本章主要研究內(nèi)容

球狀蛋白質(zhì)如何在與其它分子的相互作用中行使它們的生物學功能1、氧的轉(zhuǎn)運：肌紅蛋白，血紅蛋白2、免疫應(yīng)答：免疫系統(tǒng)和免疫球蛋白3、肌肉收縮：肌球蛋白，肌動蛋白*氧的運轉(zhuǎn)：肌紅蛋白，血紅蛋白氧(肺）血紅蛋白（血液循環(huán)）肌紅蛋白（組織）耗氧的細胞器一、肌紅蛋白的結(jié)構(gòu)與功能

（一）肌紅蛋白的三級結(jié)構(gòu)1、肌紅蛋白是哺乳動物細胞主要是肌細胞貯存和分配氧的蛋白質(zhì)2、肌紅蛋白由一條多肽鏈（稱為珠蛋白）和一個輔基血紅素分子組成，多肽鏈主鏈由8段螺旋組成：A、B、C、D、E、F、G、H肌紅

蛋白

三級

結(jié)構(gòu)

圖示

（二）輔基血紅素

肌紅蛋白中血紅素鐵離子的6個配體（三）氧與肌紅蛋白的結(jié)合F8His的咪唑基亞鐵離子與氧結(jié)合不被氧化整體肌紅蛋白氧合圖示肌紅蛋白氧合曲線血紅素與CO結(jié)合

肌紅蛋白中血紅素與CO親和力比O2大250倍二、血紅蛋白結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系血紅蛋白的主要功能：在血液中結(jié)合并轉(zhuǎn)運氧氣。研究血紅蛋白結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系：主要是研究血紅蛋白如何與氧分子的結(jié)合作用。（一）血紅蛋白的結(jié)構(gòu)（1）血紅蛋白組成：

4個多肽亞基，兩個是亞基（141AA），兩個是亞基（146AA）；4個血紅素基，每個亞基結(jié)合一個;每個亞基和亞基在三級結(jié)構(gòu)上與肌紅蛋白（153AA）極為相似。血紅蛋白的結(jié)構(gòu)（2）

血紅蛋白完整的三維結(jié)構(gòu)圖（二）氧結(jié)合改變血紅蛋白的構(gòu)象去氧血紅蛋白每個亞基中Fe(‖)離子只有5個配體，并位于卟啉環(huán)上方，鐵卟啉環(huán)呈圓頂狀。當與氧結(jié)合后，F(xiàn)e(‖)將被拉回卟啉環(huán)平面，卟啉環(huán)變成平面，同時牽動HisF8，并進而引起F螺旋和拐彎EF和FG的位移。這些移動傳到亞基界面，引發(fā)構(gòu)象重調(diào)，使其它亞基易于和氧結(jié)合。氧合和去氧血紅蛋白不同構(gòu)象態(tài)血紅蛋白的T態(tài)和R態(tài)亞基T態(tài)R態(tài)引起的結(jié)果

氧與一個處于T態(tài)的血紅蛋白亞基結(jié)合將引發(fā)構(gòu)象由T態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)镽態(tài)，此時穩(wěn)定T態(tài)的那些相互作用被斷裂，連接亞基間的8個鹽鍵斷裂。去氧血紅蛋白中各亞基間鹽鍵：8個去氧血紅蛋白中亞基間鹽鍵8個鹽鍵有6個處于不同亞基間。6個中4個涉及C-末端或N-末端殘基：鏈兩個和鏈兩個。另兩個連接兩鏈的Asp126和Arg141殘基。此外，每條鏈的AspFG1和HisHC3間有鹽鍵。（三）血紅蛋白的協(xié)同性氧結(jié)合Cooperativityisaparticularcaseofanallostericeffect Allostericeffectreferstothephenomenoninwhichamolecule(allostericeffector)boundtoonesiteonaproteincausesaconformationalchangeintheproteinsuchthattheactivityofanothersiteontheproteinisaltered(increasedordecreased). H+,CO2,andBPGallshowanallostericeffect(heterotrophic?)fortheO2bindingprocessofhemoglobin.血紅蛋白氧結(jié)合曲線呈現(xiàn)S形。而肌紅蛋白與氧的結(jié)合則呈雙曲線。（四）H+、CO2和BPG對血紅蛋白結(jié)合氧的影響

IncreasingconcentrationsofH+(withadecreaseofpH)orCO2lowerstheO2affinityofhemoglobin(H+andCO2hasnoeffectonO2affinityofmyoglobin).ThisiscalledBohreffect,whichhelpsthereleaseofO2inthecapillariesofactivelymetabolizingtissues.

BindingofO2inlungswithreleaseofH+.ReleaseofO2inperipheraltissuesOnemoleculeof2,3-diphosphoglycerate(BPG)bindstothecentralcavityofonetetramerofhemoglobin,whichlowersitsO2affinity.Fetalhemoglobin(HbF)bindsBPGlessstronglythandoeshemoglobinA(adult)andconsequentlyhasahigheroxygenaffinity.(physiologicalfunction?ExtractionofO2fromthemother)BPG（2，3-二磷酸甘油酸降低血紅蛋白對氧氣的親和力從而促進氧從血紅蛋白釋放，以供應(yīng)機體組織需要正常紅細胞鐮刀狀紅細胞三、血紅蛋白分子病Sickle-cellanemiawasfoundtobecausedbyasingleaminoacidchangeinthebchainofhemoglobinmolecules. 1Thehemoglobinmoleculefromsickle-cellanemiapatients(HbS)wasfoundtohaveahigherpIvalue(havingmorenetpositivecharges). 2AminoacidsequencingrevealedthatHbScontainsValinsteadofGluisatposition6ofthebchain! 3Theoxygenbindingaffinityandallostericpropertiesofhemoglobinarevirtuallyunaffectedbythischange(theb6islocatedatthesurfaceoftheprotein).

4HighconcentrationofdeoxygenatedHbSformsfiberparticipatates,whichsicklestheredbloodcells,becausethefiberformationisahighlyconcertedreaction. 5PresenceofVal6onthebsubunitsgeneratesahydrophobicpatchonthesurfacewhichcomplementswithanotherhydrophobicpatchformedonlyindeoxygenatedHbS,thusgeneratingthefiberprecipitates(apolymerofHbS). 6Sicklecelltrait(heterozygote)confersasmallbuthighlysignificantdegreeofprotectionagainstthemostlethalformofmalaria(probablybyacceleratingthedestructionofinfectederythrocytes,inAfrica).

1、引起鐮刀狀紅細胞貧血病的原因：HbAH2NVal-His-Leu-Thr-Pro-Glu-Glu-LysCOOHHbSH2NVal-His-Leu-Thr-Pro-Val-Glu-LysCOOH

鏈123456782、分子?。褐改撤N蛋白質(zhì)分子一級結(jié)構(gòu)的氨基酸排列順序與正常的有所不同引起的的遺傳病。

免疫球蛋白（immunoglobulin)免疫球蛋白：是一類具有抗體活性的動物糖蛋白。分IgG,IgM,IgA,IgD,IgE5種當一類外來的被稱為抗原的物質(zhì)，如多糖、核酸和蛋白質(zhì)等侵入機體時即引起抗體的產(chǎn)生，這就是所謂免疫反應(yīng)?？贵w就是免疫球蛋白。

免疫球蛋白的結(jié)構(gòu)示意圖分子結(jié)構(gòu)圖解立體結(jié)構(gòu)模型常利用蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫//www.espasy.ch/swissmod///////pdb/習題免疫球蛋白分子病別構(gòu)現(xiàn)象Bohr效應(yīng)跨