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蛋白质的分类

常见的蛋白质分类方法至少有5种,其分类的依据分别是溶解性、组成、形状、功能和三维结构。

理化性质分类

按照溶解性质,蛋白质可分7大类:

  1. 白蛋白 又称清蛋白,较小,能溶于水和盐溶液,可被饱和硫酸铁沉淀。如血液中的血清蛋白和鸡蛋中的卵清蛋白等都属于清蛋白。
  2. 球蛋白 通常不溶于水而溶于稀盐、稀酸或稀碱溶液,能被半饱和的硫酸铵沉淀。例如,大豆种子中的豆球蛋白、血液中的血清球蛋白、肌肉中的肌球蛋白以及免疫球蛋白都属于这一类。
  3. 组蛋白 可溶于水或稀酸,是古菌和真核生物染色体的结构蛋白,含有丰富的Arg和Lys残基,因此是一类碱性蛋白质。
  4. 精蛋白 易溶于水或稀酸,是一类结构简单的蛋白质。与组蛋白一样,精蛋白也是一类碱性蛋白质,含有较多的碱性氨基酸,但缺少Trp和Tyr。精蛋白存在于成熟的精细胞中,与细胞核DNA结合在一起,如鱼精蛋白。
  5. 醇溶蛋白 溶于70%~80%的乙醇,但不溶于水、无水乙醇或盐溶液,多存在于禾本科作物的种子中,如玉米醇溶蛋白、小麦醇溶蛋白。
  6. 谷蛋白类 不溶于水或稀盐溶液,但溶于稀酸或稀碱。谷蛋白存在于植物种子中,如水稻种子中的稻谷蛋白和小麦种子中的麦谷蛋白等。
  7. 硬蛋白类 不溶于水、盐溶液、稀酸和稀碱,主要存在于皮肤、毛发、指甲、蹄和蜘蛛丝中,起支持和保护作用,如角蛋白、胶原蛋白、弹性蛋白和丝蛋白等。

化学组成分类

按照化学组成,蛋白质又可分为简单蛋白质和结合蛋白质两类。

简单蛋白质也称单纯蛋白质,它们仅由氨基酸组成,水解产物仅有氨基酸,不含其他化学成分,如胰核糖核酸酶。

结合蛋白质也称缀合蛋白质,它们除含有氨基酸,还含有非氨基酸成分作为结构的一部分。

非氨基酸成分可分为4种形式:

第一种是氨基酸残基侧链上被修饰的各种基团,如糖基、脂酰基、甲基和磷酸基团等:

第二种是指与蛋白质结合的无机成分,通常是一些金属离子:

第三种为辅酶,专指与蛋白质结合并不紧密的有机分子,如辅酶I和辅酶Π:

第四种为辅基,专指与蛋白质紧密结合的有机分子,如FAD、FMN。

根据非蛋白成分的性质,结合蛋白质还可以分为糖蛋白、脂蛋白、核蛋白、色蛋白、金属蛋白、磷蛋白、血红素蛋白和黄素蛋白等。

这些结合蛋白的非蛋白质成分分别是共价结合的糖基、非共价结合的脂、非共价结合的核酸、共价结合或非共价结合的生色基团(血红素)、配位结合的金属离子、共价结合的磷酸基团、共价或非共价结合的血红素辅基和共价或非共价结合的黄素的衍生物。

按照分子形状、溶解性质以及是否与膜结合,蛋白质又被分为球状蛋白质、纤维状蛋白质和膜蛋白三大类。

亲缘关系分类

根据结构和进化上的亲缘关系,又可将蛋白质分为家族、超家族和栏。

①家族,在进化上具有明确的亲缘关系。一般说来,属于同一家族的蛋白质至少有30%氨基酸序列是相同的。

②超家族,在进化上可能具有相同的起源。属于同一超家族的蛋白质在氨基酸序列上的差别可能较大。

③栏,具有相同的二级结构、相同的排列和相同的拓扑学连接。属于同一栏的蛋白质并不需要具有相同的一级结构,但通常具有相同的生物学功能。

生理功能分类

根据功能,蛋白质又可以分为酶、调节蛋白、运输蛋白、贮存蛋白、运动蛋白、结构蛋白、接头蛋白、保护和防御蛋白、毒蛋白和奇异蛋白等。