生物化学-第二章-中-课件

第一节第一节 蛋白质的构件蛋白质的构件-氨基酸氨基酸 第二节第二节 蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构 第三节第三节 蛋白质的三维结构蛋白质的三维结构 第四节第四节 结构与功能的关系结构与功能的关系 第五节第五节 蛋白质的通性、纯化蛋白质的通性、纯化 和表征和表征 一一 研究蛋白质构象的方法研究蛋白质构象的方法二二 稳定蛋白质三维结构的作用力稳定蛋白质三维结构的作用力三三 多肽主链折叠的空间限制多肽主链折叠的空间限制四四 蛋白质的二级结构蛋白质的二级结构五五 蛋白质的超二级结构和结构域蛋白质的超二级结构和结构域六六 蛋白质的三级结构蛋白质的三级结构七蛋白质的四级结构七蛋白质的四级结构八蛋白质的折叠和结构预测八蛋白质的折叠和结构预测第三节第三节 蛋白质的三维结构蛋白质的三维结构目前研究构象的主要方法：目前研究构象的主要方法：X X衍射法和核衍射法和核磁共振技术磁共振技术 一一 研究蛋白质构象的方法研究蛋白质构象的方法X X衍射法衍射法必需得到高标准的蛋白晶体，必需得到高标准的蛋白晶体，核磁共振技术核磁共振技术目前研究构象的主要方法：目前研究构象的主要方法：X X衍射法和核磁衍射法和核磁共振技术共振技术但两种技术都有不足之处。但两种技术都有不足之处。前者要求必需得到高标准的蛋白晶体，前者要求必需得到高标准的蛋白晶体，后后者者对对分分子子量量大大于于3万万的的大大蛋蛋白白不不能能测测定定,因此理论模拟和结构预测显得十分重要。因此理论模拟和结构预测显得十分重要。一一 研究蛋白质构象的方法研究蛋白质构象的方法二二 稳定蛋白质三维结构的作用力稳定蛋白质三维结构的作用力三三 多肽主链折叠的空间限制多肽主链折叠的空间限制肽键的肽键的C和和N均为均为sp2杂化杂化三三 多肽主链折叠多肽主链折叠的空间限制的空间限制酰胺平面与酰胺平面与-碳碳原子的二面角原子的二面角（和和）：）：规定键两侧规定键两侧基团为顺式排列基团为顺式排列时为时为0 0o o，从，从C C沿键沿键轴方向观察，顺轴方向观察，顺时针旋转的角度时针旋转的角度为正值。为正值。-碳原子碳原子-碳原子碳原子可允许的可允许的和和：拉氏构象：拉氏构象图图二面角：二面角：C C 原子连接两个肽原子连接两个肽单位的平面，单位的平面，C C-N-N和和C C-C-C单键的旋转单键的旋转角分别用角分别用和和表示表示.由于由于和和决定了相决定了相邻两个肽平面在空间邻两个肽平面在空间上的位置，因此称为上的位置，因此称为二面角二面角.（a）允许、稳定）允许、稳定（b）不允许、不稳定）不允许、不稳定成对二面角决定的主链构象成对二面角决定的主链构象 非键合原子之间的距离非键合原子之间的距离=最小接触距离最小接触距离非键合原子之间的距离非键合原子之间的距离=最小接触距离最小接触距离,无斥力无斥力,构象能量低构象能量低,最稳定最稳定.右手右手螺旋、螺旋、折叠、胶原三股螺折叠、胶原三股螺旋位于允许的实线区域内旋位于允许的实线区域内.虚线以外广大区域是完全不虚线以外广大区域是完全不允许的允许的,非键合原子之间的非键合原子之间的距离距离 最小接触距离最小接触距离,斥力大斥力大,构象能量很高构象能量很高,不能存在不能存在.虚虚线区域内是部分允许线区域内是部分允许.构象构象能量较高能量较高,不够稳定不够稳定,如如3 31010螺螺旋、旋、4.44.41616()螺旋、左手螺旋、左手螺旋位于该区。螺旋位于该区。蛋白质多肽链本身的蛋白质多肽链本身的折叠折叠和和盘绕盘绕方式。指蛋方式。指蛋白质主链的折叠产生由氢键维系的有规则的白质主链的折叠产生由氢键维系的有规则的构象，称为二级结构构象，称为二级结构。折叠的结果是疏水基团埋藏在蛋白质分子内部，亲水基团暴折叠的结果是疏水基团埋藏在蛋白质分子内部，亲水基团暴露在分子表面，在形成分子疏水核心的同时，必然有一部分露在分子表面，在形成分子疏水核心的同时，必然有一部分主链也被埋在里面，由于主链本身是高度亲水的，这样就产主链也被埋在里面，由于主链本身是高度亲水的，这样就产生矛盾，生矛盾，只有处于分子内部的主链极性基团（只有处于分子内部的主链极性基团（C OC O，N-HN-H）也）也被氢键中和，矛盾才能解决，被氢键中和，矛盾才能解决，在这种能量平衡中，蛋白质主在这种能量平衡中，蛋白质主链的折叠产生由氢键维系的有规则的构象，称为二级结构。链的折叠产生由氢键维系的有规则的构象，称为二级结构。四 蛋白质的二级结构 构型和构象构型构型 是指立体异构中取代原子或原子团在是指立体异构中取代原子或原子团在空间的取向空间的取向。构型的改变涉及到共价键的断。构型的改变涉及到共价键的断裂。如裂。如D-D-型；型；L-L-型。型。构象构象 取代基团取代基团单键旋转时所形成的不同立单键旋转时所形成的不同立体结构形态体结构形态，这种空间结构的改变不涉及共，这种空间结构的改变不涉及共价键的断裂。价键的断裂。O N H H O N H H C C R2 N H C C R3 N H C C R4C COO RnO H O H H H3N C C R1乍看起来，主链乍看起来，主链单键旋转，单键旋转，蛋白质大分子的构象应该是蛋白质大分子的构象应该是无限多的，但由于酰胺平面无限多的，但由于酰胺平面的形成，只有少数几种稳定的形成，只有少数几种稳定的构象的构象1 1、-螺旋螺旋2 2、-折叠折叠3 3、-转角和转角和 凸起凸起4 4、无规则卷曲无规则卷曲四 蛋白质的二级结构1 1、-螺旋螺旋是蛋白质中最常见，含量最丰富的二级结是蛋白质中最常见，含量最丰富的二级结构，由构，由Pauling CoreyPauling Corey提出的。提出的。1 1、-螺旋螺旋多肽链中的各多肽链中的各个肽平面围绕同个肽平面围绕同一轴旋转，形成一轴旋转，形成螺旋结构，螺旋螺旋结构，螺旋一周，沿轴上升一周，沿轴上升的距离即螺距为的距离即螺距为0.54nm,0.54nm,含含3.63.6个个氨基酸残基；两氨基酸残基；两个氨基酸之间的个氨基酸之间的距离距离0.15nm.0.15nm.0.54nm1 1、-螺旋螺旋肽链内形成氢键，肽链内形成氢键，氢键的取向几乎与氢键的取向几乎与轴平行，第一个氨轴平行，第一个氨基酸残基的酰胺基基酸残基的酰胺基团的团的-C-CO O基与基与后面后面的第的第四个氨基酸残四个氨基酸残基酰胺基团的基酰胺基团的N NH H-基形成氢键。基形成氢键。螺旋的头螺旋的头4个个酰胺酰胺NH和最后和最后4个个CO基基O不参与不参与螺旋螺旋氢键氢键的形成的形成,中中间所有都间所有都形成形成氢键氢键,稳定稳定。方向方向NHCON末端末端C末端末端1 1、-螺旋螺旋 天然天然蛋白质分蛋白质分子为右手子为右手-螺旋。螺旋。右手比左右手比左手稳定。手稳定。左手和右手螺旋左手和右手螺旋影响影响螺旋形成的因素：螺旋形成的因素：R R基太小基太小使键角自由使键角自由度过大，带度过大，带同种电同种电荷的荷的R R基相互靠近基相互靠近，碳原子上有分支碳原子上有分支均均不利于形成不利于形成螺旋，螺旋，脯氨酸脯氨酸不能形成不能形成螺螺旋。旋。2 2、-折叠折叠是蛋白质中第二种常见的二级结构，也由是蛋白质中第二种常见的二级结构，也由Pauling CoreyPauling Corey等提出的。等提出的。-折叠是由两条或多条折叠是由两条或多条几乎完全伸展几乎完全伸展的的肽链平行排列，通过链间的氢键交联而形成肽链平行排列，通过链间的氢键交联而形成的。肽链的主链呈锯齿桩折叠构象。的。肽链的主链呈锯齿桩折叠构象。在在-折叠中，折叠中，-碳原子总是处碳原子总是处于折叠的角上，于折叠的角上，氨基酸的氨基酸的R R基团处基团处于折叠的棱角上于折叠的棱角上并与棱角垂直，并与棱角垂直，两个氨基酸之间两个氨基酸之间的轴心距为的轴心距为0.350.35或或0.36nm0.36nm2 2、-折叠折叠 -折叠结构的氢键主要是由两条肽链之折叠结构的氢键主要是由两条肽链之间形成的；也可以在同一肽链的不同部分之间间形成的；也可以在同一肽链的不同部分之间形成。几乎所有肽键都参与链内氢键的交联。形成。几乎所有肽键都参与链内氢键的交联。2 2、-折叠折叠 -折叠有两种类型。一种为平行式，即折叠有两种类型。一种为平行式，即所有肽链的所有肽链的N-N-端都在同一边。另一种为反平行端都在同一边。另一种为反平行式，即相邻两条肽链的方向相反。式，即相邻两条肽链的方向相反。2 2、-折叠折叠稳定稳定不稳定不稳定3 3、-转角转角在在-转角部分，由四个氨基酸残基组成转角部分，由四个氨基酸残基组成(180180度度).).四四个形成转角的残基中，弯曲处的第一个氨基酸残基个形成转角的残基中，弯曲处的第一个氨基酸残基的羰基的羰基O O与第四个残基的氨基之间形成氢键，形成一与第四个残基的氨基之间形成氢键，形成一个不很稳定的环状结构。个不很稳定的环状结构。甘氨酸甘氨酸 脯氨酸长出现在转角中脯氨酸长出现在转角中 这类结这类结构主要存在于球状蛋白分子中。构主要存在于球状蛋白分子中。4 4、无规则卷曲、无规则卷曲-没有一定规律的松散肽链没有一定规律的松散肽链结构，但仍是紧密有序的结构，但仍是紧密有序的稳定结构，通过主链间及稳定结构，通过主链间及主链与侧链间氢键维持其主链与侧链间氢键维持其构象不同的蛋白质，自构象不同的蛋白质，自由回转的数量和形式各不由回转的数量和形式各不相同相同纤维状蛋白质纤维状蛋白质 二级结构基二级结构基础上形成的础上形成的,多数是提供支持多数是提供支持 形状和外部保护的支架形状和外部保护的支架纤丝纤丝原纤维原纤维卷曲螺旋卷曲螺旋-角蛋白角蛋白中间丝中间丝初原纤维初原纤维原纤维原纤维丝心蛋白丝心蛋白(-(-角蛋白角蛋白)蚕丝和蜘蛛丝的一种蛋白蚕丝和蜘蛛丝的一种蛋白是是折叠富含折叠富含GlyGly、AlaAla、SerSer。每隔一个残基。每隔一个残基就是一个就是一个Gly,Gly,牢固但不能拉伸。牢固但不能拉伸。片间连接是通过大量弱的相互作用维持。片间连接是通过大量弱的相互作用维持。丝心蛋白和其他丝心蛋白和其他-角蛋白：角蛋白：折叠片蛋白质折叠片蛋白质丝心蛋白和其他丝心蛋白和其他-角蛋白：角蛋白：折叠片蛋白质折叠片蛋白质胶原蛋白：胶原蛋白：胶原蛋白的二级结胶原蛋白的二级结构是由三条肽链组构是由三条肽链组成的成的三股螺旋三股螺旋胶原蛋白：胶原蛋白：胶原蛋白的二胶原蛋白的二级结构是由三条肽级结构是由三条肽链组成的链组成的三股螺旋三股螺旋，一级结构分析表明，一级结构分析表明，肽链的肽链的96%96%都是按都是按三联体的重复顺序：三联体的重复顺序：(g1y-x-y)n(g1y-x-y)n排列而排列而成。成。GlyGly数目占残基数目占残基总数的三分之一，总数的三分之一，x x常为常为ProPro，y y常为常为Hpro(Hpro(羟脯氨酸羟脯氨酸)和和HlysHlys（羟赖氨酸）。（羟赖氨酸）。氨基酸之间距离为氨基酸之间距离为0.29nm胶原分子的胶原分子的链间链间以及纤维的胶原分以及纤维的胶原分子间通过独特的子间通过独特的共共价键方式交连价键方式交连,年年龄大龄大,交连多交连多胶原胶原蛋白之间的交联键蛋白之间的交联键会增多。会增多。使骨头变使骨头变硬而脆硬而脆 在蛋白质分子中，由若干相邻的二级结构在蛋白质分子中，由若干相邻的二级结构单元组合在一起，彼此相互作用，形成有规单元组合在一起，彼此相互作用，形成有规则的、在空间上能辨认的二级结构组合体。则的、在空间上能辨认的二级结构组合体。几种类型的超二级结构：几种类型的超二级结构：；超二级结构在结构层次上高于二级结超二级结构在结构层次上高于二级结构，但没有聚集成具有功能的结构域构，但没有聚集成具有功能的结构域五 蛋白质的超二级结构和结构域多肽链在二级结构的基础上形成三级结构的多肽链在二级结构的基础上形成三级结构的局部折局部折叠区叠区,它是相对独立的紧密球状实体它是相对独立的紧密球状实体,称为称为结构域结构域,域通常是几个超二级结构的组合。域通常是几个超二级结构的组合。对于较大的蛋白质分子或亚基，多肽链往往由两个对于较大的蛋白质分子或亚基，多肽链往往由两个或两个以上相对独立的三维实体缔合而成三级结构。或两个以上相对独立的三维实体缔合而成三级结构。这种相对独立的三维实体就称结构域。这种相对独立的三维实体就称结构域。结构域结构域对于较小的蛋白质分子，结构域与三级结构等同，对于较小的蛋白质分子，结构域与三级结构等同，即这些蛋白为单结构域。即这些蛋白为单结构域。结构域一般由结构域一般由100200 100200 个氨基酸残基组成，但大小个氨基酸残基组成，但大小范围可达范围可达 40400 40400 个残基。氨基酸可以是连续的，个残基。氨基酸可以是连续的，也可以是不连续的也可以是不连续的结构域结构域结构域之间常形成裂隙，比较松散，往往是蛋白质结构域之间常形成裂隙，比较松散，往往是蛋白质优先被水解的部位。酶的活性中心往往位于两个结优先被水解的部位。酶的活性中心往往位于两个结构域的界面上构域的界面上结构域之间由结构域之间由“铰链区铰链区”相连，使分子构象有一定相连，使分子构象有一定的柔性，通过结构域之间的相对运动，使蛋白质分的柔性，通过结构域之间的相对运动，使蛋白质分子实现一定的生物功能。子实现一定的生物功能。在蛋白质分子内，结构域可作为结构单位进行相对在蛋白质分子内，结构域可作为结构单位进行相对独立的运动，水解出来后仍能维持稳定的结构，甚独立的运动，水解出来后仍能维持稳定的结构，甚至保留某些生物活性至保留某些生物活性结构域结构域在二级结构、超二级结构和结构域的基础上，在二级结构、超二级结构和结构域的基础上，多肽链进一步折叠卷曲形成复杂的分子结构。多肽链进一步折叠卷曲形成复杂的分子结构。六 蛋白质的三级结构球状蛋白质与三级结构球状蛋白质与三级结构 球状蛋白质的分类球状蛋白质的分类:1.全全结构结构(反平行反平行螺旋螺旋)蚯蚓肌红蛋白子宫珠蛋白流感病毒血凝素烟草花叶病毒蛋白球状蛋白质球状蛋白质球状蛋白质的分类球状蛋白质的分类:2.,-结构结构球状蛋白质的分类球状蛋白质的分类:3.全全-结构结构胰岛素磷脂酶A2高氧还势铁蛋白铁氧还蛋白球状蛋白质的分类球状蛋白质的分类:4.富含金属或二硫键结构富含金属或二硫键结构 1.1.含多种二级结构元件含多种二级结构元件;2.2.具有明显的折叠层次具有明显的折叠层次;3.3.球蛋白分子是紧密近似球状的实体球蛋白分子是紧密近似球状的实体;4.4.疏水侧链在分子内部疏水侧链在分子内部,亲水侧链在亲水侧链在分子表面分子表面;5.5.分子表面有空穴分子表面有空穴,是结合底物是结合底物,效应物效应物等配体等配体,行使生物学功能的活性部位行使生物学功能的活性部位,空穴空穴通常是一个疏水的区域通常是一个疏水的区域。*球状蛋白质三维结构的特征球状蛋白质三维结构的特征含义：含义：两条或两条以上具有三级结构的多肽链聚合而两条或两条以上具有三级结构的多肽链聚合而成的特定构象的蛋白质分子。四级结构是指亚基的数成的特定构象的蛋白质分子。四级结构是指亚基的数量、种类以及各个亚基在寡聚蛋白质中的空间排布和量、种类以及各个亚基在寡聚蛋白质中的空间排布和亚基间的相互作用。亚基间的相互作用。亚基亚基：四级结构中每条具有三级结构的多肽链。四级结构中每条具有三级结构的多肽链。单体蛋白单体蛋白：具有一条多肽链组成的蛋白。没有四级具有一条多肽链组成的蛋白。没有四级结构。结构。寡聚蛋白寡聚蛋白：由两个或多个亚基组成蛋白质的统称由两个或多个亚基组成蛋白质的统称。七 蛋白质的四级结构血红蛋白的四级结构血红蛋白的四级结构八 蛋白质的四级结构血红蛋白的四级结构得测定由佩鲁茨血红蛋白的四级结构得测定由佩鲁茨19581958年完成。年完成。其结构要点为：其结构要点为：球状蛋白，寡聚蛋白，含四个亚基球状蛋白，寡聚蛋白，含四个亚基 四个血红素辅基四个血红素辅基两条两条链（链（141141个残基），两条个残基），两条链（链（146146个残基），个残基），2222亲水性侧链基团在分子表面，疏水性基团在分子内部亲水性侧链基团在分子表面，疏水性基团在分子内部每个亚基没有活性，只有形成四级结构才有活每个亚基没有活性，只有形成四级结构才有活性。性。八 蛋白质的四级结构维系蛋白质分子的一级结构：肽键、维系蛋白质分子的一级结构：肽键、二硫键二硫键维系蛋白质分子的二级结构：氢键维系蛋白质分子的二级结构：氢键维系蛋白质分子的三级结构：疏水作维系蛋白质分子的三级结构：疏水作用力用力,氢键、范德华力氢键、范德华力,盐键盐键维系蛋白质分子的四级结构：疏水作维系蛋白质分子的四级结构：疏水作用力用力,氢键氢键、盐键盐键八、蛋白质的折叠和结构预测八、蛋白质的折叠和结构预测研究蛋白质的折叠，是生命科学领域的研究蛋白质的折叠，是生命科学领域的前沿课题之一。前沿课题之一。蛋白质异常的三维空间结构可以引发疾病，疯蛋白质异常的三维空间结构可以引发疾病，疯牛病、老年性痴呆症、囊性纤维病变、家族性牛病、老年性痴呆症、囊性纤维病变、家族性高胆固醇症、家族性淀粉样蛋白症、某些肿瘤、高胆固醇症、家族性淀粉样蛋白症、某些肿瘤、白内障等等都是白内障等等都是“折叠病折叠病”。造成疯牛病的。造成疯牛病的PrionPrion病蛋白可以感染正常蛋白而在蛋白质之间病蛋白可以感染正常蛋白而在蛋白质之间传染。研究蛋白质的折叠问题不仅具有重大的传染。研究蛋白质的折叠问题不仅具有重大的科学意义，而且在医学和在生物工程领域具有科学意义，而且在医学和在生物工程领域具有极大的应用价值。极大的应用价值。疯牛病中的蛋白质构象改变疯牛病中的蛋白质构象改变疯牛病是由朊病毒蛋白疯牛病是由朊病毒蛋白(prion protein,PrP)引起的一组人和动物神经退行性病变。引起的一组人和动物神经退行性病变。正常的正常的PrP富含富含-螺旋，称为螺旋，称为PrPc。PrPc在某种未知蛋白质的作用下可转变成全在某种未知蛋白质的作用下可转变成全为为-折叠的折叠的PrPsc-更多的变，更多的变，(scrapie)从而致病。从而致病。PrPc-螺旋螺旋PrPsc-折叠折叠正常正常疯牛病疯牛病新生肽的折叠问题或蛋白质折叠问题不仅具有新生肽的折叠问题或蛋白质折叠问题不仅具有重大的科学意义，除了上面提到的在医学上的重大的科学意义，除了上面提到的在医学上的应用价值外，在生物工程上具有极大的应用价应用价值外，在生物工程上具有极大的应用价值。基因工程和蛋白工程已经逐渐发展成为产值。基因工程和蛋白工程已经逐渐发展成为产值以数十亿美元计的大产业，进入值以数十亿美元计的大产业，进入21世纪后，世纪后，还将会有更大的发展。还将会有更大的发展。但是当前经常遇到的但是当前经常遇到的困难，是在简单的微生物细胞内引入异困难，是在简单的微生物细胞内引入异体体DNADNA后所合成的多肽链往往后所合成的多肽链往往不能正确折不能正确折叠成为有生物活性的蛋白质而形成不溶叠成为有生物活性的蛋白质而形成不溶解的包含体或被降解解的包含体或被降解。这一。这一“瓶颈瓶颈”问问题的彻底解决有待于对新生肽链折叠更题的彻底解决有待于对新生肽链折叠更多的认识。多的认识。变性的变性的 蛋白质在一定的条件下重蛋白质在一定的条件下重新折叠成原有的空间结构并恢新折叠成原有的空间结构并恢复原有的活性。复原有的活性。这就是长时这就是长时间来在体外研究蛋白质折叠间来在体外研究蛋白质折叠的基本模型。的基本模型。1 蛋白质变性蛋白质变性 概念：在概念：在物理或化学因素物理或化学因素的作用下，的作用下，蛋白质分子的高级结构发生改变，蛋白质分子的高级结构发生改变，从而失去了原有的生物活性，但从而失去了原有的生物活性，但一级结构并没有破坏，这种现象一级结构并没有破坏，这种现象叫蛋白质的变性。叫蛋白质的变性。1蛋白质变性蛋白质变性变性蛋白质的特点变性蛋白质的特点:空间结构破坏，一级结构完空间结构破坏，一级结构完好；活性丧失；溶解度降低；好；活性丧失；溶解度降低；易分解。易分解。引起变性的因素引起变性的因素:加热、辐射、高压等物理因加热、辐射、高压等物理因素；有机溶剂、酸、碱、尿素素；有机溶剂、酸、碱、尿素等化学因素。等化学因素。变性的协同性变性的协同性:变性发生在较窄的范围。变性发生在较窄的范围。复性复性:一定条件下一定条件下可以恢复活性。可以恢复活性。天然状态，天然状态，有催化活性有催化活性 尿素、尿素、-巯基乙醇巯基乙醇 去除尿素、去除尿素、-巯基乙醇巯基乙醇非折叠状态，无活性非折叠状态，无活性7 5 5 3 3 1 1种种可能连接方可能连接方式中的式中的1 1种种实验表明氨基实验表明氨基酸的排列顺序酸的排列顺序决定其空间结决定其空间结构构 当变性因素除去后当变性因素除去后,变性蛋白变性蛋白质又可以质又可以重新回到天然构象重新回到天然构象,这一现象称为蛋白质的复性这一现象称为蛋白质的复性.天然构象是生理条件下热力学上最稳定天然构象是生理条件下热力学上最稳定的即的即自由能最低的三维结构自由能最低的三维结构,但蛋白质但蛋白质折叠折叠不是通过随机搜索找到自由能最低不是通过随机搜索找到自由能最低构象的构象的(时间太长时间太长)绝大多数蛋白质从一条伸展的肽链绝大多数蛋白质从一条伸展的肽链-折叠成有其特定结构的、有活性折叠成有其特定结构的、有活性的蛋白质，的蛋白质，并不是一步完成的并不是一步完成的，而要经，而要经过许多折叠的中间状态。过许多折叠的中间状态。2蛋白质折叠的动力学蛋白质折叠的动力学研究人员用实验方法，特别是近年来发展的研究人员用实验方法，特别是近年来发展的快速测定方法去追踪蛋白质重折叠的全过程，快速测定方法去追踪蛋白质重折叠的全过程，尽可能捕捉折叠过程尽可能捕捉折叠过程中的每一个中间状态中的每一个中间状态。不同阶段的折叠速度不同，有的比较慢，比不同阶段的折叠速度不同，有的比较慢，比较容易发现和捕捉；但有的非常快，必须要较容易发现和捕捉；但有的非常快，必须要有特殊的设备配合各种测试技术去进行研究。有特殊的设备配合各种测试技术去进行研究。最近有人尝试大幅度降低温度使折叠速度减最近有人尝试大幅度降低温度使折叠速度减慢而得以追踪。最终，人们要定量地描述整慢而得以追踪。最终，人们要定量地描述整个折叠的动态过程，拍出一部蛋白质折叠的个折叠的动态过程，拍出一部蛋白质折叠的电影来，但这必然要经过一个长时间的艰苦电影来，但这必然要经过一个长时间的艰苦的工作。的工作。2 蛋白质折叠的动力学蛋白质折叠的动力学 1).1).折叠不是随机搜折叠不是随机搜索的过程。索的过程。2).2).折叠时先形成局折叠时先形成局部二级结构，再形成结构部二级结构，再形成结构域域,熔球态，最后形成完熔球态，最后形成完整的三级结构。整的三级结构。3).3).折叠时二硫键异折叠时二硫键异构酶和肽基脯氨酸异构酶构酶和肽基脯氨酸异构酶起重要作用。起重要作用。4).4).分子伴侣分子伴侣在折叠在折叠时有重要作用，时有重要作用，主要是防主要是防止肽链的错误折叠。止肽链的错误折叠。分子伴侣分子伴侣(chaperon)是一类在序列上没是一类在序列上没有相关性但有共同功能的生物分子，它们在有相关性但有共同功能的生物分子，它们在细胞内帮助细胞内帮助其他含多肽的结构完成正确其他含多肽的结构完成正确的组装的组装，而且，而且在组装完毕后与之分离在组装完毕后与之分离，不构成这些蛋白质结构执行功能时的组份不构成这些蛋白质结构执行功能时的组份分子伴侣分子伴侣(chaperon)通过提供一个保护环境从通过提供一个保护环境从而加速蛋白质折叠成天然构象。而加速蛋白质折叠成天然构象。*分子伴侣可逆地与未折叠肽段的疏水部分结合随分子伴侣可逆地与未折叠肽段的疏水部分结合随后松开，如此重复进行可防止错误的聚集发生，后松开，如此重复进行可防止错误的聚集发生，使肽链正确折叠。使肽链正确折叠。*分子伴侣也可与错误聚集的肽段结合，使之解聚分子伴侣也可与错误聚集的肽段结合，使之解聚后，再诱导其正确折叠。后，再诱导其正确折叠。谢谢！