蛋白质结构与功能的关系
蛋白质一级结构与功能的关系:蛋白质的一级结构与蛋白质功能有相适应性和统一性。蛋白质空间结构与功能的关系:特定的空间结构是行使生物功能的基础。空间结构决定着蛋白质的生物学功能。
一级结构与功能的关系
蛋白质的一级结构与蛋白质功能有相适应性和统一性,可从以下几个方面说明:
(1)一级结构的变异与分子病
蛋白质中的氨基酸序列与生物功能密切相关,一级结构的变化往往导致蛋白质生物功能的变化。如镰刀型细胞贫血症,其病因是血红蛋白基因中的一个核苷酸的突变导致该蛋白分子中β-链第6位谷氨酸被缬氨酸取代。这个一级结构上的细微差别使患者的血红蛋白分子容易发生凝聚,导致红细胞变成镰刀状,容易破裂引起贫血,即血红蛋白的功能发生了变化。
(2)一级结构与生物进化
研究发现,同源蛋白质中有许多位置的氨基酸是相同的,而其它氨基酸差异较大。如比较不同生物的细胞色素C的一级结构,发现与人类亲缘关系接近,其氨基酸组成的差异越小,亲缘关系越远差异越大。
(3)蛋白质的激活作用
在生物体内,有些蛋白质常以前体的形式合成,只有按一定方式裂解除去部分肽链之后才具有生物活性,如酶原的激活。
蛋白质空间结构与功能的关系
蛋白质的空间结构与功能之间有密切相关性,其特定的空间结构是行使生物功能的基础。以下两方面均可说明这种相关性。
(1)核糖核酸酶的变性与复性及其功能的丧失与恢复
核糖核酸酶是由124个氨基酸组成的一条多肽链,含有四对二硫键,空间构象为球状分子。将天然核糖核酸酶在8mol/L脲中用β-巯基乙醇处理,则分子内的四对二硫键断裂,分子变成一条松散的肽链,此时酶活性完全丧失。但用透析法除去β-巯基乙醇和脲后,此酶经氧化又自发地折叠成原有的天然构象,同时酶活性又恢复。
(2)血红蛋白的变构现象
血红蛋白是一个四聚体蛋白质,具有氧合功能,可在血液中运输氧。研究发现,脱氧血红蛋白与氧的亲和力很低,不易与氧结合。一旦血红蛋白分子中的一个亚基与O2结合,就会引起该亚基构象发生改变,并引起其它三个亚基的构象相继发生变化,使它们易于和氧结合,说明变化后的构象最适合与氧结合。
2024-10-29 广告