结构域是蛋白质中的一类结构单元,是构成蛋白质三级结构的基本单元。
有些球形蛋白的一条肽链,或以共价键相连的两条或多条肽链在空间结构上可以区分为若干个球状的子结构,其中的每一个球状子结构就被称为一个结构域。
同一个蛋白的各个结构域之间是以肽链相互链接的,而链接两个结构域的绝大多数都是单股肽链,只有在极个别的情况下会有少数的双股肽链联系不同的结构域。在X-射线衍射实验绘制的电子密度图中,可以清楚地看到有些球状蛋白地的部存在一些裂隙,这些裂隙就是各个结构域之间的链接部分,结构域之间的链接虽然是松散的,但他们仍然属于同一条肽链,靠肽链链接这一点和蛋白质的各个亚基之间依靠非键相互作用维系结构有着本质的区别。
结构域在空间上具有临近相关性即在一级结构上相互临近的氨基酸残基,在结构域的三维空间结构上也相互临近,在一级结构上相互远离的氨基酸残基,在结构域的空间结构上也相互远离,甚至分别属于不同的结构域。
结构域与蛋白质完成生理功能有着密切的关系,有时几个结构域共同完成一项生理功能,有时一个结构域就可以独立完成一项生理功能,但是一个结构不完整的结构域是不可能产生生理功能的。因此结构域是蛋白质生理功能的结构基础,但必须指出的是,虽然结构域与蛋白质的功能关系密切,但是结构域和功能域的概念并不相同。
M.Levitt和C.Chothia对蛋白质结构进行的分类。此方法认为二级结构的组合构成了大多数结构域结构的核心,并据此把蛋白质结构分为四类:α型、β型、α / β型以及其它类型的结构域结构。α型结构域结构主要由α-螺旋所构成,例如肌红蛋白的结构等。β型结构域结构主要由反平行的卜回折所构成,通常是两个卜回折相互包裹在一起,例如质体兰素的结构等。α / β型结构域结构则是由α-螺旋所包裹的以平行β-链为主的;β-α-β花样所构成的,例如丙糖磷酸异构酶、葡萄糖异构酶催化结构域的结构等。还有一些蛋白质是由不连续的α-和β-花样组合而成,并且通常在由α-螺旋包裹的结构域的一部分形成一个小的反平行β-回折,这些结构可以认为属于第四类,例如某些核酸酶的结构等。此外还有一些小的蛋白质,它们富含二硫键或金属离子,形成一个特殊的种类,这些蛋白质的结构似乎在很大程度上受金属离子或二硫桥的影响,所以看起来比常规的蛋白质显得无序。
α-螺旋型;
α/β型;
全β-折叠型;
无规卷型;