【1.3】蛋白质

蛋白质是由多个氨基酸通过肽键连接而成的多聚物。

肽(peptide)是氨基酸之间通过α-氨基和α-羧基缩合以酰胺键(amido bond或amido linkage)或肽键(peptide bond)相连的聚合物,它包括寡肽(oligopeptide)、多肽(polypeptide)和蛋白质。构成肽的每一个氨基酸单位称为氨基酸残基(residue)。各氨基酸残基以肽键相连形成的链状结构称为肽链(peptide chain)。

肽的分类可根据氨基酸残基的数目而直呼其为几肽。一般将2~10个氨基酸残基组成的肽称为寡肽,由11~50个氨基酸残基组成的肽称为多肽,由50个以上的氨基酸残基组成的肽称为蛋白质。

  1. 由至少51个氨基酸残基构成的肽(Peptides composed of at least 51 amino acid residues)
  2. 蛋白质这个词来自希腊语,本来的意思是最重要的(Proteins” from the Greek “of 1st rank or importance”)
  3. 根据“中心法则”,蛋白质是由DNA分子上的基因编码的(Central Dogma: DNA → RNA → protein (information flow);DNA, RNA information is in the sequence – linear)
  4. 蛋白质的功能由三维结构决定(Protein function is in the 3D structure)
  5. 蛋白质呈多样性(Diversity of Proteins)

二、蛋白质多样性

蛋白质在组成上的多样性(Diversity of Proteins in number of polypeptide chain)

  • 一条肽链组成-单体蛋白(One polypeptide chain - a monomeric protein
  • 不止一条肽链-多聚体蛋白(More than one - multimeric protein)
    1. 肽链相同-同源多聚体(Homomultimer - one kind of chain)
    2. 肽链不同-异源多聚体( Heteromultimer - two or more different chains)

蛋白质在大小上的多样性 (Diversity of Proteins in Size)

蛋白质可大可小(Proteins - Large and Small)

例如:胰岛素只有51个氨基酸;谷氨酰胺合成酶-12个亚基, 每个亚基有468个氨基酸(For example: Insulin – 51 residues; Glutamine synthetase - 12 subunits of 468 residues each)

蛋白质在组成上的多样性(Diversity of Proteins in components)

  1. 多肽+可能的辅助因子: (Polypeptides + possibly cofactors)
  2. 辅助因子为非氨基酸成分,可能是有机分子-辅酶和辅 基,也可能是金属离子Cofactors are non-amino acid components, can be organic molecules-coenzymes &prosthetic groups, or metal ions)

蛋白质在形状上的多样性 (Diversity of Proteins in Shape)

纤维状、球状或与膜结合(Could be fibrous, globular or membrane-bound)

四、蛋白质的功能(Functions of Proteins)

在某种意义上,每一种蛋白质都可视为一种独特的生物功能试剂,因为生物体内的每一项功能几乎都涉及到一种或几种甚至多种特定的蛋白质。对一种蛋白质功能的生物学定义可以从不同的角度来理解。

蛋白质实际上就是生物功能试剂(Proteins are the agents of biological function)

  • 酶:核糖核酸酶(Enzymes – Ribonuclease)
  • 信号转导:胰岛素及其受体(Signal transduction – Insulin and its receptor)
  • 基因表达调控:转录因子(Control of Gene expression-Transcription factors)
  • 免疫:抗体(Immunity-Antibody)
  • 运输和贮存:血红蛋白和肌红蛋白(Transport and Storage – Hemoglobin & Myoglobin)
  • 结构支持:胶原蛋白(Structural support – Collagen)
  • 运动:肌动蛋白和肌球蛋白(Contractile proteins - Actin, Myosin)
  • 奇异蛋白:南极鱼体内的抗冷冻蛋白(Exotic proteins - Antifreeze proteins in Antarctic fish)
  • 兼职蛋白(Moonlighting proteins)

参考资料:

  • 南京大学 杨荣武老师 《结构生物学》课件
个人公众号,比较懒,很少更新,可以在上面提问题,如果回复不及时,可发邮件给我: tiehan@sina.cn

Sam avatar
About Sam
专注生物信息 专注转化医学