BP03 从一级到四级结构

蛋白质具有建立在四种结构层次上的复杂的三维空间结构，其中的三种(一级、二级和三级结构)是比较普遍的，而第四种结构层次(四级结构)要求蛋白质具有一条以上的多肽链。

一级结构
蛋白质是由特定数目的氨基酸按照一定顺序组成的多聚体。这种由遗传密码来传递的顺序被称为一级结构，它也是蛋白质链进一步折叠的基础。

二级结构
一条蛋白质链不是一个线性的分子，从局部上看，它要以特定的方式自我折叠。α-螺旋结构是这种有序折叠的一个例子。氢键在保持二级结构的稳定性上起了重要的作用。

三级结构
螺旋结构进一步盘绕形成更加复杂的结构。 在肌红蛋白中，8条α-螺旋结构围绕中心的血红素折叠(插图中的绿色部分)。非共价的相互作用对于蛋白质分子的三级结构的稳定性起了重要作用，例如静电力、氢键和偶极-偶极间的相互作用。

四级结构
有时候，蛋白质在细胞中以两条或以上的被称为亚基的折叠多肽链的聚合体形式存在。例如，血红蛋白是由四条折叠链组成的，每一个都具有与肌红蛋白相似的结构。

尽管以初级结构为基础可以用计算机模拟蛋白质的二级结构通常可行，但是要用计算机来模拟三维空间结构，对于大部分蛋白质来说，仍然是很困难的。如果蛋白质可以形成单晶，通过X射线衍射实验可以确定它的三维结构。我们对蛋白质的三维结构以及结构与活性间的相互关系的认识多半基于这个实验技术。