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通过非共价相互作用完成生物功能

时间:2022-02-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:不管是肽链的折叠、组装,蛋白质完成生物学功能时所发生的构象改变,还是蛋白质分子相互之间,以及蛋白质分子与细胞内其他类型分子都是通过非共价相互作用发生特异识别和相互作用的,而这种特异的相互作用也正是每种不同蛋白质分子完成其特异生物学功能的关键。若蛋白质的折叠发生错误,尽管其一级结构不变,但蛋白质的构象发生改变,仍可影响其功能,严重时可导致疾病发生,有人将此类疾病称为蛋白构象病。
通过非共价相互作用完成生物功能_医学分子生物学

几十年来对大量蛋白质的结构和功能研究结果清楚地表明,蛋白质分子发挥生物学功能时,更多依赖的是非共价相互作用。不管是肽链的折叠、组装,蛋白质完成生物学功能时所发生的构象改变,还是蛋白质分子相互之间,以及蛋白质分子与细胞内其他类型分子都是通过非共价相互作用发生特异识别和相互作用的,而这种特异的相互作用也正是每种不同蛋白质分子完成其特异生物学功能的关键。

构象(conformation)和构型(configuration)是描述蛋白质等生物分子的结构时经常使用的两个概念。前者反映分子在不发生共价键断裂和形成的情况下,由于共价单键的自由旋转而产生的不同空间结构状态。一般来说,蛋白质的天然构象是指其在天然环境条件下,从能量角度看最稳定的一种状态,而构型反映的是不同的共价连接方式而产生的不同结构状态。区别二者的关键是:构象发生改变时,分子从一种构象转变成另外一种构象时并不发生共价键的断裂,而仅仅是因为非共价键的重新分布的结果,而构型发生转变时,必须有共价键的断裂和重新形成。构象转变所需能量远比构型转变所需能量少。只有多肽的正确折叠才能维持蛋白质的正确构象和发挥蛋白质的正常功能。若蛋白质的折叠发生错误,尽管其一级结构不变,但蛋白质的构象发生改变,仍可影响其功能,严重时可导致疾病发生,有人将此类疾病称为蛋白构象病。有些蛋白质错误折叠后互相聚集,常形成抗蛋白水解酶的淀粉样纤维沉淀,产生毒性而致病,表现为蛋白质淀粉样纤维沉淀的病理改变,这类疾病包括人纹状体脊髓变性病、老年痴呆症、亨廷顿舞蹈病和疯牛病。

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