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什么是蛋白质的四级结构?

发布时间:2022-06-05 20:27:41      浏览:126

一、什么是蛋白质的四级结构

具有两条或两条以上多肽链的蛋白质如果不是以二硫键相连,则认为它们具有四级结构,其中的每一个亚基都有自己的三级结构。蛋白质的四级结构内容包括亚基的种类、数目、空间排布以及亚基之间的相互作用。 

二、稳定蛋白质四级结构的化学键有哪些?

驱动四级结构形成或稳定四级结构的作用力包括氢键、疏水键、范德华力和离子键,这与一个单亚基蛋白稳定其内部折叠结构的键是一样的。虽然亚基之间的结合伴随着有序性的提高而导致熵的减少,这似乎在热力学上是不利的,但亚基结合使本来暴露在表面的疏残基埋入到内部(亚基间的界面)却在热力学上又是有利的

三、蛋白质四级结构的特点

具有四级结构的蛋白质具有特殊的优势,总结起来有八点:

(1)通过减少蛋白质表面积和体积的比率而提高蛋白质的稳定性;

(2)提高遗传学上的经济与效率。如果有大小相同的两种蛋白质,一种只有一条多肽链组成,另一种由两个相同的亚基组成,显然编码后者比前者所需要的碱基序列要少,而且表达的效率更高;

(3)有利于某些酶的活性中心的组装。如果蛋白质是酶,形成寡聚体可将催化位点聚集在一起。许多酶是从亚基的聚合获得催化或部分催化能力的。有时,单个亚基可能建立不了一个完整的活性中心,只有形成寡聚体才能将所有必需的催化基团集中在一起,组成一个有活性的酶;

(4)能产生协同效应;

(5)减少翻译出差错的机会。因为与同样大小的单体蛋白相比,构成寡聚体蛋白质的肽链更短,翻译出错的机会就更小;

(6)改变一种蛋白质功能的特异性。例如,细菌的RNA聚合酶由σ因子和核心酶组成,只有结合有σ因子的核心酶才能识别启动子,启动基因的转录;

(7)有利于酶活性的调控。许多酶由调节亚基和催化亚基组成,当调节亚基与特殊的配体分子结合以后,会影响到催化亚基的活性。还有些酶具有单体(无四级结构)和寡聚体(具有四级结构)两种形式,但只有一种形式有活性;

(8)有利于包装成更加庞大的结构。例如,病毒的衣壳通常由同一个相同的亚基自组装而成。

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