一级结构Primary structure

一级结构（共价结构）：蛋白质分子中氨基酸残基的排列顺序。 （一）、一级结构的研究内容与研究意义 研究蛋白质的一级结构是研究蛋白质的结构与功能

的基础，主要研究内容：1. 氨基酸是如何连接成蛋白质，2. 对于一定的蛋白质 , 氨基酸的排列顺序。3. 蛋白质的一级结构测定过程。

1 、研究蛋白质的一级结构是研究蛋白质结构与功能的基础，这是因为 Pr 的一级结构决定了它的高级结构，从而决定了蛋白质的生物功能。

2 、一级结构的研究为生物进化提供了依据， 不同生物的同一种蛋白的其一级结构是不同的。

3 、一级结构的研究为一些分子病的诊断提供了依据。

只有将蛋白质的一级结构研究清楚后，生化工作者才能站到一个优越的地位去洞察，研究生命过程中的许多复杂问题。

芴甲氧羰酰氯

生物化学信息 : 决定蛋白质的三维结构，功能，亚细胞定位，化学修饰，半衰期

信号肽入核信号GPI 锚定信号肽

进化的信息

数据库：成千上万的已知结构和功能的序列

将新得到的序列与数据库中的序列进行比对，可以得到该新蛋白质结构和功能的重要信息

RSKLNPPDESGPGCMSCKCVLS（ farnesylation signal ）

http://zebio.zoo.kit.edu/english/141.php

1 MLTEVLTSLT AVHFLNRFSH 21 SFTVQPEFTR VPEGASSEDV 41 IKEFMRFKVR MEGSVNGHEF 61 EIEGEGEGRP YEGTQTAKLK 81 VTKGGPLPFA WDILSPQFQY 101 GSKAYVKHPA DIPDYLKLSF 121 PEGFKWERVM NFEDGGVVTV 141 TQDSSLQDGE FIYKVKLRGT 161 NFPSDGPVMQ KKTMGWEAST 181 ERMYPEDGAL KGEIKMRLKL 201 KDGGHYDAEV KTTYMAKKPV 221 QLPGAYKTDI KLDITSHNED 241 YTIVEQYERA EGRHSTGA

RFPGFP

蛋白家族（ protein family ）：拥有类似的结构和功能的蛋白质的总称。

利用氨基酸序列的相似性，蛋白家族的成员可以很容易被识别

蛋白家族的成员间，其氨基酸序列往往有 25 ％或以上的一致性，共用某些结构，在某些方面行使类似的功能。

有些蛋白家族的成员间，只是共用几个特定的氨基酸残基，这几个氨基酸残基对于它们行使功能是必需的。

很多类似的亚结构（结构域， domain ）出现在很多功能不相关的蛋白质中（超家族， superfamily ），这些结构折叠成非常稳定的构型。

PDZ domain

Linus PaulingÉmile Zuckerkandl

基本逻辑：如果两种生物的关系密切，那么其基因和蛋白质的序列应该是类似的。

Carl Woese

A signature sequence in the EF-1α/EF-Tu protein family.

对于特定蛋白：对蛋白功能必需的氨基酸残基在进化中“保守”，不是特别重要的残基可以在进化过程中被“替换”掉。－－只有某些氨基酸残基的变化是“可以忍受”的。

某些蛋白的氨基酸序列的可变性比其他蛋白强－－蛋白质以不同的“速度”进化。

人与斑马鱼 β-tubulin 的一级结构比较

Identities = 420/430 (98%), Positives = 426/430 (99%), Gaps = 0/430 (0%)

人与斑马鱼 Dscr3 的一级结构比较

Identities = 231/297 (78%), Positives = 271/297 (91%), Gaps = 0/297 (0%)

蛋白家族成员间互称同源蛋白。 旁系同源蛋白（ paralogs ）：指出现于同一种生

物中的蛋白家族成员 直系同源蛋白（ orthologs ）：指出现于不同物种

中的蛋白家族成员

序列比对软件所依据的 Blosum (blocks substitution matrix) table

Some proteins evolve faster than others, or change faster within one group of species than another.

A large protein, with many variable amino acid residues, may exhibit a few differences between two closely related species.

Smaller protein may be identical in the same two species.

For many reasons, some details of an evolutionary tree based on the sequences of one protein may differ from those of a tree based on the sequences of another protein.