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为了对蛋白质结构叙述的方便,人为地将蛋白质的结构分为一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。蛋白质的一级结构又称初级结构,二级结构、三级结构、四级结构的三度空间排列称蛋白质的空间结构、结构、三维结构或构象。随着蛋白质化学研究的进展,越来越多的人认为在二级结构和三级结构之间应加入超二级结构和结构域这两个层次,所以蛋白质的结构层次为:一级结构二级结构超二级结构结构域三级结构四级结构(一)蛋白质的一级结构(primarystructure)蛋白质的一级结构是指蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序(sequence),一级结构的主要连接键是肽键。(二)蛋白质的空间结构(三维结构)(1)X-射线衍射法(X-raydiffractionmethod)(2)核磁共振(NMR)(3)光谱法(红外光谱、紫外差光谱、荧光光谱)(4)旋光色散法(opticalrotatorydispersion,ORD)(5)园二色性(circulardichroism,CD)(6)。酰胺平面和两面角早在20世纪30年代,Pauling和Corey就开始有X-射线衍射方法研究了氨基酸和肽的结构,他们得到了重要的结论:(1)肽键的键长介于C-N单键和双键之间,具有部分双键的性质,不能自由旋转。(2)肽键中的四个原子和它相邻的两个α-碳原子处于同一平面,形成了酰胺平面,也称肽键平面。(3)在酰胺平面中C=0与N-H呈反式。肽键平面的形成肽键平面示意图多肽链的主链由许多酰胺平面组成,平面之间以α碳原子相隔。而Cα-C键和Cα-N键是单键,可以自由旋转,其中Cα-C键旋转的角度称
,Cα-N键旋转的角度称φ。
和φ这一对两面角决定了相邻两个酰胺平面的相对位置,也就决定了肽链的构象。蛋白质二级结构的类型:蛋白质的二级结构主要包括-螺旋,-折叠,-转角及无规卷曲等几种类型。