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REPORTING2023WORK SUMMARY《蛋白质高级结构》ppt课件https://wenku.baidu.com•蛋白质高级结构概述•蛋白质的四级结构目录•蛋白质的二级结构•蛋白质的三级结构CATALOGUE•蛋白质的高级结构与功能关系•蛋白质高级结构的研究进展PART01蛋白质高级结构概述蛋白质高级结构的定义01蛋白质高级结构是指蛋白质在分子水平上的折叠方式和空间构象,是蛋白质发挥生物学功能的基础02蛋白质高级结构是由氨基酸序列通过肽键相连形成的,受到多种因素的影响,如二硫键、氢键、疏水相互作用等蛋白质高级结构的重要性蛋白质高级结构决定了蛋白质的生物学功能,是实现其生物学功能的基础蛋白质高级结构的异常会导致疾病的发生,如某些遗传性疾病和癌症等蛋白质高级结构的分类蛋白质的高级结构主要包四级结构是指蛋白质复合括四级结构、三级结构和物的整体构象,由多个亚二级结构基组成三级结构是指蛋白质的单二级结构是指局部的折叠体构象,由氨基酸序列折方式和构象,如α-螺旋和叠形成β-折叠等PART02蛋白质的四级结构亚基的组成亚基的种类蛋白质四级结构由不同的亚基组成,每种亚基具有特定的氨基酸序列和空间结构,共同决定了蛋白质的高级结构亚基的数量不同蛋白质四级结构的亚基数量不同,有的蛋白质由多个相同的亚基组成,有的则由不同种类的亚基组成亚基的相互作用键合方式亚基之间的相互作用主要通过氢键、离子键和疏水相互作用等键合方式实现,这些相互作用决定了蛋白质四级结构的稳定性协同效应多个亚基之间的相互作用会产生协同效应,使得蛋白质四级结构更加稳定和有序蛋白质的折叠折叠方式蛋白质的折叠方式是由其一级结构决定的,不同的氨基酸序列会导致蛋白质折叠成不同的高级结构折叠与功能关系蛋白质的折叠与其功能密切相关,不同的折叠方式使得蛋白质具有不同的生物活性和功能PART03蛋白质的二级结构α-螺旋结构总结词α-螺旋结构是蛋白质中最常见的二级结构,由肽链主链绕假想的中心轴盘绕成螺旋状,通常为
5.4个氨基酸残基组成一个螺圈详细描述α-螺旋结构的每个肽键的N-H和第四个肽键的羰基氧形成氢键,氢键的方向与螺旋长轴基本平行,相邻的肽链之间也会形成氢键,维持螺旋的稳定α-螺旋结构在维持蛋白质的三维结构中起到重要作用β-折叠结构总结词β-折叠结构是蛋白质中常见的二级结构,通过肽链主链的走向相互平行或反平行,形成稳定的一维构象详细描述在β-折叠结构中,相邻肽链之间通过羰基和亚氨基之间形成氢键,维持结构的稳定性β-折叠结构通常是蛋白质构象中的基本单位,可以进一步组装成复杂的蛋白质结构转角和环状结构总结词转角和环状结构是蛋白质二级结构中的两种重要形式,转角结构是指肽链在连续的线性方向上发生改变,形成90度的转角;环状结构则是肽链首尾相接形成闭合的环状详细描述转角结构可以影响蛋白质的构象和功能,不同类型的转角对蛋白质的结构和稳定性产生不同的影响环状结构可以稳定蛋白质的三维构象,对蛋白质的功能发挥起到重要作用PART04蛋白质的三级结构蛋白质的三级结构定义蛋白质三级结构是指整条肽链中它是由二级结构为基础,通过各蛋白质三级结构的形成通常需要全部氨基酸残基的相对空间位置,种相互作用形成的经过复杂的折叠和组装过程也就是整条肽链每一原子的相对位置蛋白质三级结构的形成原理疏水相互作用在蛋白质内部,疏水氨基酸残基倾向于聚集在一起,形成疏水核心,以避氢键免与水分子接触这种相互作用有助于稳定蛋白质的三级结构在蛋白质的三级结构中,不同肽段上的氨基酸残基之间形成氢键,进一步稳定蛋白质的构象范德华力相邻肽段之间的相互作用力,包括范二硫键德华力、二硫键等,对维持蛋白质三级结构的稳定性起着重要作用在某些蛋白质中,二硫键的形成对于维持蛋白质三级结构的稳定性至关重要蛋白质三级结构的预测方法序列比对结构模板通过比对已知结构的蛋白质序列与其同源基于已知结构的蛋白质模板,通过同源建或相似序列,可以推断出目标蛋白质可能模或结构域移植等技术,可以预测目标蛋的三级结构白质的三级结构机器学习实验方法利用机器学习算法,基于已知结构的蛋白通过X射线晶体学、核磁共振等技术直接测质数据集进行训练,可以预测目标蛋白质定蛋白质的三级结构虽然实验方法较为的三级结构准确,但成本较高且实验周期较长PART05蛋白质的高级结构与功能关系蛋白质的高级结构与生物活性的关系蛋白质的高级结构决定其生物活性蛋白质的生物活性与其高级结构密切相关,只有当蛋白质的高级结构保持完整时,其生物活性才能得以发挥蛋白质的折叠方式影响其功能蛋白质的折叠方式决定了其与其它分子的相互作用方式,从而影响其功能蛋白质的高级结构与疾病的关系要点一要点二异常的蛋白质折叠与疾病的发生蛋白质的高级结构可作为疾病诊断的标志某些疾病的发生与蛋白质的异常折叠有关,如阿尔茨海默通过检测蛋白质的高级结构,可以诊断某些疾病,如癌症、病、帕金森病等感染性疾病等蛋白质的高级结构与药物设计的关系药物设计需要了解蛋白质蛋白质的高级结构可作为的高级结构药物设计的靶点为了设计出有效的药物,需要了解靶点蛋白通过改变蛋白质的高级结构,可以抑制或激质的高级结构,以便有针对性地设计药物分活其功能,从而达到治疗疾病的目的子PART06蛋白质高级结构的研究进展蛋白质高级结构的解析技术01020304X-射线晶体学核磁共振技术电镜技术交叉关联分析利用X射线衍射技术解析蛋白通过测定原子核自旋磁矩,解通过观察蛋白质颗粒的形貌,利用化学修饰和突变技术,研质晶体结构,是目前解析蛋白析蛋白质溶液中的动态结构推断其高级结构究蛋白质结构与功能的关系质结构的主要手段之一蛋白质高级结构的模拟技术分子动力学模拟深度学习通过计算机模拟蛋白质分子的利用深度学习算法,预测蛋白运动轨迹,预测其高级结构质的高级结构粗粒化模型反向折叠算法将蛋白质分子简化为粗粒化模通过计算氨基酸序列的能量,型,模拟其折叠过程和动力学预测蛋白质的高级结构行为蛋白质高级结构的应用前景新药研发疾病诊断解析靶点蛋白的高级结构,为新药设计和筛解析与疾病相关的蛋白的高级结构,为疾病选提供基础数据诊断和监测提供依据生物工程生物信息学利用蛋白质高级结构,设计和优化酶、抗体将蛋白质高级结构与基因组学、转录组学等等生物大分子数据相结合,进行系统生物学研究。