蛋白质四级结构

以PCNA为例，蛋白质结构的互动图。(PDB:1AXC)蛋白质四级结构是蛋白质结构的第四（也是最高）分类级别。蛋白质四级结构指的是蛋白质的结构，它本身是由两个或多个较小的蛋白质链（也被称为亚单位）组成。蛋白质四级结构描述了多亚单位复合物中多个折叠的蛋白质亚单位的数量和排列。它包括从简单的二聚体到大型同质体的组织，以及具有确定或可变数量亚单位的复合物。与蛋白质结构的前三个层次相比，并不是所有的蛋白质都会有四级结构，因为有些蛋白质是作为单一单位发挥作用。蛋白质的四级结构也可以指蛋白质与核酸和其他辅助因子的生物分子复合体。

许多蛋白质实际上是多个多肽链的集合体。四级结构指的是蛋白质亚单位的数量和相互之间的排列。具有四级结构的蛋白质的例子包括血红蛋白、DNA聚合酶、核糖体、抗体和离子通道。由具有不同功能的亚单位组成的酶有时被称为全能酶，其中一些部分可能被称为调节亚单位，而功能核心被称为催化亚单位。其他被称为多蛋白复合体的集合体也具有四级结构。例子包括核糖体和微管。四级结构的变化可以通过单个亚单位内的构象变化或通过亚单位之间的重新定位而发生。正是通过这种变化，许多蛋白质经历了调节并发挥其生理功能，这也是多聚体酶中合作性和异构性的基础。上述定义遵循了生物化学的经典方法，是在蛋白质和功能性、蛋白质单位之间的区别难以阐明的时候建立的。最近，人们在讨论蛋白质的四级结构时提到了蛋白质与蛋白质的相互作用，并将所有蛋白质的集合体视为蛋白质复合体。

寡聚体复合物中的亚单位数量用以-mer（希腊语中的部分、亚单位）结尾的名称来描述。正式的和希腊语的名称一般用于前十种类型，可用于多达二十个亚单位，而更高阶的复合物通常用亚单位的数量来描述，后面加-meric。*没有已知的例子尽管对于大多数蛋白质来说，很少观察到高于八聚体的复合体，但也有一些重要的例外。病毒的外壳通常由60个蛋白质的倍数组成。在细胞中还发现了一些分子机器，如蛋白酶体（四个七元环=28个亚单位）、转录复合体和剪接体。核糖体可能是xxx的分子机器，它由许多RNA和蛋白质分子组成。在某些情况下，蛋白质形成复合体，然后组装成更大的复合体。在这种情况下，人们使用术语，如二聚体的二聚体或二聚体的三聚体，以表明复合物在解离成单体之前可能会解离成更小的子复合物。在提到低聚物时，另一个区别是它们是同体的还是异体的，指的是聚集在一起构成蛋白复合物的较小的蛋白亚单位是相同的（同体）还是彼此不同的（异体）。例如，两个相同的蛋白质单体聚集在一起形成一个同源二聚体，而两个不同的蛋白质单体则形成一个异源二聚体。

蛋白质的四级结构可以通过各种实验技术来确定，这些技术需要在各种实验条件下的蛋白质样品。实验通常提供了对原生蛋白质量的估计，再加上对亚单位的质量和/或化学计量的了解，可以以一定的精度预测四级结构。由于各种原因，并不总是能够获得亚单位组成的精确测定。蛋白质复合物中的亚单位数量通常可以通过测量完整复合物的流体力学分子体积或质量来确定，这需要原生溶液条件。对于折叠的蛋白质，质量可以通过其体积来推断，使用的是0.73ml/g的部分比体积。然而，体积测量不如质量测量确定，因为未折叠的蛋白质似乎比折叠的蛋白质有更大的体积；需要额外的实验来确定一个蛋白质是未折叠的还是已经形成寡聚体。用于研究蛋白质四级结构的常用技术超速离心法表面进样法