蛋白质的三级结构是多肽链向后折叠时获得的三维构象。该构象通过多肽的氨基酸残基的侧链之间的相互作用而出现。侧链可以相互作用，无论它们在蛋白质上的位置如何。
由于取决于R基团之间的相互作用，三级结构显示了链的非重复方面，因为这些基团对于每个氨基酸残基都是不同的。另一方面，二级结构取决于存在于所有氨基酸中的羧基和氨基。
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蛋白激酶磷酸酶的三级结构，在α螺旋和β折叠中具有二级结构。摘自：A2-33。由Alejandro Porto修改。。
一些作者认为纤维蛋白具有简单的三级结构，但是，另一些作者指出，这种结构是球形蛋白的典型特征。
纤维蛋白
在纤维蛋白中，多肽链以长丝或长片的形式排列；它们通常由单一类型的二级结构组成。在大多数情况下，这种二级结构在确定蛋白质形状方面比三级结构更为重要。
它的生物学功能是结构，赋予它们发现的器官和结构以强度和/或弹性，同时又将它们保持在一起。所有纤维蛋白均存在大量疏水性氨基酸残基，因此不溶于水。
这些纤维蛋白中包括角蛋白和胶原蛋白。前者存在于结缔组织和头发，指甲（α-角蛋白），鳞片和羽毛（β-角蛋白）等结构中。就其本身而言，胶原蛋白存在于骨骼，肌腱和皮肤中。
α-角蛋白
这些蛋白是所谓的中间丝蛋白的一部分，它们在多细胞生物的细胞骨架中起重要作用。此外，它们是头发，指甲，羊毛，角，蹄的主要成分，也是动物皮肤中的主要蛋白质之一。
分子的结构是α螺旋。α-角蛋白的两股链可以平行排列，并且彼此缠绕，它们的疏水性R基团互相作用。以此方式，产生了具有左缠绕的超螺旋结构或球。
α-角蛋白的三级结构简单，并以α-螺旋的二级结构为主。另一方面，也存在四级结构，因为两个分子参与超螺旋结构，它们通过非共价键相互作用。
β-角蛋白
一级结构类似于α-角蛋白，但二级结构以β片层为主。它们是爬行动物鳞片和鸟羽毛的主要成分。
胶原
这种蛋白质可以代表某些动物总蛋白质质量的30％以上。它在软骨，骨骼，肌腱，角膜和皮肤以及其他组织中发现。
胶原蛋白的二级结构是独特的，以左旋螺旋表示，每转具有3.3个氨基酸残基。三个左手螺旋链（α链）彼此缠绕，形成一个右手超螺旋分子，有些作者将其称为原胶原蛋白。
对流胶原蛋白分子聚集在一起形成胶原纤维，该胶原纤维具有高强度，优于钢的强度以及与高强度铜相当的强度。
其他纤维蛋白
其他类型的纤维蛋白是纤维蛋白和弹性蛋白。第一个由β片组成，主要由甘氨酸，丙氨酸和丝氨酸组成。
这些氨基酸的侧链很小，因此可以紧密堆积。结果是纤维既非常坚固又几乎没有可伸长性。
就弹性蛋白而言，缬氨酸在其主要组成氨基酸中取代丝氨酸。与纤维蛋白不同，弹性蛋白具有很好的可扩展性，因此得名。在分子的构成中，赖氨酸也起作用，赖氨酸可以参与交联，从而在张力停止时使弹性蛋白恢复其形状。
球状蛋白
与纤维蛋白不同，球形蛋白是可溶的，通常具有几种类型的二级结构。但是，在这些结构中，折叠时获得的三维构型更为重要（三级结构）。
这些特定的三维构象赋予每种蛋白质特定的生物活性。这些蛋白质的主要功能是调节性的，就像发生在酶中一样。
球状蛋白三级结构的特征
球状蛋白的三级结构具有一些重要特征：
-通过折叠多肽链进行包装，使球状蛋白质变得致密。
-多肽链一级结构中的遥远氨基酸残基彼此靠近，由于折叠而能够相互作用。
-较大的球状蛋白（超过200个氨基酸）可能具有几个紧密的片段，彼此独立且具有特定功能，这些片段中的每一个都称为结构域。域可具有50至350个氨基酸残基。
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肌红蛋白的三级结构。摘自并编辑：托马斯·斯普莱特斯托瑟。由Alejandro Porto修改。。
球状蛋白质折叠的一般规则
如已经指出的，蛋白质表现出特定的折叠形式，这也赋予它们特定的特征。这种折叠不是随机的，并且主要结构和次要结构以及某些非共价相互作用都受到青睐，并且对折叠也有一些物理限制，为此制定了一些规则：
-所有球状蛋白质都有确定的分布模式，疏水性R基团指向分子内部，而亲水性残基位于外层。这需要至少两层二级结构。β-α-β环和α-α顶点可以提供这两层。
-β薄片通常以左手卷起的形式排列。
-在多肽链中，从一个二级结构到另一个二级结构可能会发生不同的转折，例如β或γ转折，它们可使链的方向反向四个或四个以下氨基酸残基。
-球状蛋白具有α螺旋，β片，匝和不规则结构的节段。
蛋白质变性
如果蛋白质失去其天然（天然）三维结构，它将失去其生物学活性和大部分特定特性。该过程被称为变性。
当自然环境条件发生变化（例如，通过改变温度或pH值）时，变性可能发生。该过程在许多蛋白质中是不可逆的。但是，在恢复正常的环境条件后，其他人可能会自发恢复其自然结构。
参考文献
- CK Mathews，KE van Holde和KG Ahern（2002）。生物化学。第三版。本杰明/卡明斯出版公司
- R. Murray，P。Mayes，DC Granner和大众Rodwell（1996）。哈珀的生物化学。阿普尔顿和兰格。
- JM Berg，JL Tymoczko和L.Stryer（2002）。生物化学。第5版。WH Freeman and Company。
- WM Becker，LJ Kleinsmith和J. Hardin（2006）《细胞世界》。第6版。培生教育公司
- 莱宁格（1978）。生物化学。Ediciones欧米茄，SA
- T.McKee和JR McKee（2003）。生化：生命的分子基础。第三版。 McGraw-HiII Companies，Inc.