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四級結構是研究多體蛋白質分子亞基之間的相互關係和空間位置,每一種亞基有自己的一級二級三級結構 由兩條或兩條以上肽鏈通過非共價鍵構成的蛋白質稱為寡聚蛋白。

1命名

具有四級結構的蛋白質複合物通常可以根據其亞基數目來描述,如含兩個亞基稱為二
四級結構

  四級結構

聚體,三個則為三聚體,以此類推(只有一個蛋白質多肽鏈的稱為單體)。通常情況下,細胞中的蛋白質複合物很少超過八聚體。但也有一些例外,如蛋白酶體(28聚體)、外切體、剪接體等,這些具有多個亞基的蛋白質在細胞中往往可以形成分子機器以完成某一特定的複雜生物學過程;病毒衣殼甚至可以為60聚體。

2組成

大分子蛋白質常由多條多肽鏈所組成,每條多肽鏈各具獨立的三級結構。蛋白質的四級結構是指幾個各具獨立三級結構之多肽鏈的相互結集、以特定的方式接觸、排列形成更高層次的大分子蛋白質的空間構象。在蛋白質四級結構中,每個各具獨立三級結構的多肽鏈稱為亞基。組成蛋白質的亞基數多為偶數,可以是同種或不同種的亞基,不同種的亞基一般都用α、β命名,酶調節與催化亞基多用R、C表示。
例如血紅蛋白分子就是由二個由141個氨基酸殘基組成的α亞基和二個由146個氨基酸殘基組成的β亞基按特定的接觸和排列組成的一個球狀蛋白質分子,每個亞基中各有一個含亞鐵離子的血紅素輔基。四個亞基間靠氫鍵和八個鹽鍵維繫著血紅蛋白分子嚴密的空間構象。
四級結構

  四級結構

在具有四級結構蛋白質分子中,亞基單獨存在不具有生物活性,但並不是所有蛋白質分子都具有四級結構的,大多數蛋白質只具三級結構已有生物活性,只有分子更大的蛋白質才具有四級結構。

3空間構象和功能的關係

具有四級結構的蛋白質有變構作用。變構作用是指一些生理小分子物質,作用於具有四級結構的蛋白質,與其活性中心外的某一部位結合,可引起其亞基間一些鍵的斷裂或形成,改變了亞基及亞基間空間接觸和排布,使整個蛋白質分子的構象發生輕微變化,包括一些分子變得稍鬆散或緊密,從而使蛋白質的生物活性增高或降低的過程。蛋白質的變構作用使得蛋白質在生物體內可以不斷調整其活性,更好地適應環境的變化,從而能更有效地完成其生理功能,這是蛋白質分子進化到具有四級結構水平的重要特點。

4測定

複合物質量直接分析方法
分析型超速離心
質譜
複合物大小直接分析方法
分子排阻色譜
靜態光散射
複合物大小間接分析方法
分析型超速離心
動態光散射
熒光各向異性度測量
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