蛋白质结构与功能PPT课件.ppt

第第6 6章章 蛋白质的结构蛋白质的结构与与功能功能【【掌握掌握】】肌红蛋白与血红蛋白的结构；氧结合引起肌红蛋白与血红蛋白的结构；氧结合引起的肌红蛋白与血红蛋白构象变化；血红蛋白的协同的肌红蛋白与血红蛋白构象变化；血红蛋白的协同性氧结合；性氧结合；H H+ +、、COCO2 2和和BPGBPG对血红蛋白结合氧的影响；对血红蛋白结合氧的影响；血红蛋白分子病血红蛋白分子病重难点重难点】】肌红蛋白和血红蛋白的结构与功能；镰肌红蛋白和血红蛋白的结构与功能；镰刀状红细胞贫血病刀状红细胞贫血病u很多蛋白质的构象在生物体中是柔性的、动态的很多蛋白质的构象在生物体中是柔性的、动态的u蛋白质分子与其它蛋白质、其它分子蛋白质分子与其它蛋白质、其它分子相互作用，相互作用，使相使相互作用中的蛋白质构象发生微小甚至剧烈变化，从而使互作用中的蛋白质构象发生微小甚至剧烈变化，从而使其生物功能（其生物功能（氧的转运、免疫应答和肌肉收缩、催化功氧的转运、免疫应答和肌肉收缩、催化功能能等）发生变化等）发生变化u蛋白质与其它分子（配体）相互作用的瞬间性质对生蛋白质与其它分子（配体）相互作用的瞬间性质对生命至关重要，命至关重要，因为它允许生物体在内外环境发生变化时，因为它允许生物体在内外环境发生变化时，能快速、可逆地作出反应。

能快速、可逆地作出反应一、蛋白质一级结构与功能的关系一、蛋白质一级结构与功能的关系 一、蛋白质一级结构与功能的关系⒈ ⒈ 一级结构是空间结构的基础一级结构是空间结构的基础   RNaseRNase是由是由124124氨基酸残基组成的单肽链蛋白质分子，分子中氨基酸残基组成的单肽链蛋白质分子，分子中 8 8 个个CysCys的的-SH-SH构成构成4 4对二硫键对二硫键，形成一定的空间构象在变性剂（如，形成一定的空间构象在变性剂（如8mol/L8mol/L的尿素）和还原剂（如巯基乙醇）存在下，分子中的二硫键全部被还的尿素）和还原剂（如巯基乙醇）存在下，分子中的二硫键全部被还原，空间结构破坏，肽链完全伸展，酶的催化活性完全丧失原，空间结构破坏，肽链完全伸展，酶的催化活性完全丧失 当用当用透析透析方法除去变性剂和巯基乙醇后，发现酶大部分活性恢复，方法除去变性剂和巯基乙醇后，发现酶大部分活性恢复，所有二硫键准确无误地复原若用其他方法改变二硫键的配对方式，所有二硫键准确无误地复原若用其他方法改变二硫键的配对方式，则酶完全丧失活性实验表明，则酶完全丧失活性。

实验表明，蛋白质的一级结构决定其空间结构，蛋白质的一级结构决定其空间结构，而特定的空间结构则是蛋白质具有生物活性的保证而特定的空间结构则是蛋白质具有生物活性的保证     所以，蛋白质一定的结构执行一定的功能所以，蛋白质一定的结构执行一定的功能功能不同的蛋白质总是有着不同的序列；比较功能不同的蛋白质总是有着不同的序列；比较种属来源不同而功能相同的蛋白质的一级结构，种属来源不同而功能相同的蛋白质的一级结构，可能有某些差异，但与功能相关的结构也总是可能有某些差异，但与功能相关的结构也总是相同若一级结构变化，蛋白质的功能可能发相同若一级结构变化，蛋白质的功能可能发生很大的变化生很大的变化 （一）蛋白质的功能依赖于特定的空间构象（一）蛋白质的功能依赖于特定的空间构象二、蛋白质空间结构与功能的关系二、蛋白质空间结构与功能的关系    Ø蛋白质的功能不仅与一级结构有关，更重要的依蛋白质的功能不仅与一级结构有关，更重要的依赖于蛋白质的空间构象赖于蛋白质的空间构象牛胰牛胰RNaseA变性与复性变性与复性酶原的激活酶原的激活激素前体的激活激素前体的激活-S-S-X缬缬缬缬 天天天天 天天天天 天天天天 天天天天 赖赖赖赖 异异异异甘甘甘甘缬缬缬缬组组组组4646丝丝丝丝183183静电吸引静电吸引力或氢键力或氢键肠肠 激激 酶酶肠肠 激激 酶酶胰胰蛋蛋白白酶酶胰胰蛋蛋白白酶酶胰胰胰胰蛋蛋蛋蛋白白白白酶酶酶酶原原原原-S-S-X缬缬缬缬 天天天天 天天天天 天天天天 天天天天 赖赖赖赖异异异异缬缬缬缬丝丝丝丝胰胰胰胰蛋蛋蛋蛋白白白白酶酶酶酶SSSS组组组组活性中心活性中心活性中心活性中心游离的六肽游离的六肽游离的六肽游离的六肽胰蛋白酶原的激活过程胰蛋白酶原的激活过程胰蛋白酶原的激活过程胰蛋白酶原的激活过程1 1、肌红蛋白的、肌红蛋白的结构结构u 肌红蛋白肌红蛋白( (myoglobin, Mb) )是哺乳动物细胞是哺乳动物细胞( (主要是主要是肌细胞肌细胞) )贮存和分配氧的蛋白质。

贮存和分配氧的蛋白质u 单体蛋白，由一条单体蛋白，由一条多肽主链和血红素辅基多肽主链和血红素辅基构成；构成；u多肽主链由多肽主链由 8 8个个 α-α-螺旋区段组成单结构域；螺旋区段组成单结构域；( (二二) )肌红蛋白与血红蛋白肌红蛋白与血红蛋白 肌红蛋白的结构肌红蛋白的结构u 亲水侧链氨基酸分布亲水侧链氨基酸分布在外表面，在外表面，疏水侧链氨疏水侧链氨基酸分布在分子内部基酸分布在分子内部形成内部的疏水洞形成内部的疏水洞穴穴疏水洞穴包含疏水洞穴包含血红素辅基血红素辅基A A－－H H为肌红蛋白的八个为肌红蛋白的八个a-a-螺旋结构螺旋结构u 过渡金属的低价态过渡金属的低价态具有很强的具有很强的结合氧倾向结合氧倾向( (特别是特别是Fe2+ 和和Cu+)u蛋白质不能直接蛋白质不能直接与氧发生可逆结合与氧发生可逆结合u蛋白质如何参与氧气在蛋白质如何参与氧气在生物体内的携带和运输？生物体内的携带和运输？辅助辅助蛋白质固定蛋白质固定Fe2+的方式的方式u蛋白质固定蛋白质固定Fe2+的方式有多种的方式有多种，，在肌红蛋白和血红在肌红蛋白和血红蛋白家族中，蛋白家族中， Fe2+是由原卟啉（是由原卟啉（IXIX）分子固定）分子固定。

辅基血红素辅基血红素原卟啉原卟啉IXIX血红素血红素heme与与Fe络合络合561 12 23 34 41 12 23 34 45 56 6血红素与肌红蛋白的结合血红素与肌红蛋白的结合6氧结合配位氧结合配位5HisF8 （（9393位，近侧组氨酸）位，近侧组氨酸）u 作为辅基的血红素非共价结合于肌红蛋白分子的疏水空穴中作为辅基的血红素非共价结合于肌红蛋白分子的疏水空穴中环境环境缺乏氧气缺乏氧气时，时，配位配位6是空着是空着的环境中环境中富含氧气富含氧气时，时，血红素如何血红素如何协助肌红协助肌红蛋白蛋白结合氧气结合氧气？？O O2 2与肌红蛋白的结合与肌红蛋白的结合6氧结合配位氧结合配位u血红素与肌红血红素与肌红蛋白的结合部位蛋白的结合部位u氧气与肌红氧气与肌红蛋白结合了蛋白结合了5 HisE7（（6464位位, ,远侧组氨酸）远侧组氨酸）HisF8 （近侧组氨酸）（近侧组氨酸）远侧组氨酸远侧组氨酸近侧组氨酸近侧组氨酸O O2 2通过血红素与肌红蛋白通过血红素与肌红蛋白结合结合空间位阻，倾斜空间位阻，倾斜60°疏水环境的意义疏水环境的意义• 通常通常O2与与Fe(Ⅱ)接触会使接触会使Fe(Ⅱ)氧化为氧化为Fe(Ⅲ)，，血红素也是一样。

血红素也是一样• 但在肌红蛋白内部，由于疏水的环境，但在肌红蛋白内部，由于疏水的环境， Fe(Ⅱ)不易被氧化不易被氧化• 微环境的作用：固定血红素基；保护血红素微环境的作用：固定血红素基；保护血红素铁免遭氧化；为铁免遭氧化；为O2提供一个合适的结合部位提供一个合适的结合部位O O2 2的结合改变肌红蛋白的构象的结合改变肌红蛋白的构象u去氧肌红蛋白去氧肌红蛋白血红素血红素Fe2+被被HisF8（（X））拉出卟啉环平面拉出卟啉环平面（（圆顶状圆顶状））卟啉环呈圆顶状卟啉环呈圆顶状卟啉环呈平面状卟啉环呈平面状u与氧结合与氧结合形成氧合肌红蛋白（形成氧合肌红蛋白（MbO2））后后Fe2+半径变半径变小，从而能进入卟啉环的小孔小，从而能进入卟啉环的小孔被拉回（被拉回（平面状平面状）肌红蛋白结合氧的定量分析肌红蛋白结合氧的定量分析( (氧结合曲线氧结合曲线) )MbO2                  Mb  +  O2注注: MbO: MbO2 2代表氧合肌红蛋白代表氧合肌红蛋白, , MbMb代表去氧肌红蛋白代表去氧肌红蛋白. .       [Mb].[O2][MbO2]K=…………⑴⑴;[ MbO2] [Mb] K[O2]=或：或：K为为MbO2的解离常数：的解离常数：……⑶⑶;       [O2][O2]＋＋KY=根据根据HenryHenry定律，溶于液体的任一气体的浓度与液体上面的该气体分压成正比：定律，溶于液体的任一气体的浓度与液体上面的该气体分压成正比： ………… ………… …………⑷⑷p(O2)p(O2)＋＋K’Y=Y为一定的氧压下肌红蛋白的氧分数饱和度：为一定的氧压下肌红蛋白的氧分数饱和度：       [MbO2][MbO2]＋＋ [Mb]Y=…(2);p(O2)p(O2)＋＋KY=u p(O2)值可以进行调节和测量值可以进行调节和测量, , 氧分压常用氧分压常用torr* 作单位。

作单位    （（1 torr = 133.3Pa=1mmHg））u Y值可用分光光度计法测定值可用分光光度计法测定, ,因为肌红蛋白氧合时卟啉环中电子位因为肌红蛋白氧合时卟啉环中电子位移引起吸收光谱改变移引起吸收光谱改变u Y 对对p(O2)作图所得的曲线称为作图所得的曲线称为氧结合曲线或解离曲线氧结合曲线或解离曲线uY=1Y=1时时, , 所有肌红蛋白分子的氧所有肌红蛋白分子的氧结合部位均被结合部位均被O O2 2所占据所占据, ,即即肌红蛋肌红蛋白被氧完全饱和白被氧完全饱和uY=0.5Y=0.5时时, , p(O2)=K=P50, P50 定定义为义为肌红蛋白被氧半饱和时的氧肌红蛋白被氧半饱和时的氧分压YY Y：即氧饱和分数，氧合肌红蛋白分子数占：即氧饱和分数，氧合肌红蛋白分子数占肌红蛋白分子总数的百分比肌红蛋白分子总数的百分比•肌肉毛细血管中氧浓度为肌肉毛细血管中氧浓度为3 kPa，细胞内表面处约为，细胞内表面处约为1.33 kPa, 线粒体中为线粒体中为0-1.33 kPa，肌红蛋白，肌红蛋白P50 为为0.27 kPa因此，大多数情况下，肌红蛋白是高度氧合的因此，大多数情况下，肌红蛋白是高度氧合的。

如果由于肌肉收缩而使线粒体中氧含量下降，它可以立即供氧如果由于肌肉收缩而使线粒体中氧含量下降，它可以立即供氧•高氧合的肌红蛋白有利于氧从细胞内表面向线粒体转运细胞内表面高氧合的肌红蛋白有利于氧从细胞内表面向线粒体转运细胞内表面1.33kPa（（Y为为80%），线粒体），线粒体0.13 kPa（（Y为为25%）或更低肌红蛋白是氧的贮存库肌红蛋白是氧的贮存库 血红蛋白存在于血液的红细胞血红蛋白存在于血液的红细胞 ( (erythrocytes, ,双凹圆盘状双凹圆盘状, ,直径直径6 6 9μm)9μm)中中血红蛋白以高浓度血红蛋白以高浓度( (约为约为质量的质量的34%) )溶解于红细胞溶胶中溶解于红细胞溶胶中 血红蛋白血红蛋白( (hemoglobin, Hb) )的主要功能是在血液中的主要功能是在血液中结合并转运氧气结合并转运氧气2 2、血红蛋白、血红蛋白血红蛋白的结构血红蛋白的结构u成人血红蛋白成人血红蛋白主要是主要是HbA(HbA1),其亚基组成为其亚基组成为α2β2u胎儿血红蛋白胎儿血红蛋白主要是主要是HbF,亚基组成为亚基组成为α2γ2 。

u 脊椎动物的血红蛋白由脊椎动物的血红蛋白由4 4个多肽个多肽亚基亚基组成组成, ,两个是一种亚基两个是一种亚基(α(α链）链）, ,另两个是另一种亚基（另两个是另一种亚基（ββ链）u 每个亚基都有一个血红素辅基每个亚基都有一个血红素辅基和一个氧结合部位和一个氧结合部位 氧结合引起的血红蛋白构象变化氧结合引起的血红蛋白构象变化1. 1. 氧合作用显著改变氧合作用显著改变 Hb Hb 的四级结构的四级结构 氧合血红蛋白和去氧血红蛋白在四级结构上有显著不同，特氧合血红蛋白和去氧血红蛋白在四级结构上有显著不同，特别是别是αβαβ亚基的相互作用发生变化亚基的相互作用发生变化2 2. 血红素铁的微小移动导致血红蛋白空间结构的显著变化血红素铁的微小移动导致血红蛋白空间结构的显著变化 3. 3. 氧合血红蛋白和去氧血红蛋白代表不同的构象态氧合血红蛋白和去氧血红蛋白代表不同的构象态 T T态：态：即紧张态即紧张态(tense state) R R态：态：即松弛态即松弛态(relaxed state。

T T态：态：即紧张态即紧张态，，去氧去氧血红蛋白血红蛋白的主要构象态的主要构象态R R态：态：即松弛态，即松弛态，氧合血氧合血红蛋白红蛋白的主要构象态的主要构象态 关于别构效应的几个定义关于别构效应的几个定义（（P77）） ：：u 别构效应：也称变构效应，别构效应：也称变构效应，多亚基蛋白质多亚基蛋白质因一个亚基构象因一个亚基构象的变化引起其他亚基构象发生变化，进而改变蛋白质活性的变化引起其他亚基构象发生变化，进而改变蛋白质活性的现象u 别构蛋白质：具有别构效应的蛋白质别构蛋白质：具有别构效应的蛋白质 u 效应物：对蛋白分子其它部位与配体的结合能力产生效应物：对蛋白分子其它部位与配体的结合能力产生影响的配体影响的配体血红蛋白的协同性氧结合（Ｈ血红蛋白的协同性氧结合（Ｈb b氧结合曲线）氧结合曲线）u 同促效应：同促效应：寡聚蛋白上某种配体的结合对其他寡聚蛋白上某种配体的结合对其他同种配体同部同种配体同部位结合位结合的影响 正协同性：正协同性：某种配体的影响使得其他同种配体与蛋白质同种部位的结某种配体的影响使得其他同种配体与蛋白质同种部位的结 合变的更容易。

合变的更容易 负协同性：负协同性：某种配体的影响使得其他同种配体与蛋白质同种部位的结某种配体的影响使得其他同种配体与蛋白质同种部位的结 合变的更难合变的更难u 异促效应：异促效应：寡聚蛋白上的某种配体的结合影响了配体与蛋白寡聚蛋白上的某种配体的结合影响了配体与蛋白其它结合部位其它结合部位的结合 正效应物（激活剂）：正效应物（激活剂）：效应物可降低使活性部位达到饱和的浓度效应物可降低使活性部位达到饱和的浓度 负效应物（抑制剂）：负效应物（抑制剂）：效应物可提高使活性部位达到饱和的浓度效应物可提高使活性部位达到饱和的浓度 关于别构效应的几个定义：关于别构效应的几个定义：            Hb + 4O2                      Hb（（O2））4解离常数解离常数 K K：：K =[Hb][O2]4[Hb（（O2））4]Y =P4（（O2））P4（（O2））+K据此方程据此方程 Y Y对对p p（（O O2 2）作图，所得曲线为）作图，所得曲线为S S形曲线形曲线氧饱和度氧饱和度 Y Y : :u血红蛋白的氧合具有血红蛋白的氧合具有正协同同促效应正协同同促效应，即一个亚基与，即一个亚基与O2的结的结合增强同一合增强同一Hb分子中其余亚基对分子中其余亚基对O2的亲和力。

的亲和力uO2既是正常的配体，又是正同促效应物或调节物既是正常的配体，又是正同促效应物或调节物Hb氧合曲氧合曲线是线是S S形形H+,CO2和和BPG对血红蛋白结合氧的影响对血红蛋白结合氧的影响u血红蛋白与血红蛋白与O2的结合受环境中其它分子如的结合受环境中其它分子如质子、质子、CO2和红细胞代谢物和红细胞代谢物 2,3-二磷酸甘油酸（二磷酸甘油酸（BPGBPG））的调节u虽然它们在蛋白质分子上的结合部位离血红素辅基虽然它们在蛋白质分子上的结合部位离血红素辅基很远，但这些分子极大影响很远，但这些分子极大影响Hb氧合性质这种在空间上氧合性质这种在空间上相隔部位之间的相互作用在很多寡聚蛋白质中存在，即相隔部位之间的相互作用在很多寡聚蛋白质中存在，即异促别构效应异促别构效应Yu pH pH降低使血红蛋白的氧结合能力下降（降低使血红蛋白的氧结合能力下降（P50P50升高），氧合曲线右移升高），氧合曲线右移p50pH1 1）） H+和和CO2促进促进ＯＯ２２的释放的释放CO2 + H2O                   H2CO3                   H+ + HCO3-碳酸酐酶碳酸酐酶Hb O2 + H+                     HbH+ + O2«Bohr效应的生理意义效应的生理意义：： 当血液流经组织，特别是代谢迅速的肌肉时，由于这里的当血液流经组织，特别是代谢迅速的肌肉时，由于这里的 pH 较低，较低，CO2浓度较高，因此有利于血红蛋白释放浓度较高，因此有利于血红蛋白释放O2，，使组织能比使组织能比因单纯的因单纯的 p(O2)降低获得更多的氧。

而氧的释放又促使血红蛋白降低获得更多的氧而氧的释放又促使血红蛋白与与H+和和CO2的结合，以补偿由于组织呼吸形成的的结合，以补偿由于组织呼吸形成的CO2所引起的所引起的pH 降低，起着降低，起着缓冲血液缓冲血液pH 的作用的作用在肺中吸氧排在肺中吸氧排CO2，在肌肉中，在肌肉中吸吸CO2排氧；排氧；H+和和CO2促进氧的释放促进氧的释放））¬Bohr效应（效应（Bohr effectBohr effect））: :     增加增加CO2浓度或浓度或降低降低pH能显著提高血红蛋白亚基间的协同效应，能显著提高血红蛋白亚基间的协同效应，降低血红蛋白对降低血红蛋白对氧氧的亲和力，促进的亲和力，促进氧氧释放释放反之，高浓度的氧也反之，高浓度的氧也能促进血红蛋白释放能促进血红蛋白释放H+和和CO2的现象的现象2 2）） BPG 降低降低 Hb对对O2的亲和力的亲和力u 血红蛋白血红蛋白Hb只有一个只有一个BPG结合部位，位于四个亚基缔合形成结合部位，位于四个亚基缔合形成的中央孔穴内，靠静电相互作用把两个的中央孔穴内，靠静电相互作用把两个ββ链交联在一起，链交联在一起，有利有利O O2 2的释放；的释放；O2和和BPG 与蛋白质的结合是相互排斥的。

与蛋白质的结合是相互排斥的u BPG（（2,3－－二磷酸甘油酸）是血红二磷酸甘油酸）是血红蛋白一个重要的异促别构效应物蛋白一个重要的异促别构效应物u BPG（（2,3－－二磷酸甘油酸）对血红蛋白氧合曲线的影响二磷酸甘油酸）对血红蛋白氧合曲线的影响（使得（使得P50P50升高，有利于释放氧气）升高，有利于释放氧气） 总之，各种蛋白质都有特定的空间构总之，各种蛋白质都有特定的空间构象，而特定的空间构象又与它们特定的象，而特定的空间构象又与它们特定的生物学功能相适应，蛋白质的结构与功生物学功能相适应，蛋白质的结构与功能是高度统一的能是高度统一的1.1.血红蛋白病血红蛋白病: :由于由于αα或或ββ链发生了变化链发生了变化. .例如镰刀状例如镰刀状细胞贫血等；细胞贫血等；2.2.地中海贫血地中海贫血: :是由于缺是由于缺少了少了αα或或ββ链，例如链，例如α－－和和ββ－地中海贫血－地中海贫血. .————因基因突变导致机体合成的血红蛋白一级因基因突变导致机体合成的血红蛋白一级结构改变，引起生物学功能缺陷而产生的遗传结构改变，引起生物学功能缺陷而产生的遗传性疾病三．血红蛋白分子病三．血红蛋白分子病（一）镰刀状细胞贫血病（一）镰刀状细胞贫血病１１. .镰刀状细胞贫血病症状镰刀状细胞贫血病症状: : 镰刀状细胞贫血病患者的血红蛋白含量仅为正常人的一半，红镰刀状细胞贫血病患者的血红蛋白含量仅为正常人的一半，红细胞数也是正常人的一半左右．而且红细胞的形态也不正常，为细胞数也是正常人的一半左右．而且红细胞的形态也不正常，为新新月状或镰刀状月状或镰刀状，这是由于不正常的血红蛋白引起的，这种血红蛋白，这是由于不正常的血红蛋白引起的，这种血红蛋白称为称为血红蛋白Ｓ血红蛋白Ｓ(HbS).正常人的红细胞病人的红细胞2.2.镰刀状细胞贫血病致病原因镰刀状细胞贫血病致病原因: : 镰刀状细胞贫血病是最早被认识的一种分子病．它是由于遗镰刀状细胞贫血病是最早被认识的一种分子病．它是由于遗传基因突变导致血红蛋白分子中氨基酸残基被更换所造成的。

传基因突变导致血红蛋白分子中氨基酸残基被更换所造成的«镰刀状细胞血红蛋白的氨基酸序列的细微变化镰刀状细胞血红蛋白的氨基酸序列的细微变化（（ββ链链））: :HbA和和HbS有差异的肽段和化学结构，其氨基酸序列分别是：有差异的肽段和化学结构，其氨基酸序列分别是：正常：正常： Hb A   H2N Val-His- Leu –Thr –Pro -Glu-Glu-Lys  COOH镰刀状：镰刀状：Hb S   H2N Val-His- Leu –Thr –Pro –Val- Glu-Lys   COOH (β(β链链) 1 2 3 4 5 6 7 8) 1 2 3 4 5 6 7 8β６６Glu（谷氨酸）（谷氨酸） β６６Val（缬氨酸）缬氨酸）u从从一级结构一级结构看看: :只是从只是从β６６Glu（谷氨酸）被换成（谷氨酸）被换成β６６Val（缬氨（缬氨酸）酸）GluGlu侧链是一个带电基团，而侧链是一个带电基团，而Val是一个非极性基团；是一个非极性基团；u从从三级结构三级结构看看: :由于由于β６６位于分子表面，因此位于分子表面，因此Val代替代替Glu等于在等于在HbS 分子表面安装了一个分子表面安装了一个疏水侧链疏水侧链; ;u从从四级结构四级结构看看: :氧合氧合HbS和和HbA没多大区别。

然而在低没多大区别然而在低[O2]时时（脱（脱O2），），HbS溶解度剧烈下降（仅为脱氧溶解度剧烈下降（仅为脱氧HbA的的1/251/25），），HbS分子发生线形缔合，形成长链，由多条长链进一步聚集成多股螺分子发生线形缔合，形成长链，由多条长链进一步聚集成多股螺旋的微管纤维束，将整个旋的微管纤维束，将整个红细胞扭曲成镰刀状红细胞扭曲成镰刀状HbA 突变为突变为HbS 镰刀贫血病的矫正性治疗，用镰刀贫血病的矫正性治疗，用氰酸钾氰酸钾处理镰刀状贫血病患处理镰刀状贫血病患者的红细胞，可以防止在脱氧条件下形成镰刀状输氧能力也者的红细胞，可以防止在脱氧条件下形成镰刀状输氧能力也好转 HbS 分子的一个氨基酸用分子的一个氨基酸用 KCNO 修饰后抑制红细胞的镰修饰后抑制红细胞的镰刀状 3. 3. 镰刀状细胞贫血病的治疗镰刀状细胞贫血病的治疗: :（二）地中海贫血症（二）地中海贫血症1. 1. 地中海贫血症地中海贫血症是一种遗传性的血红蛋白合成紊乱的疾病，它的是一种遗传性的血红蛋白合成紊乱的疾病，它的特点是成人特点是成人血红蛋白的一条或多条球蛋白链减少或丢失血红蛋白的一条或多条球蛋白链减少或丢失。

这种病这种病主要流行于非洲，中东，印度，并偶尔出现于地中海地区国家主要流行于非洲，中东，印度，并偶尔出现于地中海地区国家uu当一个人不能产生足够的当一个人不能产生足够的当一个人不能产生足够的当一个人不能产生足够的血红蛋白血红蛋白血红蛋白血红蛋白α α链时，他（她）链时，他（她）链时，他（她）链时，他（她）将出现将出现将出现将出现α α地中海贫血症地中海贫血症地中海贫血症地中海贫血症. .uu 当一个人不能产生足够当一个人不能产生足够当一个人不能产生足够当一个人不能产生足够的血红蛋白的血红蛋白的血红蛋白的血红蛋白β β链时，他链时，他链时，他链时，他（她）将出现（她）将出现（她）将出现（她）将出现β β地中海贫地中海贫地中海贫地中海贫血症血症血症血症. .（三）蛋白质空间结构改变与疾病（三）蛋白质空间结构改变与疾病   蛋蛋白白质质构构象象疾疾病病：：若若蛋蛋白白质质的的折折叠叠发发生生错错误误，，尽尽管管其其一一级级结结构构不不变变，，但但蛋蛋白白质质的的构构象象发发生生改改变变，，仍仍可可影影响响其其功功能能，，严严重重时时可可导导致疾病发生致疾病发生蛋白质构象改变导致疾病的机理蛋白质构象改变导致疾病的机理：有些蛋：有些蛋白质错误折叠后相互聚集，常形成抗蛋白水解白质错误折叠后相互聚集，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。

为蛋白质淀粉样纤维沉淀的病理改变这类疾病包括这类疾病包括：人纹状体脊髓变性病、老：人纹状体脊髓变性病、老年痴呆症、亨停顿舞蹈病、疯牛病等年痴呆症、亨停顿舞蹈病、疯牛病等疯牛病中的蛋白质构象改变疯牛病中的蛋白质构象改变疯牛病是由朊病毒蛋白疯牛病是由朊病毒蛋白(prion protein, PrP)引起的一组人和动物神经退行性病变引起的一组人和动物神经退行性病变正常的正常的PrP富含富含α-螺旋，称为螺旋，称为PrPcPrPc在某种未知蛋白质的作用下可转变成全在某种未知蛋白质的作用下可转变成全为为β-折叠的折叠的PrPsc，从而致病从而致病PrPcα-螺旋螺旋PrPscβ-折叠折叠正常正常疯牛病疯牛病四、免疫系统和免疫球蛋白四、免疫系统和免疫球蛋白五、蛋白质的结构与功能的进化五、蛋白质的结构与功能的进化自自 学学Thank your attention！！。