蛋白质的组成层次【一】:蛋白质结构层次中的超二级结构
蛋白质结构层次中的超二级结构
生物师范（12） 洪伟 29
【摘要】近年来关于蛋白质超二级结构（ｓｕｐｅｒｓｅｃｏｎｄａｒｙｍｏｔｉｆｓ，Ｍｏｔｉｆｓ）的研究已成为国际上一个热点课题，国内也开始出现有关的研究论文，蛋白质超二级结构是两个或几个规则二级结构单元的进一步组合，或看成是二级结构的局域折叠。
【关键词】超二级结构 超二级结构基本组合形式 蛋白质超二级结构预测研究
一．超二级结构定义 中文名称：超二级结构
英文名称：super-secondary structure
定义：蛋白质二级结构和三级结构之间的一个过渡性结构层次，在肽链折叠过程中，因一些二级结构的构象单元彼此相互作用组合而成。典型的超二级结构有罗斯曼折叠模式βαβ、4股α螺旋形成的四螺旋束等。
应用学科：生物化学与分子生物学（一级学科）；氨基酸、多肽与蛋白质（二级学科）
二．超二级结构基本组合形式
αα组合形式
若干二级结构可以特殊的几何组合出现在蛋白质结构中，这些组合起来的结构单元称作超二级结构或花样。超二级结构可与某些特殊的生物功能相联系，也可仅作为结构的组装块。α-环-α花样是含有两个α-螺旋，并以一个环区域相连接的具有特殊功能的超二级结构。在已知的蛋白质结构中观察到两种这样的花样，一种是 DNA结合花样，另一种是钙结合花样又称EF手，每种都有自己的几何形状和所需的氨基酸残基序列。蛋白质的组成层次。
EF手出现在来自肌肉的蛋白Parvalbumin，troponin以及calmodulin等结构中，它们通过结合钙来调节细胞功能的变化。EF手提供了一个维持钙配基的支架用于
βαβ组合形式
发夹花样通常用来连接两条反平行的β-链。如何连接两条平行的β-链？如果两条相邻块平行β-链的残基顺序是连续的，其连接部分必须处于β-回折的两端。多肽链必须依靠环区域转两次才能够使这两条链平行，依次为：β链-环1-α螺旋-环2-β链，这样的花样称为β-α-β花样。此花样在具有平行β-回折的每一种蛋白质结构中均存在。在这样的结构中，与β-链的羧基端和α-螺旋的氨基端相连的环1常含有功能性结合部位或活性部位，而另一个与β-链的氨基端和 α-螺旋的竣基端相连的环2则尚未发现与活性部位有关。这种β-α-β花样可以认为是一个松散的螺旋圈，在已知的蛋白质结构中，基本上每一个β-α-β花样都是右手α-螺旋，因此被称作"右手"花样，对此尚无满意的解释。蛋白质的组成层次。
结合和释放钙，这是人们在蛋白质结构中首先认识的功能花样之一。
βββ组合形式
发夹β或β-环-β花样是两条反平行的β-链，通过一个环相连接构成的超二级结构，在蛋白质结构中频繁出现。Β-回折中相邻近的两条β链易形成这种发夹β 花样。两条β链之间的环的长度不等，一般为2-5个残基。与α-环-α花样不同的是，发夹β花样无特殊的功能。
三．蛋白质超二级结构预测研究蛋白质的组成层次。
后基因组时代生命科学中最重大的研究课题之一是蛋白质组研究，蛋白质结构预测正是蛋白质组研究中一个富有挑战性的研究课题，其研究不仅对于理解蛋白质空间折叠机制与蛋白质功能具有理论价值，更对生物制药、农业生物科技等应用领域具有直接的指导作用。蛋白质的三维空间结构与其功能紧密相关，而超二级结构正是构成三维结构的基本单元。从蛋白质一级结构直接预测三维空间结构非常困难，蛋白质二级结构及超二级结构正是两者直接之间的重要桥梁，因此超二级结构的预测有着重要的研究意义。
现有的许多研究主要是针对蛋白质二级结构预测，超二级结构预测的相关研究还比较少。作为超二结构预测的基础和前提，二级结构预测是不可缺少的环节。氨基酸的编码方式对蛋白质二级结构预测精度有重要影响，因此有必要对氨基酸编码方式进行分析比较，为二级结构预测编码方式的选择提供直接依据；目前较少的超二级结构预测研究在特征表达上有缺陷，仅仅考虑氨基酸基本组成成份，特征信息表达不完整；同时在超二级结构分类方法上也有待进一步探索。
【参考文献】1.刘君.熊忠阳.王银辉 蛋白质二级结构的协同训练预测方法
[期刊论文] -计算机应用研究2011(5）
安徽农业科学-2012年 第26期
(2)
基于二级结构预测蛋白质复合体亚基相互作用-内蒙古科技大学学报-2010年 第1期 (4)
3.蛋白质超二级结构序列片段的统计分析-医学信息：上旬刊-2010年 第3期
(2)
http://m.zhuodaoren.com/shenghuo643224/
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