生化小课 | 氨基酸序列决定三级结构

氨基酸序列决定三级结构

球状蛋白质的三级结构由其氨基酸序列决定。这方面最重要的证据来自实验，表明某些蛋白质的变性是可逆的。某些通过加热、极端pH或变性试剂变性的球状蛋白质，如果恢复到天然构象稳定的条件下，将恢复其天然结构和生物活性。这个过程被称为复性。

一个典型的例子是核糖核酸酶A的变性和复性，由Christian Anfinsen在20世纪50年代证明。纯化的核糖核酸酶A在还原剂存在下的浓缩尿素溶液中完全变性。还原剂将4个二硫键裂解为8个Cys残基，尿素破坏稳定的疏水作用，从而使整个多肽脱离其折叠构象。核糖核酸酶的变性伴随着催化活性的完全丧失。当尿素和还原剂被去除时，变性的核糖核酸酶自发地重新折叠成正确的三级结构，并完全恢复其催化活性（图4-25）。核糖核酸酶的重折叠非常准确，以至于在复性分子中与天然核糖核酸酶中相同的位置重新形成四个链内二硫键。后来，使用化学合成的催化活性核糖核酸酶A获得了类似的结果。这消除了Anfinsen纯化核糖核酸酶制剂中的一些轻微污染物可能导致酶复性的可能性，从而消除了这种酶是自发折叠的任何疑问。

Anfinsen实验首次证明，多肽链的氨基酸序列包含了将多肽链折叠成其固有的三维结构所需的所有信息。随后的工作表明，只有少数蛋白质（其中许多很小且本质上稳定）会自发折叠成其天然形式。尽管所有蛋白质都有可能折叠成其天然结构，但许多蛋白质都需要一些帮助。

Principles of Biochemistry

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