蛋白质折叠 - The mini wiki

蛋白质结构是指蛋白质分子的空间结构。作为一类重要的生物大分子，蛋白质主要由碳、氢、氧、氮、硫等化学元素组成。所有蛋白质都是由20种不同的氨基酸连接形成的多聚体，在形成蛋白质后，这些氨基酸又被称为残基。蛋白质和多肽之间的界限并不是很清晰，有人基于发挥功能性作用的结构域所需的残基数认为，若残基数少于40，就称之为多肽或肽。要发挥生物学功能，蛋白质需要正确蛋白质折叠为一个特定构型，主要是大量的非共价键相互作用来实现；此外，在一些蛋白质蛋白质折叠中，二硫键也起到关键作用。为了从分子水平上了解蛋白质的作用机制，常常需要测定蛋白质的三维结构。由研究蛋白质结构而发展起来了结构生物学，采用了包括X射线晶体学、核磁共振以及冷冻电镜等技术来解析蛋白质结构。

利文索尔佯谬是一个思想实验，也是蛋白质折叠理论中的一个自指。在1969年，美国分子生物学家Cyrus Levinthal指出，由于在未折叠的多肽链中的非常大量的自由度，该分子具有天文数量的可能构象。在一篇论文中，他估计了3或10 。例如，一个由100个氨基酸残基组成的多肽，将具有99个肽键，并且因此具有198个不同的二面角键角。如果这些键角中的每一个可以是三个稳定构象之一，则蛋白质可错误折叠成最多达到3种不同构象。因此，如果蛋白质通过连续采样所有可能的构象而获得其正确折叠的构型，则需要比宇宙的年龄更长的时间以达到其正确的天然构象。即使以快速速率采样构象，这也是真的。 “悖论”是大多数小蛋白质在毫秒或甚至微秒时间尺度上同时折叠。这种悖论的解决方案已经通过蛋白质结构预测的计算方法建立。

肌联蛋白，又称肌巨蛋白，是人体中是由肌联蛋白基因编码的蛋白质。肌联蛋白是已知最巨大的蛋白质，为肌肉收缩的弹性元件。它由244个结构域以及之间的肽序列连接组成。这些结构域在蛋白拉伸时蛋白质折叠，而在张力去除后重新折叠。

在遗传密码中，终止密码子，或称终止子，是信使RNA上的一个核苷酸三联体序列，代表翻译的终止。蛋白质是由特定氨基酸生成的多肽序列蛋白质折叠而成。转译发生时，信使RNA中的大部分密码子被TRNA识别后，tRNA可添加一个额外的氨基酸到成长中的多肽链上，而终止密码子则通过被释放因子识别，给这个过程发出终止的信号，最终使核糖体的大小亚基解离、转译终止，并将合成的多肽链释出。

热休克蛋白是一类功能性相关蛋白质，当细胞受到升高温度或其他胁迫时它们的表达就会增长，可协助蛋白质正常蛋白质折叠。这种表达的增长是受到转录调控的。热休克蛋白大幅上调控是热休克反应的关键部分并且主要由热休克因子引导。在从细菌到人类的几乎所有生物中都发现了热休克蛋白。

弗朗兹-乌尔里奇·哈特尔，德国生物化学家，马克斯·普朗克生化研究所的主任。他以其在蛋白质折叠领域的开创性研究而闻名。

蛋白质三级结构是在生物化学里指蛋白质整体几何形状，亦称为其蛋白质折叠。蛋白质分子是一连串的氨基酸一条线地接结，基本上假定其会有一可作用其生物功能的三维结构。对蛋白质三级结构的研究称为结构生物学。蛋白质的三级结构是由它的原子坐标定义的。这些坐标可参照或一个蛋白质结构域或整个三级结构。许多三级结构可以折叠形成一个四级结构。