蛋白质的四级结构空间构象和功能的关系

一、四级结构的组成

　　大分子蛋白质常由多条多肽链所组成，每条多肽链各具独立的三级结构。蛋白质的四级结构是指几个各具独立三级结构之多肽链的相互结集、以特定的方式接触、排列形成更高层次的大分子蛋白质的空间构象。在蛋白质四级结构中，每个各具独立三级结构的多肽链称为亚基。组成蛋白质的亚基数多为偶数，可以是同种或不同种的亚基，不同种的亚基一般都用α、β命名，酶调节与催化亚基多用R、C表示。

　　例如血红蛋白分子就是由二个由141个氨基酸残基组成的α亚基和二个由146个氨基酸残基组成的β亚基按特定的接触和排列组成的一个球状蛋白质分子，每个亚基中各有一个含亚铁离子的血红素辅基。四个亚基间靠氢键和八个盐键维系着血红蛋白分子严密的空间构象。

　　在具有四级结构蛋白质分子中，亚基单独存在不具有生物活性，但并不是所有蛋白质分子都具有四级结构的，大多数蛋白质只具三级结构已有生物活性，只有分子更大的蛋白质才具有四级结构。

　　二、蛋白质空间构象和功能的关系

　　具有四级结构的蛋白质有变构作用。变构作用是指一些生理小分子物质，作用于具有四级结构的蛋白质，与其活性中心外的某一部位结合，可引起其亚基间一些键的断裂或形成，改变了亚基及亚基间空间接触和排布，使整个蛋白质分子的构象发生轻微变化，包括一些分子变得稍松散或紧密，从而使蛋白质的生物活性增高或降低的过程。蛋白质的变构作用使得蛋白质在生物体内可以不断调整其活性，更好地适应环境的变化，从而能更有效地完成其生理功能，这是蛋白质分子进化到具有四级结构水平的重要特点。

　　蛋白质的四级结构如何测定的情况，已有纯化好的蛋白，测定分子量为50K, SDS-PAGE测定为25K，且只有一条带，则判断为二聚体。如有多条带，就要根据每条带的亮度和分子量计算了。