四种蛋白质结构类型

蛋白质结构的四个层次通过多肽链的复杂程度相互区别。单个蛋白质分子可能包含一种或多种蛋白质结构类型：一级、二级、三级和四级结构。

1.初级结构

一级结构描述了氨基酸连接在一起形成蛋白质的独特顺序。蛋白质由一组20个氨基酸组成。通常，氨基酸具有以下结构特性：

• 碳（α碳）结合到以下四组：
• 氢原子（H）
• 羧基（-COOH）
• 氨基（-NH2）
• “变量”组或“R”组

所有氨基酸的α碳都与氢原子、羧基和氨基结合。“R”基团因氨基酸而异，决定了这些蛋白质单体之间的差异。蛋白质的氨基酸序列由细胞遗传密码中的信息决定。多肽链中氨基酸的顺序是唯一的，并且特定于特定的蛋白质。改变一个氨基酸会导致基因突变，这通常会导致一种无功能的蛋白质。

2.二级结构

二级结构是指使蛋白质具有三维形状的多肽链的卷曲或折叠。在蛋白质中观察到两种类型的二级结构。一种是α（α）螺旋结构。这种结构类似于螺旋弹簧，由多肽链中的氢键固定。蛋白质中的第二类二级结构是β（β）折叠片。这种结构似乎是折叠或折叠的，并通过相邻折叠链的多肽单元之间的氢键连接在一起。

3.三级结构

三级结构是指蛋白质多肽链的综合三维结构。有几种类型的键和力将蛋白质保持在其三级结构中。

• 疏水相互作用极大地促进了蛋白质的折叠和形成。氨基酸的“R”基团是疏水的或亲水的。具有亲水性“R”基团的氨基酸将寻求与其水环境接触，而具有疏水性“R”基团的氨基酸将寻求避开水并将自身定位于蛋白质的中心。​
• 多肽链中以及氨基酸“R”基团之间的氢键通过将蛋白质保持在疏水相互作用形成的形状，有助于稳定蛋白质结构。
• 由于蛋白质折叠，相互紧密接触的带正电和带负电的“R”基团之间可能发生离子键。
• 折叠还可以导致半胱氨酸氨基酸的“R”基团之间的共价键。这种类型的键形成了所谓的二硫键。被称为范德华力的相互作用也有助于蛋白质结构的稳定。这些相互作用与极化分子之间的吸引力和排斥力有关。这些力有助于分子间的结合。

4.第四纪结构

四元结构是指由多条肽链相互作用形成的蛋白质大分子的结构。每个多肽链称为一个亚单位。具有四级结构的蛋白质可能由多个相同类型的蛋白质亚单位组成。它们也可能由不同的亚单位组成。血红蛋白是具有四级结构的蛋白质的一个例子。血红蛋白存在于血液中，是一种结合氧分子的含铁蛋白质。它包含四个亚单位：两个α亚单位和两个β亚单位。

如何确定蛋白质结构类型

蛋白质的三维形状由其一级结构决定。氨基酸的顺序决定了蛋白质的结构和特定功能。氨基酸顺序的不同指令由细胞中的基因指定。当细胞感知到蛋白质合成的需要时，DNA就会分解并转录成遗传密码的RNA副本。这个过程称为DNA转录。然后将RNA拷贝翻译成蛋白质。DNA中的遗传信息决定了氨基酸的特定序列和产生的特定蛋白质。蛋白质是一种生物聚合物的例子。与蛋白质、碳水化合物、脂质和核酸一起构成活细胞中四大类有机化合物。