和结合位点。
此外，还可以利用计算机模拟技术对复合体进行动力学模拟，预测其稳定性和动力学特性。
2.2 生化分析方法生化分析方法主要包括表面等离子共振、荧光共振能量转移、核磁共振和质谱等技术。
这些方法可以通过检测药物与蛋白质之间的相互作用引起的信号变化，实时监测和定量分析复合体的形成和解离过程。
此外，还可以利用这些方法研究复合体的亲和力、解离常数以及药物与蛋白质之间的动力学参数。
2.3 细胞生物学方法细胞生物学方法主要包括细胞免疫化学染色、蛋白质组学分析以及细胞信号转导等技术。
通过这些方法，可以研究药物与蛋白质相互作用对细胞功能和信号传导的影响，揭示药物作用机制以及其对细胞生理过程的调控。
3. 蛋白质与药物相互作用分析在药物研发中的应用3.1 药物靶点鉴定蛋白质与药物相互作用分析可以帮助鉴定潜在的靶点蛋白，从而为新药发现提供理论依据。
通过筛选化合物与蛋白质库进行相互作用分析，可以发现与药物相互作用的蛋白质，进而确定药物的作用靶点。
3.2 药物分子设计与优化蛋白质与药物相互作用分析可以揭示药物与靶点之间的结合位点和结合模式，为药物设计和优化提供指导。
通过结构生物学方法和计算机模拟技术，可以预测不同化合物与蛋白质之间的相互作用强度和选择性，从而提高药效和减少副作用。
3.3 药效评估蛋白质与药物相互作用分析可以评估药效，并预测其在体内的代谢、转运和排泄情况。
蛋白质药物种类
蛋白质药物种类
蛋白质药物主要包括以下几类：
1. 重组DNA技术生产的蛋白质药物：这类药物主要是通过基因工程技术，在宿主细胞中表达出人类所需的蛋白质药物。
例如胰岛素、生长激素、干扰素、白介素等。
2. 血液制品：这类药物主要来源于人体的血液，经过分离、纯化等工艺过程得到，如血红蛋白、白蛋白、免疫球蛋白等。
3. 疫苗：疫苗也是一种蛋白质药物，它通过刺激人体产生免疫应答，达到预防疾病的目的。
如流感疫苗、乙肝疫苗、HPV疫苗等。
4. 单克隆抗体药物：这类药物是通过基因工程技术制备的，能特异性识别并结合目标抗原的抗体药物，如赫赛汀、阿达木单抗等。
5. 融合蛋白药物：这类药物是由两个或多个功能不同的蛋白质通过基因重组技术组合而成的，如融合了EPO和抗体的药物，可以同时具有抗肿瘤和刺激造血的功能。
6. 细胞因子：如干扰素、白介素、肿瘤坏死因子等，它们可以调节免疫反应，用于抗病毒、抗肿瘤等治疗。
以上就是蛋白质药物的一些主要类型，实际上，随着生物技术的发展，蛋白质药物的种类也在不断增加。
蛋白质药物的研究现状
蛋白质药物的研究现状蛋白质药物是一种新型的药物，其研究和开发已经取得了显著的进展。
蛋白质药物由蛋白质分子构成，具有较高的特异性和效力，可以用于治疗各种疾病，尤其是肿瘤、免疫性疾病和代谢疾病等。
以下将从蛋白质药物的研究方法、研究进展和发展前景等方面进行阐述。
蛋白质药物的研究方法主要有两种，一种是通过生物体内制备，另一种是通过生物体外制备。
生物体内制备通常是利用基因工程技术，将需要的蛋白质基因导入到合适的宿主细胞中，通过宿主细胞的表达系统合成蛋白质药物。
这种方法较常见的有重组蛋白质制备，如生长因子、单克隆抗体等。
生物体外制备则是通过外源性原料制备蛋白质药物，如提取和纯化特定的蛋白质。
这种方法常用于提取和纯化天然产生的蛋白质，如血液制品。
蛋白质药物的研究进展非常迅速，已经有多个蛋白质药物成功上市，并在临床治疗中取得了显著的效果。
以单克隆抗体药物为例，它们具有高度的特异性，可以精确识别特定的抗原分子，具有较低的副作用和良好的耐受性，成为治疗癌症、自体免疫疾病等疾病的重要药物。
此外，还有许多蛋白质药物正在研究和开发中，如肿瘤治疗中的免疫检查点抑制剂、抗体药物联用疗法、蛋白质皮疹等。
未来蛋白质药物的发展前景非常广阔。
首先，随着生物技术和基因工程技术的进步，蛋白质药物的制备效率和质量将得到进一步提高，有望开发出更多高效的蛋白质药物。
其次，蛋白质药物的多样性将得到拓展，目前已有的蛋白质药物只是冰山一角，还有很多未知的蛋白质药物潜在疗效有待挖掘。
再次，蛋白质药物的应用领域将不断扩展，除了现有的肿瘤和免疫性疾病治疗，还有心血管疾病、代谢性疾病等领域的研究。
然而，蛋白质药物的研究仍然面临着一些挑战。
首先，蛋白质药物的制备成本较高，价格昂贵，限制了其在临床中的广泛应用。
其次，蛋白质药物在体内的稳定性和生物利用度仍然需要进一步改进，以提高疗效。
另外，蛋白质药物的副作用和免疫原性也需要引起足够的关注。
总之，蛋白质药物是一个具有广泛应用前景的研究领域，其研究方法和研究进展都取得了重要突破。
蛋白质表达与药物开发的关系
蛋白质表达与药物开发的关系蛋白质表达是生物学和制药领域中的一个重要工具和研究方向。
蛋白质的表达是指在细胞中转录和翻译基因信息，生成特定的蛋白质。
药物开发则是指通过研究和开发药物来治疗疾病或改善人类健康。
蛋白质表达与药物开发紧密相关，并且相互促进，对于药物的研发和治疗手段的改进都起到了重要作用。
一、蛋白质表达在药物开发中的应用蛋白质表达在药物开发中具有广泛的应用。
首先，蛋白质表达可以用于合成药物的靶标蛋白。
在药物研发过程中，科学家需要了解特定疾病的病因和作用机制，并找到治疗该疾病的靶标蛋白。
通过表达这些靶标蛋白，科学家可以对其进行结构和功能的研究，进一步了解疾病的发生和发展过程，为新药物的设计和开发提供重要依据。
其次，蛋白质表达在药物的银屏和筛选中也发挥着关键作用。
科学家通过表达和纯化大量的蛋白质，可以为药物筛选提供足够的样本数量。
一方面，大量表达的蛋白质可以用于高通量的筛选实验，以快速筛选出具有活性和选择性的药物分子。
另一方面，通过表达多种变异体蛋白，科学家可以对药物的活性和毒性进行评估，为药物的改良和优化提供重要参考。
最后，蛋白质表达还可以用于药物的生产和制备。
许多生物制药公司使用重组蛋白质技术来生产人类所需的蛋白质药物，如抗体、疫苗和激素等。
蛋白质表达系统可以大规模表达和纯化这些蛋白质，满足药物市场的需求，为人们提供有效的治疗手段。
二、药物开发对蛋白质表达的要求药物开发对蛋白质表达有很高的要求，包括蛋白质的表达效率、纯度和活性等方面。
首先，高表达效率是制备大量蛋白质的前提条件。
药物开发需要大量的蛋白质样品进行药物筛选和评价，因此表达系统必须具有高效的表达能力，能够快速产生足够数量的蛋白质。
其次，蛋白质的纯度和活性对药物开发至关重要。
蛋白质表达系统必须能够产生高纯度的蛋白质样品，以避免其他杂质对药物筛选和评价的干扰。
同时，蛋白质的活性也是药物开发的关键指标之一。
药物分子与靶标蛋白的结合和相互作用决定了药物的疗效和副作用。
蛋白质药物的名词解释
蛋白质药物的名词解释蛋白质药物，顾名思义，是以蛋白质为主要成分的药物，是利用蛋白质的特殊结构和功能进行治疗的一类药物。
本文将对蛋白质药物的定义、分类、研发和应用进行解释。
蛋白质药物是指利用蛋白质来实现临床治疗目标的药物，其中蛋白质作为药物的活性成分。
蛋白质药物的制备一般通过基因工程技术来获取目标蛋白质，这是一种以人类基因为基础，通过重组蛋白质的方法生产出医疗用途的蛋白质药物，或者利用工程改造人源蛋白质而获得的新型蛋白质药物。
蛋白质药物有广泛的分类，包括单抗类药物、融合蛋白类药物、肽类药物等。
单抗类药物是以单克隆抗体为基础制备的药物，其具有高度的特异性和亲和性，能够选择性地与特定的抗原结合，发挥治疗作用。
单抗类药物在抗肿瘤、免疫性疾病等领域具有重要应用。
融合蛋白类药物是将两种或多种蛋白质融合在一起，形成新的蛋白质，在治疗特定疾病方面具有独特的优势。
例如，重组人胰岛素就是一种融合蛋白类药物，用于治疗糖尿病。
肽类药物是指由几个氨基酸残基组成的小分子蛋白质，具有特定的生物活性。
例如，生长激素释放肽是一种肽类药物，可以刺激生长激素的产生，用于治疗生长激素缺乏症。
蛋白质药物的研发是一个复杂而严谨的过程。
首先，需要确定具有治疗潜力的靶点，并设计与其相互作用的蛋白质。
然后，通过基因工程技术将目标蛋白质大量生产。
接下来，对蛋白质进行结构和功能的研究，确保其完整性和活性。
最后，进行临床试验和监测，以确保蛋白质药物的安全性和疗效。
蛋白质药物在临床上有着广泛的应用。
它们可以用于治疗癌症、炎症性疾病、免疫性疾病等多种疾病。
与传统的化学药物相比，蛋白质药物具有更高的特异性和选择性，更少的副作用。
然而，蛋白质药物也存在一些挑战，如其生产成本高、储存和运输条件苛刻等。
因此，蛋白质药物的研发和应用仍然需要不断的努力。
总之，蛋白质药物作为新一代的生物制药，在临床治疗领域具有巨大的潜力。
通过研究和开发不同类型的蛋白质药物，我们可以为人类健康问题提供更多解决方案。
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山西医科大学 杨涛 生物化学与分子生物学教研室
第 三 篇
(二) 蛋白质的构象(conformation)
蛋白质的分子构象又称空间结构、立体结构、 高级结构或三维构象等。它包括二级结构，三 级结构和四级结构。 蛋白质分子构象是指蛋白质分子中原子和 基团在三维空间上的排列分布及肽键的走向。
相互作用，形成有规则的（在空间上可 辨认的）二级结构组合体。 常见类型：、、、
（1）α×α
复绕α－螺旋
（2）β×β
β×β－单元的手性
（3）β迂回
A.β迂回 B.希腊钥匙 C.双希腊钥匙
（4）β折叠桶
反平行β折叠桶
β折叠桶的各种形式
（5）βαβ
组合
组合
蛋白质的四级结构
概念
(1) 亚基 (subunit) 亚基也叫做亚单位，也有人称之为原聚 体或单体。多由一条多肽链折叠而成，具有 一二三级结构。 一般亚基没有活性，当它们构成具有完 整结构的蛋白质时，才表现出生物活性。
(2) 蛋白质的四级结构是由两个或两个以上的亚基 之间相互作用，彼此以非共价键相连而形成的更 复杂的构象。四级结构实际上就是亚基的立体排 布、相互作用及接触部位的布局。 维持蛋白质四级结构的主要化学键是疏水键， 它是由亚基间氨基酸残基的疏水基相互作用而形 成的。 亚基之间不含共价键，亚基间次级键的结合比 二、三级结构疏松，因此在一定的条件下，四级 结构的蛋白质可分离为其组成的亚基，而亚基本 身构象仍可不变。
键：氢键
二级结构的主链结构单元——肽单元
多肽链的主链结构
**肽单元
参与肽键的6个原子—— Cα1、C、H、O、 N、Cα2处于同一平面，称为肽单元
Cα1、Cα2为反
式构型
Cα3
N H Cα2 R O
C
O
ψ
肽平面 1
H
Φ
N H
C
Cα1
肽平面及其旋转
肽单元上Cα所连的两个单键的自由旋转角度，决定两个相 连肽单元的相对空间位置，由于旋转角度的不同，形成了几种 二级结构形式：
一种蛋白质中，亚基结构可以相同，也可 以不同。相同的称为同型亚基，不同的则称 为异型亚基。如烟草斑纹病毒的外壳蛋白是 由2200个相同的亚基形成的多聚体；正常人 血红蛋白A是两个α亚基与两个β亚基形成的四 聚体；天冬氨酸氨甲酰基转移酶由六个调节 亚基与六个催化亚基组成。 由2~10个亚基组成具有四级结构的蛋白质 称为寡聚体，更多亚基数目构成的蛋白质则 称为多聚体。
β折叠结构
β折叠片示意图
α-螺旋和-折叠结构比较
区别点 形 氢 状 键 α-螺旋 螺旋状 链内，与长轴平行 较大 较大 0 .15nm 毛发角蛋白 -折叠 锯齿状 链间，与长轴垂直 较小 较小 0.36nm 蚕丝蛋白
R－基团 延伸性 升1AA残基高度 举 例
3、-转角和无规卷曲
O R2 C HC H N C C R3 O N H
维持蛋白质构象的化学键
蛋白质一级结构的主要化学键是肽键 也有少量二硫键。而维持蛋白质空间结构 的化学键主要是一些次极键。次极键虽然 键能小，稳定性差，但由于数目众多，因 此在维持蛋白质分子的空间构象中起极为 重要的作用。 主要的次极键有：氢键，疏水键，盐键， 配位键, 二硫键。
1、氢键 由连接在一个电负性大的原子上的H与另一 个电负性大的原子相互作用而成，氢键是次极键 中键能最弱的，但数目最多，所以是最重要的次 极键，也是维持蛋白质二级结构的主要次极键。 2、疏水键 由两个非极性基团，因避开水相而群集在一 起的作用力，是维持蛋白质三级，四级结构的主 要次极键。
-螺旋
（1）螺旋走向，稳定以氢键连接， 氢键与轴平行。 （2）侧基R伸向螺旋外侧。 （3）棒状结构，高度压缩，紧密 排列。 （4）规律排列 （5）由1条充分伸展的肽链的肽 键平面折叠成的右手螺旋。 （6）每隔3.6个氨基酸残基螺旋 上升一圈，螺距0.54nm。 （7）1个螺圈内有13个原子。
没有四级结构的蛋白质：
1. 只有一条多肽链的蛋白质。
2. 虽然有多条多肽链，但他借助于共价
键相连（如：胰岛素和IgG等
3. 多聚体、多酶复合体、不属于四级结
构范畴。
胰岛素的二聚体
蛋白质的四级结构总结
蛋白质的四级结构(Quaternary Structure)是指由多条 各自具有一、二、三级结构的肽链通过非共价键连接 起来的结构形式；各个亚基在这些蛋白质中的空间排 列方式及亚基之间的相互作用关系。 这种蛋白质分子中，最小的单位通常称为亚基或亚单 位Subunit，它一般由一条肽链构成，无生理活性； 维持亚基之间的化学键主要是疏水力。 由多个亚基聚集而成的蛋白质常常称为寡聚蛋白；
形多 成肽 的链 构主 象链 。不 规 则 随 机 盘 曲
无规卷曲与生物 活性有关，对外 界理化因子极为 敏感。
三. ―模体”（motif）----超二级结构
一个蛋白质分子中可以有二个或三个具有二级结构的肽段， 在空间位置上相互接近，形成特殊的空间结构。
三级结构的构件
超二级结构
（1）αα （2）β×β （3）β迂回 （4）β折叠桶 (5) βαβ
α-螺旋 (α-helix) β-折叠(β-pleated sheet) β-转角 (β–turn or β -bend)
无规卷曲 (random coil)
左手螺旋与右手螺旋
return
α螺旋主要的结构特点
右 手 型 α 螺 旋 结 构 模 型
α螺旋主要的结构特点
俯视图
二级结构（-螺旋、分子内氢键)
R
H N O H N R R
O N H O N
R
H N O H N
R
O
R
பைடு நூலகம்
O
H
R
O
*α-helix：
◆以α-碳原子为
结构特点
转折点，以肽键 平面为单位，盘 曲成右手螺旋状 的结构。
◆螺旋上升一圈
含3.6个氨基酸残 基，螺距0.54nm
◆氨基酸的侧链
氢 键
伸向螺旋的外侧。
◆螺旋的稳定是
靠氢键。氢键方 向与长轴平行。
R1 H C
R2 O HC N H
O C N H O
R1 H C
O H C N CH R4 H
R3
C C
H C N CH R4 H
转角
向用级转 起，结角 着它构结 决对单构 定于元通 性确之常 的定间负 作肽的责 用链连各 。的接种 走作二
β转角
γ转角
转角结构
β转角
转角结构
γ 转角
β–turn and random coil
四种不同的α-螺旋模型
三股螺旋
子胶 的原 排纤 列 维 中 原 胶 原 蛋 白 分
又称胶原螺旋、超螺旋
胶原蛋白的三股螺旋
2、-折叠(-片层)
b-折叠(b-片层)
β-pleated sheet
1）多肽链充分伸展，每个肽单元以C为旋转点，折叠 成锯齿状的结构，R基团交替的位于锯齿状结构上下方。 2）两条以上的肽链或一条肽链内的若干肽段并行排列， 走向可以相同，也可以不同。 3） β-pleated sheet的稳定靠氢键。
两条以上肽链并列时, -片层有
顺向 反向
平行
-折叠
-折叠是由两条或多条几乎完全伸展的肽链平行 排列，通过链间的氢键交联而形成的。肽链的主 链呈锯齿桩状α-碳原子总是处于折叠的角上，氨 基酸的R基团处于折叠的棱角上并与棱角垂直，两 个氨基酸之间的轴心距为0.35nm。 -折叠有两种类型。一种为平行式，即所有肽链 的N-端都在同一边。另一种为反平行式，即相邻 两条肽链的方向相反。
3、盐键(又叫离子键) 它是蛋白质分子中带正电荷基团和负电荷基 团之间的静电吸引所形成的化学键。 4、配位键 蛋白质与金属离子结合中，常含有配位键， 如细胞色素，血红蛋白等均含有铁与蛋白质形成 的配位键。 5、二硫键 是由两个硫原子间所形成的化学键(较强的化 学键)。
*蛋白质三级结构的稳定主要靠次级键，包括氢键、盐键、
用X-衍射法测 定了血红蛋白 和肌红蛋白的 三级结构获得 了1962年诺贝 尔化学奖
-螺旋
血红素的结构式
肌红蛋白结合氧示意图
吡咯环/甲炔基桥/配位键
蛋白质的三级结构总结
蛋白质的三级结构(Tertiary Structure)是指 在二级结构基础上，肽链的不同区段的侧链 基团相互作用在空间进一步盘绕、折叠形成 的包括主链和侧链构象在内的特征三维结构。 维系这种特定结构的力主要有氢键、疏水键、 离子键和范德华力等。尤其是疏水键，在蛋 白质三级结构中起着重要作用。
六、蛋白质的四级结构
（quaternary structure）
二条或二条以上具有独立三级结构 蛋白质分子中各个亚基的空间 的多肽链通过次级键形成的空间结 排布及亚基接触部位的布局及 构。其中，每个具有独立三级结构
相互作用，称为蛋白质的四级 结构。
的多肽链称为亚基(subunit)。
主要稳定因素：氢键、 离子键 血红蛋白结构示意图
超二级结构是指二级结 构的基本结构单位（α 螺旋、β 折叠等）相互 聚集，形成有规律的二 级结构的聚集体。
超二级结构可直接作为三级机 构的“模体”（motif）或结 构域的组成单位，是介于二级 结构和结构域之间的一个结构 层次，这主要是氨基酸侧链基 团相互作用的结果。
超二级结构
若干相邻的二级结构单元组合在一起，
C O 氢键 C O 氢键 H CH 氢键 R C O N R CH C O
H N N CH O H N HN R C H C O CH C OC R CH R H NH C O 氢键