蛋白质二级结构分析
蛋白质二级结构分析
蛋白质的一级结构是氨基酸的长链,二级结构就是长链的折叠,螺旋形成的几何结构代表了蛋白质的空间结构,蛋白质的二级结构可以通过圆二色光谱的测试来进行分析,常见的蛋白质二级结构有α-螺旋、β-折叠、β-转角、无规卷曲等。
蛋白质二级结构的圆二色光谱特征:
如下图是一张圆二色光谱图,我们怎么从图上分析蛋白质的二级结构呢?

这就需要知道每种二级结构的的圆二色光谱特征,常见的二级结构特征如下;
|
二级结构 |
主要负峰(nm) |
主要正峰(nm) |
典型光谱特征 |
|---|---|---|---|
|
α-螺旋 |
208, 222 |
190 |
双负峰,190 nm强正峰 |
|
β-折叠 |
215–217 |
195 |
单一宽负峰,正峰可能不明显 |
|
β-转角 |
225–230(弱) |
205 |
正负交替弱峰,易与其他结构叠加 |
|
无规卷曲 |
200(强) |
220(弱) |
200 nm显著负峰,宽峰无精细结构 |
从表格的结构上看,每种峰的都有自己特有的峰区域,很清楚,但是放在图上是不是就完全无法区分了?也不能区分每种结构可能都有多少。这时候就需要对谱图进行拟合计算,区分出来每种结构的占比。
拟合计算
拟合计算并不是直接给到谱图就可以就行的,如果需要针对性的计算蛋白质二级结构,需要知道如下信息:
1) 蛋白质的分子量
2) 蛋白的氨基酸残量
3) 测试圆二色光谱时候的蛋白质浓度
4) 使用的比色皿规格
知道以上4个参数我们可以进行比较准确的拟合计算,这里面信息1和2是可以通过查询文献和蛋白质数据库得到的(如:Uniprot数据库)。后面3和4就是测试时候需要记录的参数。
根据以上的参数我们就可以通过一些拟合工具直接拟合输出结果:
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α-螺旋 |
β-折叠 |
β-转角 |
无规卷曲 |
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11.7% |
32.9% |
12.0% |
43.4% |
以上就是分析蛋白质二级结构过程。通过蛋白质的二级机构分析,可以进一步的了解蛋白质的空间结构,能进行很多项的研究,如果特殊处理后蛋白质的变化情况,靶向药物与蛋白质的结合,蛋白质的特殊行为等等。可以说是研究蛋白质的一项重要工具。


