您所在位置：网站首页 > 资格认证/考试 > 自考 > 王镜岩生物学002氨基酸与蛋白质ppt课件

王镜岩生物学002氨基酸与蛋白质ppt课件.ppt

168页

卖家[上传人]：m****

文档编号：585910992

上传时间：2024-09-03

文档格式：PPT

文档大小：6.08MB

文档加载中……请稍候！
如果长时间未打开，您也可以点击刷新试试。

下载文档到电脑，查找使用更方便

20金贝

下载

/ 168 举报版权申诉马上下载

文本预览

下载提示

常见问题

2024/9/31第三章第三章蛋白质蛋白质2024/9/32蛋白质是由蛋白质是由2020种种L-L-型型αα氨基酸组成的长链分子氨基酸组成的长链分子第一节第一节蛋白质概论蛋白质概论一、一、蛋白质的化学组成与分类蛋白质的化学组成与分类1、元素组成、元素组成碳碳 50%50% 氢氢7%7% 氧氧23%23% 氮氮16%16% 硫硫 0-3%0-3% 微量的磷、铁、铜、碘、锌、钼微量的磷、铁、铜、碘、锌、钼凯氏定氮：粗蛋白质含量凯氏定氮：粗蛋白质含量= =蛋白氮蛋白氮××6.25 6.25 2、、氨基酸组成氨基酸组成2024/9/33酶、运输蛋白、营养和贮存蛋白、激素、受体蛋白、酶、运输蛋白、营养和贮存蛋白、激素、受体蛋白、运动蛋白、结构蛋白、防御蛋白运动蛋白、结构蛋白、防御蛋白3、分类、分类（（1））按组成按组成简单蛋白简单蛋白结合蛋白结合蛋白（（2）按分子外形的对称程度）按分子外形的对称程度球状蛋白质球状蛋白质纤维状蛋白质纤维状蛋白质膜蛋白质膜蛋白质（（3）按功能）按功能2024/9/34蛋白质分子量蛋白质分子量 = = 氨基酸数目氨基酸数目* *110110二、蛋白质的大小与形状二、蛋白质的大小与形状少于少于5050个氨基酸的低分子量氨基酸多聚物称为肽，个氨基酸的低分子量氨基酸多聚物称为肽，寡肽或生物活性肽、多肽。

寡肽或生物活性肽、多肽多于多于5050个氨基酸的称为蛋白质个氨基酸的称为蛋白质110=氨基酸残基的平均分子量（氨基酸残基的平均分子量（氨基酸残基的平均分子量（氨基酸残基的平均分子量（P160P160））））2024/9/35四级结构：亚基之间的聚集形式四级结构：亚基之间的聚集形式三、蛋白质分子的构象与结构层次三、蛋白质分子的构象与结构层次蛋白质都有自己特有的天然空间结构，称为构象蛋白质都有自己特有的天然空间结构，称为构象一级结构：氨基酸顺序一级结构：氨基酸顺序二级结构：二级结构：α-α-螺旋、螺旋、β-β-折叠、折叠、β-β-转角，无规卷曲转角，无规卷曲三级结构：整个肽链（亚基）的形状三级结构：整个肽链（亚基）的形状2024/9/361 1 1 1．．．．酶酶酶酶 2 2 2 2．．．．结结结结构构构构成成成成分分分分（（结结缔缔组组织织的的胶胶原原蛋蛋白白、、血血管管和和皮皮肤肤的的弹弹性性蛋蛋白白、、膜蛋白）膜蛋白）3 3 3 3．贮藏．贮藏．贮藏．贮藏（卵清蛋白、种子蛋白）（卵清蛋白、种子蛋白）4 4 4 4．．．．物物物物质质质质运运运运输输输输（（血血红红蛋蛋白白、、NaNa+ +-K-K+ +-ATPase-ATPase、、葡葡萄萄糖糖运运输输载载体体、、脂脂蛋白、电子传递体）蛋白、电子传递体）5 5 5 5．细胞运动．细胞运动．细胞运动．细胞运动（肌肉收缩的肌球蛋白、肌动蛋白）（肌肉收缩的肌球蛋白、肌动蛋白）6 6．．激素功能激素功能（胰岛素）（胰岛素）7 7．．自我保护自我保护（（抗体、皮肤的角蛋白、血凝蛋白抗体、皮肤的角蛋白、血凝蛋白抗体、皮肤的角蛋白、血凝蛋白抗体、皮肤的角蛋白、血凝蛋白8 8．．接受、传递信息接受、传递信息接受、传递信息接受、传递信息（受体蛋白，味觉蛋白）（受体蛋白，味觉蛋白）9 9．．调调调调节节节节、、、、控控控控制制制制细细细细胞胞胞胞生生生生长长长长、、、、分分分分化化化化、、、、和和和和遗遗遗遗传传传传信信信信息息息息的的的的表表表表达达达达（（组组蛋蛋白白、、阻遏蛋白）阻遏蛋白）四、四、蛋白质功能的多样性蛋白质功能的多样性2024/9/37第二节第二节氨基酸氨基酸四大类生物分子中，蛋白质是生物功能的主四大类生物分子中，蛋白质是生物功能的主四大类生物分子中，蛋白质是生物功能的主四大类生物分子中，蛋白质是生物功能的主要载体，而氨基酸是蛋白质的构件分子。

要载体，而氨基酸是蛋白质的构件分子要载体，而氨基酸是蛋白质的构件分子要载体，而氨基酸是蛋白质的构件分子自然界中存在的成千上万种蛋白质，在结构自然界中存在的成千上万种蛋白质，在结构自然界中存在的成千上万种蛋白质，在结构自然界中存在的成千上万种蛋白质，在结构和功能上的惊人的多样性归根结底是由和功能上的惊人的多样性归根结底是由和功能上的惊人的多样性归根结底是由和功能上的惊人的多样性归根结底是由2020中常见中常见中常见中常见的氨基酸的内在性质造成的的氨基酸的内在性质造成的的氨基酸的内在性质造成的的氨基酸的内在性质造成的这些性质包括：这些性质包括：聚合能力聚合能力聚合能力聚合能力酸碱性酸碱性酸碱性酸碱性侧链结构的多样性侧链结构的多样性侧链结构的多样性侧链结构的多样性化学功能的多样性化学功能的多样性化学功能的多样性化学功能的多样性2024/9/38一、蛋白质的水解一、蛋白质的水解酸水解：酸水解：色氨酸破坏，天冬酰胺、谷胺酰胺脱酰胺基色氨酸破坏，天冬酰胺、谷胺酰胺脱酰胺基碱水解：碱水解：消旋，色氨酸稳定消旋，色氨酸稳定酶水解：酶水解：水解位点特异，用于一级结构分析，肽谱水解位点特异，用于一级结构分析，肽谱2024/9/39非蛋白质氨基酸非蛋白质氨基酸：存在于生物体内但不组成蛋白质：存在于生物体内但不组成蛋白质 (约约150种种)二、氨基酸的结构与分类二、氨基酸的结构与分类基本氨基酸基本氨基酸（编码的蛋白质氨基酸）：组成蛋白质，（编码的蛋白质氨基酸）：组成蛋白质，20种种稀有氨基酸稀有氨基酸：是多肽合成后由基本氨基酸经酶促修饰而来：是多肽合成后由基本氨基酸经酶促修饰而来重点重点2024/9/310α-α-氨基酸的一般结构氨基酸的一般结构α-α-α-α-氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸与羧基相邻的与羧基相邻的α-α-α-α-碳原子（碳原子（碳原子（碳原子（C Cα α）上有一个氨基）上有一个氨基）上有一个氨基）上有一个氨基的氨基酸。

的氨基酸的氨基酸的氨基酸COO-- -C Cα α- -R RHH3 3N N可变的侧链可变的侧链HH2024/9/311（（1））R为脂肪烃基的氨基酸（为脂肪烃基的氨基酸（5种）种）（一）基本氨基酸（编码的蛋白质氨基酸，（一）基本氨基酸（编码的蛋白质氨基酸，（一）基本氨基酸（编码的蛋白质氨基酸，（一）基本氨基酸（编码的蛋白质氨基酸，2020种）种）种）种）1、按照、按照R基的化学结构分类基的化学结构分类2024/9/312Gly是唯一不含手性碳原子的氨基酸，因此不具旋光性是唯一不含手性碳原子的氨基酸，因此不具旋光性从从Gly至至Ile，，R基团疏水性增加基团疏水性增加特点特点R基均为中性烷基，基均为中性烷基，R基对分子酸碱性影响很小，它们几乎有基对分子酸碱性影响很小，它们几乎有相同的等电点相同的等电点6 .0±0.03））2024/9/313（（2）） R中含有羟基和硫的氨基酸（共中含有羟基和硫的氨基酸（共4种）种）2024/9/314★★★★ Ser Ser的的的的-CH-CH2 2OHOH基（基（基（基（pKa=15pKa=15）在生理条件下不解离，但）在生理条件下不解离，但）在生理条件下不解离，但）在生理条件下不解离，但在大多数酶的活性中心都发现有在大多数酶的活性中心都发现有在大多数酶的活性中心都发现有在大多数酶的活性中心都发现有SerSer残基存在。

残基存在残基存在残基存在★★★★ SerSer和和和和ThrThr的的的的-OH-OH往往与糖链相连，形成糖蛋白往往与糖链相连，形成糖蛋白往往与糖链相连，形成糖蛋白往往与糖链相连，形成糖蛋白 ★★★★ CysCys的的的的R R中含巯基（中含巯基（中含巯基（中含巯基（-SH-SH），具有两个重要性质：），具有两个重要性质：），具有两个重要性质：），具有两个重要性质：（（（（1 1）在较高）在较高）在较高）在较高pHpH值条件，巯基离解值条件，巯基离解值条件，巯基离解值条件，巯基离解（（（（2 2）两个）两个）两个）两个CysCys的巯基氧化生成二硫键，生成胱氨酸的巯基氧化生成二硫键，生成胱氨酸的巯基氧化生成二硫键，生成胱氨酸的巯基氧化生成二硫键，生成胱氨酸★★ Met在生物合成中是一种重要的甲基供体在生物合成中是一种重要的甲基供体特点特点2024/9/315（（3））R中含有酰胺基团（中含有酰胺基团（2种）种）酰胺基中氨基易发生氨基转移反应酰胺基中氨基易发生氨基转移反应酰胺基中氨基易发生氨基转移反应酰胺基中氨基易发生氨基转移反应 2024/9/316（（4））R中含有酸性基团（中含有酸性基团（2种）种） Asp、、GluAspAsp侧链羧基侧链羧基侧链羧基侧链羧基pKapKa为为为为3.863.86，，，，GluGlu侧链羧基侧链羧基侧链羧基侧链羧基pKapKa为为为为4.25 4.25 它们是唯一在生理条件下带有负电荷的的两个它们是唯一在生理条件下带有负电荷的的两个它们是唯一在生理条件下带有负电荷的的两个它们是唯一在生理条件下带有负电荷的的两个氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸 2024/9/317（（5））R中含碱性基团（中含碱性基团（3种）种）2024/9/318★★★★ Lys Lys侧链氨基的侧链氨基的侧链氨基的侧链氨基的pKapKa为为为为10.5310.53，生理条件下，，生理条件下，，生理条件下，，生理条件下，LysLys侧链带侧链带侧链带侧链带有一个正电荷（有一个正电荷（有一个正电荷（有一个正电荷（—NH—NH3 3+ +），侧链的氨基反应活性增大。

侧链的氨基反应活性增大侧链的氨基反应活性增大侧链的氨基反应活性增大 ★★★★ ArgArg是碱性最强的氨基酸，侧链上的胍基是已知碱性最是碱性最强的氨基酸，侧链上的胍基是已知碱性最是碱性最强的氨基酸，侧链上的胍基是已知碱性最是碱性最强的氨基酸，侧链上的胍基是已知碱性最强的有机碱，强的有机碱，强的有机碱，强的有机碱，pKapKa值为值为值为值为12.4812.48，生理条件下完全质子化生理条件下完全质子化生理条件下完全质子化生理条件下完全质子化 ★★★★ HisHis是是是是pKapKa值最接近生理值最接近生理值最接近生理值最接近生理pHpH值的一种（游离氨基酸中为值的一种（游离氨基酸中为值的一种（游离氨基酸中为值的一种（游离氨基酸中为6.006.00，在多肽链中为，在多肽链中为，在多肽链中为，在多肽链中为7.35 7.35 ）））），是在生理，是在生理，是在生理，是在生理pHpH条件下唯一具有条件下唯一具有条件下唯一具有条件下唯一具有缓冲能力的氨基酸缓冲能力的氨基酸缓冲能力的氨基酸缓冲能力的氨基酸★★★★ HisHis在酶的酸碱催化机制中起重要作用在酶的酸碱催化机制中起重要作用在酶的酸碱催化机制中起重要作用在酶的酸碱催化机制中起重要作用特点特点2024/9/319在在在在280nm280nm处，处，处，处，TrpTrp吸收最强，吸收最强，吸收最强，吸收最强，TyrTyr次之，次之，次之，次之，PhePhe最弱。

最弱6））芳香族氨基酸（苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸）芳香族氨基酸（苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸）CH2H3N+-C-HCOO-CH2H3N+-C-HCOO-OHNHCHCCH2H3N+-C-HCOO-苯丙氨酸苯丙氨酸（（Phe,F））酪氨酸酪氨酸（（Tyr,Y））色氨酸色氨酸（（Trp,W））2024/9/320（（7）、杂环族氨基酸（）、杂环族氨基酸（2种）种）ProPro的的的的α-α-亚氨基是环的一部分，因此具有特殊的刚性结构亚氨基是环的一部分，因此具有特殊的刚性结构亚氨基是环的一部分，因此具有特殊的刚性结构亚氨基是环的一部分，因此具有特殊的刚性结构一般出现在两段一般出现在两段一般出现在两段一般出现在两段α-α-螺旋之间的螺旋之间的螺旋之间的螺旋之间的转角转角转角转角处，处，处，处，ProPro残基所在的位置残基所在的位置残基所在的位置残基所在的位置必然发生骨架方向的变化，必然发生骨架方向的变化，必然发生骨架方向的变化，必然发生骨架方向的变化，2024/9/321婴儿期：婴儿期：婴儿期：婴儿期：ArgArg（精氨酸）和（精氨酸）和（精氨酸）和（精氨酸）和HisHis（组氨酸）供给不足，（组氨酸）供给不足，（组氨酸）供给不足，（组氨酸）供给不足，属半必需氨基酸。

属半必需氨基酸属半必需氨基酸属半必需氨基酸u必需氨基酸必需氨基酸u成年人：成年人：成年人：成年人：Thr Thr 苏氨酸苏氨酸苏氨酸苏氨酸 Val Val 缬氨酸缬氨酸缬氨酸缬氨酸 Leu Leu 亮氨酸亮氨酸亮氨酸亮氨酸 Ile Ile 异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸异亮氨酸 Phe Phe 苯丙氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸苯丙氨酸 Trp Trp 色氨酸色氨酸色氨酸色氨酸 Lys Lys 赖氨酸赖氨酸赖氨酸赖氨酸 Met Met 甲硫氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸甲硫氨酸携（缬氨酸）一（异亮氨酸）两（亮氨酸）本（苯丙氨酸）单（蛋氨酸，即甲硫氨酸）携（缬氨酸）一（异亮氨酸）两（亮氨酸）本（苯丙氨酸）单（蛋氨酸，即甲硫氨酸）色（色氨酸）书（苏氨酸）来（赖氨酸）。

色（色氨酸）书（苏氨酸）来（赖氨酸）携（写）一两本单色书来；一两色素本来淡些；假设来写一两本书携（写）一两本单色书来；一两色素本来淡些；假设来写一两本书•（一）（一）赖氨酸（赖氨酸（Lysine ）：促进大脑发育，是肝及胆的组成）：促进大脑发育，是肝及胆的组成成分，能促进脂肪代谢，调节松果腺、乳腺、黄体及卵巢，成分，能促进脂肪代谢，调节松果腺、乳腺、黄体及卵巢，防止细胞退化；防止细胞退化；（二）（二）色氨酸（色氨酸（Tryptophane）：促进胃液及胰液的产生；）：促进胃液及胰液的产生；（三）（三）苯丙氨酸（苯丙氨酸（Phenylalanine）：参与消除肾及膀胱功能）：参与消除肾及膀胱功能的损耗；的损耗；（四）（四）蛋氨酸（又叫甲硫氨酸）（蛋氨酸（又叫甲硫氨酸）（Methionine）；参与组成）；参与组成血红蛋白、组织与血清，有促进脾脏、胰脏及淋巴的功能；血红蛋白、组织与血清，有促进脾脏、胰脏及淋巴的功能；（五）（五）苏氨酸（苏氨酸（Threonine）：有转变某些氨基酸达到平衡的）：有转变某些氨基酸达到平衡的功能；功能；（六）（六）异亮氨酸（异亮氨酸（Isoleucine ）：参与胸腺、脾脏及脑下腺的）：参与胸腺、脾脏及脑下腺的调节以及代谢；脑下腺属总司令部作用于甲状腺、性腺；调节以及代谢；脑下腺属总司令部作用于甲状腺、性腺；（七）（七）亮氨酸（亮氨酸（Leucine ）：作用平衡异亮氨酸；）：作用平衡异亮氨酸；（八）（八）缬氨酸（缬氨酸（Viline）：作用于黄体、乳腺及卵巢。

作用于黄体、乳腺及卵巢（九）（九）组氨酸（组氨酸（Hlstidine）：作用于代谢的调节；）：作用于代谢的调节； 2024/9/3222024/9/323 在维持蛋白质的三维结构中起着重要在维持蛋白质的三维结构中起着重要在维持蛋白质的三维结构中起着重要在维持蛋白质的三维结构中起着重要（蛋白质的疏水核心）蛋白质的疏水核心）蛋白质的疏水核心）蛋白质的疏水核心）1）非极性氨基酸）非极性氨基酸 9种种这类氨基酸的侧链都能与水形成氢键，因此很容易溶于水这类氨基酸的侧链都能与水形成氢键，因此很容易溶于水这类氨基酸的侧链都能与水形成氢键，因此很容易溶于水这类氨基酸的侧链都能与水形成氢键，因此很容易溶于水（（2））不带电何的极性氨基酸不带电何的极性氨基酸 6种种（（3）带负电荷的氨基酸）带负电荷的氨基酸(酸性氨基酸酸性氨基酸) 2种种（（4）带正电荷的氨基酸）带正电荷的氨基酸(碱性氨基酸碱性氨基酸) 3种种2024/9/324非极性氨基酸非极性氨基酸在维在维持蛋白质持蛋白质的三维结的三维结构中起着构中起着重要作用重要作用（蛋白质（蛋白质的疏水核的疏水核心）。

心）2024/9/3252024/9/326不带电荷的极性氨基酸不带电荷的极性氨基酸这类氨基酸的侧这类氨基酸的侧链都能与水形成链都能与水形成氢键，因此很容氢键，因此很容易溶于水易溶于水2024/9/327带负电荷的氨基酸带负电荷的氨基酸( (酸性氨基酸酸性氨基酸) )2024/9/328带正电荷的氨基酸带正电荷的氨基酸( (碱性氨基酸碱性氨基酸) )2024/9/329 胶原蛋白中的胶原蛋白中的LysLys侧链氧化时能形成很强的分侧链氧化时能形成很强的分子间子间( (内内) )交联ArgArg的侧链碱性很强，与的侧链碱性很强，与NaOHNaOH相当 His His是一个弱碱，是天然的缓冲剂，往往存在是一个弱碱，是天然的缓冲剂，往往存在于许多酶的活性中心于许多酶的活性中心非极性氨基酸一般形成蛋白质的非极性氨基酸一般形成蛋白质的疏水核心疏水核心，带，带电荷的氨基酸和极性氨基酸位于表面电荷的氨基酸和极性氨基酸位于表面酶的活性中心：酶的活性中心：HisHis、、SerSer、、CysCys2024/9/330（二）（二）（二）（二）非编码的蛋白质氨基酸非编码的蛋白质氨基酸非编码的蛋白质氨基酸非编码的蛋白质氨基酸也称修饰氨基酸，是在蛋白质合成后，由基本氨基酸修饰而来。

也称修饰氨基酸，是在蛋白质合成后，由基本氨基酸修饰而来也称修饰氨基酸，是在蛋白质合成后，由基本氨基酸修饰而来也称修饰氨基酸，是在蛋白质合成后，由基本氨基酸修饰而来1 1 1 1））））4-4-4-4-羟脯氨酸羟脯氨酸羟脯氨酸羟脯氨酸（（（（2 2 2 2））））5-5-5-5-羟赖氨酸羟赖氨酸羟赖氨酸羟赖氨酸这两种氨基酸主要存在于结缔组织的纤维状蛋白中这两种氨基酸主要存在于结缔组织的纤维状蛋白中这两种氨基酸主要存在于结缔组织的纤维状蛋白中这两种氨基酸主要存在于结缔组织的纤维状蛋白中（（（（3 3 3 3））））6-N-6-N-6-N-6-N-甲基赖氨酸甲基赖氨酸甲基赖氨酸甲基赖氨酸存在于肌球蛋白中存在于肌球蛋白中存在于肌球蛋白中存在于肌球蛋白中（（（（4 4 4 4））））г-г-г-г-羧基谷氨酸羧基谷氨酸羧基谷氨酸羧基谷氨酸存在于凝血酶原及某些具有结合存在于凝血酶原及某些具有结合存在于凝血酶原及某些具有结合存在于凝血酶原及某些具有结合CaCaCaCa2+2+2+2+离子功能的蛋白质中。

离子功能的蛋白质中离子功能的蛋白质中离子功能的蛋白质中（（（（5 5 5 5））））TyrTyrTyrTyr的衍生物：的衍生物：的衍生物：的衍生物：3.5 -3.5 -3.5 -3.5 -二碘酪氨酸、甲状腺素二碘酪氨酸、甲状腺素二碘酪氨酸、甲状腺素二碘酪氨酸、甲状腺素存在于甲状腺蛋白中存在于甲状腺蛋白中存在于甲状腺蛋白中存在于甲状腺蛋白中（（（（6 6 6 6）锁链素由）锁链素由）锁链素由）锁链素由4 4 4 4个个个个LysLysLysLys组成组成组成组成存在于弹性蛋白中存在于弹性蛋白中存在于弹性蛋白中存在于弹性蛋白中2024/9/3312024/9/332β-Alaβ-Ala（泛素的前体）、（泛素的前体）、γ-γ-氨基丁酸（神经递质）氨基丁酸（神经递质）（三）（三）（三）（三）非蛋白质氨基酸非蛋白质氨基酸非蛋白质氨基酸非蛋白质氨基酸不组成蛋白质，但有生理功能的氨基酸不组成蛋白质，但有生理功能的氨基酸不组成蛋白质，但有生理功能的氨基酸不组成蛋白质，但有生理功能的氨基酸 L-L-瓜氨酸、瓜氨酸、L-L-鸟氨酸是尿素循环的中间物鸟氨酸是尿素循环的中间物1 1、、、、L-L-型型型型α –α –氨基酸的衍生物氨基酸的衍生物氨基酸的衍生物氨基酸的衍生物2 2、、、、D-D-型氨基酸型氨基酸型氨基酸型氨基酸D-GluD-Glu、、D-AlaD-Ala（肽聚糖中）、（肽聚糖中）、D-PheD-Phe（短杆菌肽（短杆菌肽S S））3 3、、、、β-β-、、、、γ-γ-、、、、δ-δ-氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸2024/9/3332024/9/335精氨酸、瓜氨酸、鸟氨酸是尿素循环的中间物。

精氨酸、瓜氨酸、鸟氨酸是尿素循环的中间物三、氨基酸的功能三、氨基酸的功能1 1、组成蛋白质、组成蛋白质、组成蛋白质、组成蛋白质2 2、一些氨基酸及其衍生物充当化学信号分子、一些氨基酸及其衍生物充当化学信号分子、一些氨基酸及其衍生物充当化学信号分子、一些氨基酸及其衍生物充当化学信号分子 - -氨基丁酸，色氨酸衍生物：氨基丁酸，色氨酸衍生物：5-5-羟色胺、褪黑激素，都是神经递质羟色胺、褪黑激素，都是神经递质甲状腺素（甲状腺素（TyrTyr衍生物），吲哚乙酸（衍生物），吲哚乙酸（TrpTrp衍生物）都是激素衍生物）都是激素3 3、氨基酸是许多含、氨基酸是许多含、氨基酸是许多含、氨基酸是许多含N N分子的前体物分子的前体物分子的前体物分子的前体物核酸的含氮碱基、血红素、叶绿素的合成都需要氨基酸核酸的含氮碱基、血红素、叶绿素的合成都需要氨基酸4 4、一些基本氨基酸和非基本氨基酸是代谢中间物、一些基本氨基酸和非基本氨基酸是代谢中间物、一些基本氨基酸和非基本氨基酸是代谢中间物、一些基本氨基酸和非基本氨基酸是代谢中间物2024/9/336GlyGly（甘氨酸）（甘氨酸）只有一种构型只有一种构型, ,无旋光性无旋光性ThrThr（苏氨酸）（苏氨酸）和和IleIle（异亮氨酸）（异亮氨酸）有四种光学异构体。

有四种光学异构体其余其余1717种氨基酸有两种光学异构体：种氨基酸有两种光学异构体：L L型、型、D D型构成蛋白质的氨基酸均属构成蛋白质的氨基酸均属L-L-型四、氨基酸的构型、旋光性和光吸收四、氨基酸的构型、旋光性和光吸收1 1、、、、氨基酸的构型氨基酸的构型氨基酸的构型氨基酸的构型2024/9/3372024/9/338 L-L-苏氨酸和苏氨酸和D-D-苏氨酸组成消旋物苏氨酸组成消旋物L-L-别一苏氨酸和别一苏氨酸和D-D-别别- -苏氨酸组成消旋物苏氨酸组成消旋物2 2、、、、氨基酸的旋光性氨基酸的旋光性氨基酸的旋光性氨基酸的旋光性★★氨基酸的旋光性（符号和大小）取决于它的氨基酸的旋光性（符号和大小）取决于它的R R基基的性质，并与溶液的的性质，并与溶液的pHpH值有关★★★★　外消旋物：　外消旋物：　外消旋物：　外消旋物：D-型和型和L-型的等摩尔混合物型的等摩尔混合物2024/9/339胱氨酸有三种立体异构体：胱氨酸有三种立体异构体： L-L-胱氨酸、胱氨酸、D-D-胱氨酸、内消旋胱氨酸胱氨酸、内消旋胱氨酸。

L-L-胱氨酸和胱氨酸和D-D-胱氨酸是外消旋物胱氨酸是外消旋物 ★★★★内消旋物：内消旋物：内消旋物：内消旋物：分子内消旋分子内消旋2024/9/3403 3、氨基酸的光吸收性、氨基酸的光吸收性、氨基酸的光吸收性、氨基酸的光吸收性TyrTyr、、PhePhe、、TrpTrp的的R R基含有共轭双键，在基含有共轭双键，在220-300nm220-300nm近紫外区有吸收近紫外区有吸收p1452024/9/341五、五、氨基酸的酸碱性质氨基酸的酸碱性质1 1、氨基酸在晶体和水溶液中主要以兼性离子形式存在、氨基酸在晶体和水溶液中主要以兼性离子形式存在、氨基酸在晶体和水溶液中主要以兼性离子形式存在、氨基酸在晶体和水溶液中主要以兼性离子形式存在2 2、氨基酸的两性解离和酸碱滴定曲线、氨基酸的两性解离和酸碱滴定曲线、氨基酸的两性解离和酸碱滴定曲线、氨基酸的两性解离和酸碱滴定曲线（（1 1））pKpKa a/ / 就是氨基酸就是氨基酸50%50%解离（解离（[ [碱碱] = [] = [酸酸] ]）时溶液的）时溶液的pHpH值，值， K Ka a/ /就是此时溶液的就是此时溶液的[H[H+ +] ]（（2 2）当）当HA50%HA50%解离时，溶液的解离时，溶液的pHpH值等于值等于pKa/pKa/（（3 3）） pH = pKa/ pH = pKa/ 时，时，[ [碱碱] = [] = [酸酸] ] （（ 50%50%解离解离）） pH > pKa/ pH > pKa/ 时，时，[ [碱碱] > [] > [酸酸] ]（＞（＞50%50%解离）解离） pH < pKa/ pH < pKa/ 时，时， [ [酸酸] > [] > [碱碱] ]（＜（＜50%50%解离）解离）2024/9/342甘氨酸的滴定曲线（解离曲线）甘氨酸的滴定曲线（解离曲线）2024/9/343起点：起点： 100% G100% G+ + 净电荷：净电荷：+1+1第一拐点：第一拐点： 50%G50%G + + ，，50%G50%G±± 平均净电荷：平均净电荷：+0.5+0.5 pH=pKpH=pK1 1+lg[G+lg[G±±]/[G]/[G+ +] = pK] = pK1 1 = 2.34= 2.34第第二二拐拐点点：：0%G0%G±± 净净电电荷荷：：0 0 等电点等电点pI=5.97pI=5.97第三拐点第三拐点：： 50%G50%G±± ，，50%G50%G- - 平均净电荷：平均净电荷：-0.5-0.5 pH=pKpH=pK2 2+lg[G+lg[G- -]/[G]/[G±±]=pK]=pK2 2=9.6=9.6终点：终点： 100% G100% G- - 净电荷：净电荷：-1-1在在pH2.34pH2.34和和pH9.60pH9.60处，处，GlyGly具有缓冲能力。

具有缓冲能力2024/9/3442024/9/345Gly等电点的计算等电点的计算2024/9/34622)3()3()(RNHNHCOOHpKpKpIpKpKpI+=+=---a2)(RCOOHpKpKpI+=-aaa中性氨基酸中性氨基酸碱性氨基酸碱性氨基酸酸性氨基酸酸性氨基酸氨基酸等电点的计算氨基酸等电点的计算2024/9/347★★ pH < pI时，时， -NH2解离成解离成-NH3+，氨基酸带正电荷，，氨基酸带正电荷，在电场中向负极移动在电场中向负极移动★★ pH > pI时，时， -COOH解离成解离成-COO-，氨基酸带负，氨基酸带负电荷，在电场作用下向正极移动电荷，在电场作用下向正极移动★★ pH = pI时，氨基酸净电荷为零，在电场中不移动时，氨基酸净电荷为零，在电场中不移动2024/9/348六、六、氨基酸的化学性质氨基酸的化学性质+ HNO2+ N2↑ 收集反应放出的氮气，可用来测定氨基酸的含量，这收集反应放出的氮气，可用来测定氨基酸的含量，这种测定氨基酸含量的方法称为种测定氨基酸含量的方法称为范斯莱克（范斯莱克（Van slykeVan slyke））氨氨基测定法。

基测定法1 1、与亚硝酸反应、与亚硝酸反应、与亚硝酸反应、与亚硝酸反应（一）（一）（一）（一）α-NHα-NH2 2参加的反应参加的反应参加的反应参加的反应2024/9/349 苄氧甲酰氯（苄氧甲酰氯（carbobenzyloxychloride,Cbz-Cl)carbobenzyloxychloride,Cbz-Cl) 叔丁氧甲酰氯叔丁氧甲酰氯对对- -甲苯磺酰氯甲苯磺酰氯邻苯二甲酸酐邻苯二甲酸酐2 2、与酰化试剂反应、与酰化试剂反应、与酰化试剂反应、与酰化试剂反应氨基酸的氨基与酰氯或酸酐在弱碱溶液中发生作用时，氨基酸的氨基与酰氯或酸酐在弱碱溶液中发生作用时，氨基即被酰基化氨基即被酰基化酰化试剂酰化试剂酰化试剂酰化试剂★★★★酰化试剂酰化试剂酰化试剂酰化试剂在在在在多肽的人工合成中被用作氨基保护剂多肽的人工合成中被用作氨基保护剂P1362024/9/350（（ DNS- -氨基酸氨基酸，黄色荧光），黄色荧光）★★丹丹磺磺酰酰氯氯（（DNS-ClDNS-Cl，，5 5—二二甲甲基基氨氨基基萘萘-1--1-磺磺酰酰氯氯））常常用用于于多多肽链肽链—NHNH2 2末端氨基酸的标记和微量氨基酸的定量测定。

末端氨基酸的标记和微量氨基酸的定量测定2024/9/351★Sanger★Sanger 反应反应（（2 2，，4 4一二硝基氟苯，一二硝基氟苯，DNFBDNFB）） DNP-DNP-氨基酸被氨基酸被SangerSanger用来测定多肽的用来测定多肽的NHNH2 2末端氨基酸末端氨基酸 3 3、、、、烃基化反应烃基化反应烃基化反应烃基化反应（弱碱）（黄色）（黄色）氨基酸氨基的一个氨基酸氨基的一个H原子可被烃基（包括环烃及其衍原子可被烃基（包括环烃及其衍生物）取代生物）取代2024/9/352苯异硫氰酸酯，苯异硫氰酸酯，PITC 苯苯氨氨基基硫硫甲甲酰酰衍衍生生物物（（PTC-多肽）多肽）苯苯乙乙内内酰酰硫硫脲脲衍衍生生物物（（PTH-氨氨基基酸酸）），，无无色色，，可可以以用用层层析析法分离鉴定法分离鉴定被被被被EdmanEdman用来鉴定多肽的用来鉴定多肽的用来鉴定多肽的用来鉴定多肽的NHNH2 2末端氨基酸末端氨基酸末端氨基酸末端氨基酸（弱碱）（CH3NO2/H+）★★★★EdmanEdman反应反应反应反应2024/9/353甲醛甲醛甲醛甲醛西佛碱是某些酶促反应的中间产物（如转氨基反应的中间产物）。

西佛碱是某些酶促反应的中间产物（如转氨基反应的中间产物）4 4、生成西佛碱的反应（、生成西佛碱的反应（、生成西佛碱的反应（、生成西佛碱的反应（SchiffSchiff））））氨基酸的氨基酸的α-氨基能与醛类化合物反应生成弱碱（氨基能与醛类化合物反应生成弱碱（Schiff’s base））2024/9/3545 5、脱氨基反应、脱氨基反应、脱氨基反应、脱氨基反应氨氨基基酸酸在在生生物物体体内内经经氨氨基基酸酸氧氧化化酶酶催催化化即即脱脱去去α-α-氨基而转变成酮酸氨基而转变成酮酸CH3C COOHO氨基酸氧化酶氨基酸氧化酶2024/9/355（二）（二）（二）（二）α-α-羧基参加的反应羧基参加的反应羧基参加的反应羧基参加的反应1 1、成盐、成酯反应、成盐、成酯反应、成盐、成酯反应、成盐、成酯反应可以屏蔽羧基活化氨基可以屏蔽羧基活化氨基RCHCOOHNH2+C2H5OH干燥，干燥， HCl回流回流RCH COOC2O5NH3Cl-++H2O成酯反应成酯反应成酯反应成酯反应RCHCOOHNH2+NaOHRCHCOONaNH2+H2O2024/9/356 氨氨基基被被保保护护后后，，羧羧基基可可与与二二氯氯亚亚砜砜或或五五氯氯化化磷磷反反应应，，生生成成酰酰氯氯，，使使羧羧基基活活化化，，在在多多肽肽的的人人工合成中常用。

工合成中常用 2 2、成酰氯的反应、成酰氯的反应、成酰氯的反应、成酰氯的反应HN-保护基保护基R-CH-COOH+ PCl5HN-保护基保护基R-CH-COOCl+POCl3+HCl2024/9/3573 3、叠氮反应、叠氮反应、叠氮反应、叠氮反应活化羧基，可用于肽的人工合成活化羧基，可用于肽的人工合成YNH OR-CH-C-OCH3酰化氨基酸甲酯酰化氨基酸甲酯（（Y=酰基）酰基）YNH OR-CH-C-NHNH2酰化氨基酸酰肼酰化氨基酸酰肼NH2NH2YNH OR-CH-C-N-N=N+H2O酰化氨基酸叠氮酰化氨基酸叠氮2024/9/358将将 -氨基酸加热时，可脱去氨基酸加热时，可脱去CO2得到胺Ba(OH)2△尸胺4 4、脱羧基反应、脱羧基反应、脱羧基反应、脱羧基反应2024/9/359 茚茚三三酮酮在在弱弱酸酸中中与与α-氨氨基基酸酸共共热热，，引引起起氨氨基基酸酸的的氧氧化化脱脱氨氨，，脱脱羧羧反反应应，，最最后后，，茚茚三三酮酮与与反反应应产产物物——氨氨和和还还原原茚茚三三酮酮反反应应，，生生成成紫紫色色物物质质（（λmax=570nm）三）（三）（三）（三） α-NHα-NH2 2和和和和α-COOHα-COOH共同参加的反应共同参加的反应共同参加的反应共同参加的反应1 1、与茚三酮反应、与茚三酮反应、与茚三酮反应、与茚三酮反应++ NH3CO2RCHOH+ ++CCCOHOCCCOON蓝紫色复合物蓝紫色复合物蓝紫色复合物蓝紫色复合物ProPro、、Hy-ProHy-Pro与直接形成与直接形成黄色化合物（黄色化合物（ λmax=440nmλmax=440nm））茚三酮茚三酮还原茚三酮还原茚三酮还原茚三酮还原茚三酮茚三酮茚三酮（（（（λmax=570nmλmax=570nmλmax=570nmλmax=570nm））））2024/9/3612 2、成肽反应、成肽反应、成肽反应、成肽反应一一个个氨氨基基酸酸的的氨氨基基与与另另一一个个氨氨基基酸酸的的羧羧基基可可以缩合成肽，形成的键称肽键。

以缩合成肽，形成的键称肽键肽键肽键2024/9/362（四）（四）（四）（四）侧链侧链侧链侧链R R基参加的反应基参加的反应基参加的反应基参加的反应 ————用于蛋白质的化学修饰用于蛋白质的化学修饰用于蛋白质的化学修饰用于蛋白质的化学修饰略略2024/9/363（一）基于电荷性质差异的分离方法（一）基于电荷性质差异的分离方法（一）基于电荷性质差异的分离方法（一）基于电荷性质差异的分离方法七、七、氨基酸的分离和分析氨基酸的分离和分析GluGlu、、Leu Leu 、、His His 、、LysLys，，4 4种混合样，在种混合样，在pH6.0pH6.0时，泳动方向时，泳动方向1 1、电泳分离、电泳分离、电泳分离、电泳分离电泳的基本原理电泳的基本原理 Glu Leu His LyspI 3.22 5.98 7.59 9.74+-2024/9/3642 2、、、、离子交换柱层析离子交换柱层析离子交换柱层析离子交换柱层析磺酸型阳离子交换树脂磺酸型阳离子交换树脂磺酸型阳离子交换树脂磺酸型阳离子交换树脂氨基酸与树脂上解离基团之间的静电引力氨基酸与树脂上解离基团之间的静电引力氨基酸与树脂基质聚苯乙烯之间的疏水作用氨基酸与树脂基质聚苯乙烯之间的疏水作用NH3-CH-COOHR+2024/9/3652024/9/3662024/9/3671 1、、、、纸层析纸层析纸层析纸层析流动相：丁醇、醋酸、水流动相：丁醇、醋酸、水★★基本步骤：基本步骤：点样、展层、现色、定性（定量）点样、展层、现色、定性（定量）（二）基于分配系数（极性）差异的分离方法（二）基于分配系数（极性）差异的分离方法（二）基于分配系数（极性）差异的分离方法（二）基于分配系数（极性）差异的分离方法 ————分配层析分配层析分配层析分配层析分配系数：在流动相中分配系数越大，移动越快。

分配系数：在流动相中分配系数越大，移动越快固定相：吸附的水固定相：吸附的水逆流分溶原理逆流分溶原理2024/9/3682 2、薄层层析、薄层层析、薄层层析、薄层层析★★基本步骤：铺板、点样、展层、现色、定性（定量）基本步骤：铺板、点样、展层、现色、定性（定量）★★支持剂：纤维素粉、支持剂：纤维素粉、硅胶、硅胶、氧化铝粉氧化铝粉2024/9/3693 3、分配柱层析、分配柱层析、分配柱层析、分配柱层析支持剂：纤维素、淀粉、硅胶支持剂：纤维素、淀粉、硅胶固定相：吸附水固定相：吸附水流动相；苯酚、正丁醇流动相；苯酚、正丁醇2024/9/370固定相：涂有薄层液体的惰性颗粒固定相：涂有薄层液体的惰性颗粒流动相：流动相：H2、、N2、、CO2★★前提：样品能汽化、热稳定前提：样品能汽化、热稳定（三）气液层析（气相层析、气相色谱）（三）气液层析（气相层析、气相色谱）（三）气液层析（气相层析、气相色谱）（三）气液层析（气相层析、气相色谱）2024/9/371分配层析分配层析离子交换层析离子交换层析吸附层析吸附层析凝胶过滤层析凝胶过滤层析（四）高效液相层析（（四）高效液相层析（（四）高效液相层析（（四）高效液相层析（HPLCHPLC））））2024/9/372第三节第三节蛋白质的一级结构蛋白质的一级结构（共价结构）（共价结构）蛋白质结构层次蛋白质结构层次2024/9/373蛋白质分子中氨基酸残基的排列顺序(含二硫键)一级结构（共价结构）一级结构（共价结构）一级结构（共价结构）一级结构（共价结构）二级结构二级结构二级结构二级结构多肽主链中各个肽段借助于相邻氨基酸之间的氢键形成的构象。

主要有α-螺旋、β折叠、β-转角、无规卷曲超二级结构超二级结构超二级结构超二级结构由两个以上二级结构单元相互聚集形成的有规则的二级结构的组合体如αα、βαβ、βββ2024/9/3742024/9/3752024/9/3762024/9/3772024/9/378 大的球蛋白分子中，多肽链形成几个紧密的球状构象，彼此以松散的肽链相连，此球状构象是结构域，结构域是多肽链的独立折叠单位，一般由100-200个氨基酸残基构成结构域结构域结构域结构域2024/9/379单链蛋白质只有一、二、三级结构，无四级结构单链蛋白质只有一、二、三级结构，无四级结构单链蛋白质只有一、二、三级结构，无四级结构单链蛋白质只有一、二、三级结构，无四级结构三级结构三级结构三级结构三级结构整整条条多多肽肽链链或或亚亚基基通通过过盘盘旋旋、、折折叠叠，，形形成成紧紧密密的的、、借借各种次级键维持的球状构象各种次级键维持的球状构象四级结构四级结构四级结构四级结构寡聚蛋白中亚基种类、数目、空间排布及亚基间相互作用力寡聚蛋白中亚基种类、数目、空间排布及亚基间相互作用力。

2024/9/3802024/9/3812024/9/382酰胺平面，肽单位间以酰胺平面，肽单位间以α-C原子相隔，构成肽链原子相隔，构成肽链一、肽和肽键的结构一、肽和肽键的结构肽肽一一个个氨氨基基酸酸的的羧羧基基和和另另一一个个氨氨基基酸酸的的氨氨基基脱脱水水缩缩合合而成的化合物其中的氨基酸单位称氨基酸残基而成的化合物其中的氨基酸单位称氨基酸残基肽键肽键氨基酸间脱水后形成的共价键称氨基酸间脱水后形成的共价键称肽键肽键肽键肽键（（酰氨键酰氨键酰氨键酰氨键）肽单位肽单位2024/9/383五五肽肽名称：丝氨酰甘氨酰酪氨酰丙氨酰亮氨酸名称：丝氨酰甘氨酰酪氨酰丙氨酰亮氨酸写法：写法：ＮＮ Ser-Gly--Try-Ala---LeuSer-Gly--Try-Ala---Leu或ＳＧＹＡＬ或ＳＧＹＡＬ，2024/9/384•肽键具有部分双键性质，不能自由旋转肽键具有部分双键性质，不能自由旋转•肽肽键键具具有有平平面面性性，，组组成成肽肽键键的的4 4个个原原子子和和2 2个个CαCα几几乎乎处在同一平面内（酰氨平面）处在同一平面内（酰氨平面）•肽键亚氨基在肽键亚氨基在pH0---14pH0---14内不解离。

内不解离★★肽键的结构特点肽键的结构特点2024/9/385★★★★多肽链可以看成由多肽链可以看成由多肽链可以看成由多肽链可以看成由C Cα α串联起来的无数个酰胺平面组成串联起来的无数个酰胺平面组成串联起来的无数个酰胺平面组成串联起来的无数个酰胺平面组成2024/9/386 短肽在晶体和水溶液中也是以偶极离子形式存在短肽在晶体和水溶液中也是以偶极离子形式存在肽肽的的酸酸碱碱性性质质主主要要取取决决于于ＮＮ端端αα－－ＮＮＨＨ２２和和ＣＣ端端αα－－COOHCOOH以及侧链Ｒ上可解离的基团以及侧链Ｒ上可解离的基团在长肽或蛋白质中，可解离的基团主要是在长肽或蛋白质中，可解离的基团主要是侧链基团侧链基团二、肽的重要性质二、肽的重要性质1、旋光性、旋光性一般短肽的旋光度等于其各个氨基酸的旋光度的总和一般短肽的旋光度等于其各个氨基酸的旋光度的总和2 2、、、、肽的酸碱性质肽的酸碱性质肽的酸碱性质肽的酸碱性质2024/9/387双缩脲反应是肽和蛋白质特有的反应，游离氨基酸无此反应。

双缩脲反应是肽和蛋白质特有的反应，游离氨基酸无此反应3、肽的化学反应、肽的化学反应肽肽的的α-α-羧羧基基，，α-α-氨氨基基和和侧侧链链R R基基上上的的活活性性基基团团都都能发生与游离氨基酸相似的反应能发生与游离氨基酸相似的反应★双缩脲反应凡凡是是有有肽肽键键结结构构的的化化合合物物都都会会发发生生双双缩缩脲脲反反应应，，可用于定量分析可用于定量分析H2N-CO-NH-CO-NH2双缩脲双缩脲CuSO4-NaOH紫红色化合物紫红色化合物紫红色化合物紫红色化合物2024/9/388 ★红细胞中的巯基缓冲剂 ☆参与氧化还原过程，清除内源性过氧化物和自由基，维护蛋白质活性中心的巯基处于还原状态三、天然存在的活性肽三、天然存在的活性肽1、谷胱甘肽、谷胱甘肽 Glu—Cys—Gly2024/9/389 由由短短杆杆菌菌产产生生的的1010肽肽环环抗抗革革兰兰氏氏阳阳性性细细菌菌，，临临床床用用于于治治疗化浓性病症疗化浓性病症 2、、短杆菌肽（抗生素）短杆菌肽（抗生素）2024/9/390① ① 合成蛋白质的剪切、修饰合成蛋白质的剪切、修饰② ② 酶专一性逐步合成（如谷胱甘肽）、酶专一性逐步合成（如谷胱甘肽）、③ ③ 动物肠道可吸收寡肽动物肠道可吸收寡肽3、、脑啡肽（脑啡肽（5肽）肽） Met--- 脑啡肽：脑啡肽： Tyr—Gly—Gly—Phe—MetMet Leu----脑啡肽：脑啡肽： Tyr—Gly—Gly—Phe—LeuLeu 具有镇痛作用。

具有镇痛作用生物体内寡肽的来源生物体内寡肽的来源2024/9/3914、肽类激素、肽类激素2024/9/392四、蛋白质一级结构测定四、蛋白质一级结构测定（一）（一）（一）（一）蛋白质测序的基本策略蛋白质测序的基本策略蛋白质测序的基本策略蛋白质测序的基本策略对对于于一一个个纯纯蛋蛋白白质质，，理理想想方方法法是是从从N N端端直直接接测测至至C C端端，，但目前只能测但目前只能测6060个个N N端氨基酸端氨基酸1 1、直接法（测蛋白质的序列）、直接法（测蛋白质的序列）、直接法（测蛋白质的序列）、直接法（测蛋白质的序列）2 2、间接法（测核酸序列推断氨基酸序列）、间接法（测核酸序列推断氨基酸序列）、间接法（测核酸序列推断氨基酸序列）、间接法（测核酸序列推断氨基酸序列）2024/9/393（（1 1））测定蛋白质分子中多肽链的数目测定蛋白质分子中多肽链的数目（（2 2））拆分蛋白质分子中的多肽链拆分蛋白质分子中的多肽链3 3））断裂链内二硫键断裂链内二硫键4 4））分析多肽链的分析多肽链的N N末端和末端和C C末端。

末端（（5 5））测定多肽链的氨基酸组成测定多肽链的氨基酸组成6 6））多肽链部分裂解成肽段多肽链部分裂解成肽段7 7））测定各个肽段的氨基酸顺序测定各个肽段的氨基酸顺序（（8 8））确定肽段在多肽链中的顺序确定肽段在多肽链中的顺序9 9））确定多肽链中二硫键的位置确定多肽链中二硫键的位置二）蛋白质测序的一般步骤（二）蛋白质测序的一般步骤（二）蛋白质测序的一般步骤（二）蛋白质测序的一般步骤2024/9/394估算氨基酸残基数，确定肽链数估算氨基酸残基数，确定肽链数方法：方法： SDS-PAGESDS-PAGE 凝胶过滤法凝胶过滤法沉降系数法沉降系数法（三）（三）（三）（三）测序前的准备工作测序前的准备工作测序前的准备工作测序前的准备工作1 1、、、、蛋白质的纯度鉴定蛋白质的纯度鉴定蛋白质的纯度鉴定蛋白质的纯度鉴定要求：要求：纯度纯度纯度纯度97%97%97%97%以上，均一以上，均一以上，均一以上，均一鉴定方法：鉴定方法： ⑴⑴⑴⑴聚丙烯酰胺凝胶电泳聚丙烯酰胺凝胶电泳聚丙烯酰胺凝胶电泳聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)(PAGE)(PAGE)(PAGE)要求一条带。

要求一条带要求一条带要求一条带 ⑵⑵⑵⑵DNSDNSDNSDNS——ClClClCl（二甲氨基萘磺酰氯）法测（二甲氨基萘磺酰氯）法测（二甲氨基萘磺酰氯）法测（二甲氨基萘磺酰氯）法测N N N N端氨基酸端氨基酸端氨基酸端氨基酸2 2、测定蛋白质的分子量、测定蛋白质的分子量、测定蛋白质的分子量、测定蛋白质的分子量2024/9/395酸水解的同时辅以碱水解酸水解的同时辅以碱水解确定肽链中各种氨基酸出现的频率确定肽链中各种氨基酸出现的频率, ,便于选择裂解方法及试剂便于选择裂解方法及试剂3 3、、、、确定亚基种类及数目确定亚基种类及数目确定亚基种类及数目确定亚基种类及数目根据分子量和根据分子量和N N末端数末端数4 4、拆分多肽链，分别分离纯化、拆分多肽链，分别分离纯化、拆分多肽链，分别分离纯化、拆分多肽链，分别分离纯化⑴⑴非共价键结合：非共价键结合： 8mol/L8mol/L尿素，尿素， SDS-PAGESDS-PAGE⑵⑵二硫键结合：二硫键结合：过甲酸氧化：过甲酸氧化： —S S—S S— + HCOOOH → SO + HCOOOH → SO3 3H H β β巯基乙醇还原巯基乙醇还原5 5、、、、测定氨基酸组成测定氨基酸组成测定氨基酸组成测定氨基酸组成2024/9/3966 6、端基分析、端基分析、端基分析、端基分析N N端分析端分析★★★★DNS-ClDNS-Cl法法法法最最常常用用，，黄黄色色荧荧光光，，灵灵敏敏度度极极高高，，DNS-DNS-多多肽水解后的肽水解后的DNS-DNS-氨基酸不需要提取。

氨基酸不需要提取★★★★DNFBDNFB法法法法SangerSanger试试剂剂，，DNP-DNP-多多肽肽，，酸酸水水解解，，黄黄色色DNP-DNP-氨氨基基酸酸，，有有机机溶溶剂剂（（乙乙酸酸乙乙酯酯））抽抽提提分离，纸层析、薄层层析、液相等分离，纸层析、薄层层析、液相等★★★★ PITC PITC法法法法EdmanEdman法法，，逐逐步步切切下下无无色色PTH-PTH-氨氨基基酸酸，，有有机溶剂抽提，层析机溶剂抽提，层析2024/9/397无水肼无水肼NHNH2 2NHNH2 2 100℃ 5-10h 100℃ 5-10h 苯苯甲甲醛醛沉沉淀淀氨氨基基酸酸的的酰酰肼肼，，C C端端游游离离氨氨基基酸酸留留在上清中在上清中GlnGln、、AsnAsn、、CysCys、、ArgArg不能用此法不能用此法C C端分析端分析★★★★肼解法肼解法肼解法肼解法2024/9/398羧肽酶羧肽酶A A：：除除ProPro、、ArgArg、、LysLys外外的的所所有有C C端端氨氨基基酸酸羧肽酶羧肽酶B B：：只水解只水解ArgArg、、LysLys羧肽酶法测羧肽酶法测C C末端末端★★★★羧肽酶法羧肽酶法羧肽酶法羧肽酶法（（（（ProPro不能测）不能测）不能测）不能测）2024/9/399 ① ①溴化氰溴化氰 —MetMet—X X— 产率产率85%85% ② ②亚碘酰基苯甲酸亚碘酰基苯甲酸 —TrpTrp—X X— 产率产率70-100%70-100% ③NTCB③NTCB（（2-2-硝基硝基-5--5-硫氰苯甲酸）硫氰苯甲酸） —X X—CysCys— ④ ④羟胺羟胺NHNH2 2OHOH —AsnAsn—GlyGly— 约约150150个个氨氨基基酸酸出现一次出现一次（四）（四）（四）（四）肽链的部分裂解和肽段的分离纯化肽链的部分裂解和肽段的分离纯化肽链的部分裂解和肽段的分离纯化肽链的部分裂解和肽段的分离纯化1 1、化学裂解法、化学裂解法、化学裂解法、化学裂解法2024/9/3100胰蛋白酶胰蛋白酶 Lys——X (X ≠ Pro) Arg—— X 胰凝乳蛋白酶胰凝乳蛋白酶 Tyr——X (X ≠ Pro) Trp——X Phe——X胃蛋白酶胃蛋白酶 Phe(Trp、、 Try、、 Leu)——Phe(Trp、、 Try、、 Leu)Glu蛋白酶蛋白酶 Glu——X （（Vs蛋白酶）蛋白酶）Arg蛋白酶蛋白酶 Arg——XLys蛋白酶蛋白酶 X——LysPro蛋白酶蛋白酶 Pro——X2 2、酶法裂解、酶法裂解、酶法裂解、酶法裂解2024/9/3101① ① ① ① 电泳法电泳法电泳法电泳法ＳＤＳ－ＰＡＧＥＳＤＳ－ＰＡＧＥ根据分子量大小分离根据分子量大小分离② ② ② ② 离离离离子子子子交交交交换换换换层层层层析析析析法法法法（（ DEAEDEAE—CelluloseCellulose、、 DEAEDEAE—SephadexSephadex））根据肽段的电荷特性分离根据肽段的电荷特性分离③ ③ ③ ③ 反相ＨＰＬＣ法反相ＨＰＬＣ法反相ＨＰＬＣ法反相ＨＰＬＣ法根据肽段的极性分离根据肽段的极性分离④④凝胶过滤凝胶过滤根据肽段的大小分离根据肽段的大小分离3 3、肽段的分离纯化、肽段的分离纯化、肽段的分离纯化、肽段的分离纯化要求：要求：ＳＤＳ－ＰＡＧＥ单带ＳＤＳ－ＰＡＧＥ单带ＨＰＬＣ单峰ＨＰＬＣ单峰Ｎ端单一（常用ＤＮＳ－Ｎ端单一（常用ＤＮＳ－C lC l法）法）2024/9/3102（（1 1）耦联）耦联 PITC PITC ＋＋ H H２２N N—A-B-C-DA-B-C-D pH8 pH8—9 9，，40℃ 40℃ PTCPTC——A-B-C-DA-B-C-D（（2 2）裂解）裂解无水三氟乙酸（无水三氟乙酸（TFATFA）） ATZATZ—A + HA + H2 2N N—B-C-DB-C-D（（3 3）转化）转化 PTHPTH—A A PTCPTC肽：苯氨基硫甲酰肽肽：苯氨基硫甲酰肽ATZATZ：噻唑啉酮苯胺（一氨基酸）：噻唑啉酮苯胺（一氨基酸）PTHPTH：苯乙内酰硫脲（一氨基酸）：苯乙内酰硫脲（一氨基酸）（五）（五）（五）（五）肽段序列测定及肽链的拼接肽段序列测定及肽链的拼接肽段序列测定及肽链的拼接肽段序列测定及肽链的拼接1 1、、、、 EdmanEdman法法法法2024/9/3103荧光基-团或有色试剂标记的PITC试剂。

4-N、N-二甲基氨基偶氮苯-4’异硫氰酸酯2 2、、、、DNS-EdmanDNS-Edman法法法法用DNS法测N末端，用Edman法提供（n-1）肽段 3 3、有色、有色、有色、有色 EdmanEdman法法法法2024/9/3104仪器原理：Edman法1967液相测序仪自旋反应器，适于大肽段1971固相测序仪表面接有丙氨基的微孔玻璃球，可耦连肽段的Ｃ端1981气相测序仪用Polybrene反应器（聚阳离子）四级铵盐聚合物液相：5nmol 20-40肽 97% 气相：5pmol 60 肽 98%4 4、用自动序列分析仪测序、用自动序列分析仪测序、用自动序列分析仪测序、用自动序列分析仪测序2024/9/310516肽，Ｎ端H Ｃ端ＳＡ法裂解：ONS PS EOVE RLA HOWT Ｂ法裂解：SEO WTON VERL APS HO重叠法确定序列：HOWTONSEOVER LAPS5 5、肽段拼接成肽链、肽段拼接成肽链、肽段拼接成肽链、肽段拼接成肽链2024/9/31062024/9/31072024/9/3108①①碘乙酰胺封闭碘乙酰胺封闭-SH-SH②②胃蛋白酶酶解蛋白质胃蛋白酶酶解蛋白质③③第一向电泳第一向电泳④④过甲酸氧化过甲酸氧化—S S—S S—生成生成-SO-SO3 3H H⑤⑤第二向电泳第二向电泳⑥⑥分离出含二硫键的两条短肽，测序分离出含二硫键的两条短肽，测序⑦⑦与拼接出的肽链比较，定出二硫键的位置。

与拼接出的肽链比较，定出二硫键的位置六）二硫键、酰胺及其他修饰基团的确定（六）二硫键、酰胺及其他修饰基团的确定（六）二硫键、酰胺及其他修饰基团的确定（六）二硫键、酰胺及其他修饰基团的确定1 1、二硫键的确定（对角线电泳法）、二硫键的确定（对角线电泳法）、二硫键的确定（对角线电泳法）、二硫键的确定（对角线电泳法）方方法法2024/9/3109★★★★Asp –AsnAsp –Asn、、、、Glu-GlnGlu-Gln 酶解肽链，产生含单个Asx或Glx的肽，用电泳法确定是Asp还是Asn★★★★Leu-Glx-Pro-ValLeu-Glx-Pro-Val肽肽肽肽在pH=6.0 时，电荷量是 Leu+ Pro0 Val- 此肽除Glx外，净电荷为0，可根据此肽的电泳行为确定是Glu或是Gln2 2、酰胺的确定、酰胺的确定、酰胺的确定、酰胺的确定举例举例2024/9/3110Lys(Arg)-Ser-Asn-Ser(POLys(Arg)-Ser-Asn-Ser(PO4 4) )Arg-Thr-Leu-Ser(POArg-Thr-Leu-Ser(PO4 4) )Lys(Arg) Lys(Arg) –Ala-Ser(POAla-Ser(PO4 4) )3 3、糖、脂、磷酸基位置的确定、糖、脂、磷酸基位置的确定、糖、脂、磷酸基位置的确定、糖、脂、磷酸基位置的确定糖糖类类通过通过AsnAsn、、SerSer与蛋白质连接，与蛋白质连接，-N--N-糖苷糖苷 -0--0-糖苷糖苷脂脂类类SerSer、、 ThrThr、、CysCys磷磷酸酸SerSer、、 ThrThr、、HisHis经验性序列经验性序列经验性序列经验性序列2024/9/3111★★牛胰牛胰RNase变性一复性实验变性一复性实验五、蛋白质的一级结构与生物功能五、蛋白质的一级结构与生物功能（一）（一）（一）（一）蛋白质的一级结构决定高级结构和功能蛋白质的一级结构决定高级结构和功能蛋白质的一级结构决定高级结构和功能蛋白质的一级结构决定高级结构和功能用用(8M(8M尿素尿素+β+β硫基乙醇硫基乙醇) )变性、失活变性、失活透析后构象恢复，活性恢复透析后构象恢复，活性恢复95%95%以上。

以上牛胰牛胰RNaseRNase共有共有124124个氨基酸残基个氨基酸残基 4 4个链内二硫键个链内二硫键分子量：分子量：1260012600p1812024/9/31122024/9/3113血红蛋白在不同的脊椎动物中都具有输送氧气的功能血红蛋白在不同的脊椎动物中都具有输送氧气的功能细胞色素在所有的生物中都是电子传递链的组分细胞色素在所有的生物中都是电子传递链的组分二）（二）（二）（二）同源蛋白质一级结构的种属差异与生物进化同源蛋白质一级结构的种属差异与生物进化同源蛋白质一级结构的种属差异与生物进化同源蛋白质一级结构的种属差异与生物进化同源蛋白质同源蛋白质在不同的生物体内行使相同或相似功能的蛋白质在不同的生物体内行使相同或相似功能的蛋白质例例2024/9/3114①①同同源源蛋蛋白白质质的的氨氨基基酸酸序序列列具具有有明明显显的的相相似似性性（（序序列列同源性）同源性）②②有有许许多多位位置置的的氨氨基基酸酸对对所所有有种种属属来来说说都都是是相相同同的的，，称不变残基，不变残基高度保守，是必需的称不变残基，不变残基高度保守，是必需的除不变残基以外，其它位置的氨基酸对不同的种属有很大变化，称可变残基，可变残基中，个别氨基酸的变化不影响蛋白质的功能。

③③多肽链长度相同或相近多肽链长度相同或相近同源蛋白质的特点同源蛋白质的特点2024/9/3115亲亲源源关关系系越越远远，，同同源源蛋蛋白白的的氨氨基基酸酸顺顺序序差异就越大差异就越大通通过过比比较较同同源源蛋蛋白白质质的的氨氨基基酸酸序序列列的的差差异异可可以以研研究究不不同同物物种种间间的的亲亲源源关关系系和进化2024/9/3116分子量：分子量：12,50012,500左右左右氨基酸残基：氨基酸残基：100100个左右，单链个左右，单链2525种生物中，细胞色素种生物中，细胞色素C C的不变残基的不变残基3535个6060种生物中，细胞色素种生物中，细胞色素C C的不变残基的不变残基2727个亲源关系越近的，其细胞色素亲源关系越近的，其细胞色素C C的差异越小的差异越小亲源关系越远的，其细胞色素亲源关系越远的，其细胞色素C C的差异越大的差异越大人与黑猩猩人与黑猩猩 0 0人与猴人与猴 1 1人与狗人与狗 1010人与酵母人与酵母 44441 1、细胞色素、细胞色素、细胞色素、细胞色素C C2024/9/3117●有24个氨基酸残基位置始终不变：A．B链上6个Cys 不变，其余18个氨基酸多数为非极性侧链，对稳定蛋白质的空间结构起重要作用。

●其它可变氨基酸对稳定蛋白质的空间结构作用不大，但对免疫反应起作用●猪与人接近，而狗则与人不同，因此可用猪的胰岛素治疗人的糖尿病2 2、胰岛素、胰岛素、胰岛素、胰岛素2024/9/31182024/9/3119 镰镰刀刀形形红红细细胞胞贫贫血血现现是是由由于于血血红红蛋蛋白白发发生生了了遗遗传传突突变引起的变引起的 链第链第6 6位的位的aaaa线基由正常的线基由正常的GluGlu变成了疏水性的变成了疏水性的ValVal 正常人血红蛋白正常人血红蛋白 β.N......Glu 6β.N......Glu 6镰刀型贫血镰刀型贫血 β.N......Val 6β.N......Val 6生理条件下电荷：生理条件下电荷： GluGlu- - Va1 Va10 0 亲水亲水疏水疏水（三）（三）（三）（三）蛋白质一级结构的突变蛋白质一级结构的突变蛋白质一级结构的突变蛋白质一级结构的突变------------分子病分子病分子病分子病分子病分子病基因突变引起的某个功能蛋白的某一个或几个氨基酸残基发生了遗传性替代从而导致整个分子的三维结构发生改变，功能部分或全部丧失。

例例2024/9/31202024/9/31212024/9/3122（四）（四）（四）（四）一级结构的部分切除与蛋白质的激活一级结构的部分切除与蛋白质的激活一级结构的部分切除与蛋白质的激活一级结构的部分切除与蛋白质的激活1 1、、、、血液凝固的机理血液凝固的机理血液凝固的机理血液凝固的机理凝血因子（凝血酶原致活因子）凝血因子（凝血酶原致活因子）凝血因子（凝血酶原致活因子）凝血因子（凝血酶原致活因子）凝血酶原凝血酶原凝血酶原凝血酶原凝血酶凝血酶凝血酶凝血酶血纤维蛋白原血纤维蛋白原血纤维蛋白原血纤维蛋白原血纤维蛋白血纤维蛋白血纤维蛋白血纤维蛋白血纤维蛋白凝块血纤维蛋白凝块血纤维蛋白凝块血纤维蛋白凝块2024/9/3123（（（（1 1）凝血酶原）凝血酶原）凝血酶原）凝血酶原在在凝凝血血酶酶原原致致活活因因子子催催化化下下，，凝凝血血酶酶原原分分子子中中的的Arg274Arg274—Thr275Thr275、、Arg323Arg323—Ile324Ile324断断裂裂，，产生活性凝血酶产生活性凝血酶 A A链链49 49 氨基酸氨基酸 B B链链259 259 氨基酸氨基酸2024/9/3124（（（（2 2））））血纤维蛋白原血纤维蛋白原血纤维蛋白原血纤维蛋白原从从二二条条αα链链和和二二条条ββ链链的的N N端端各各断断裂裂一一个个特特定定的的肽肽键键- -ArgArg—Gly-Gly-，，释释放放出出二二个个纤纤维维肽肽A A（（1919个个氨氨基基酸酸））和和二二个个纤纤维维肽肽B B（（2121个个氨氨基基酸酸）），，它它们们含含有有较较多多的的酸酸性性氨氨基基酸酸残残基。

基2024/9/3125A A、、B B肽肽切切除除后后，，减减少少了了蛋蛋白白质质分分子子的的负负电电荷荷，，促促进进分分子子间聚集，形成网状结构间聚集，形成网状结构在在凝凝血血因因子子XIIIaXIIIa（（纤纤维维蛋蛋白白稳稳定定因因子子））催催化化下下，，纤纤维维蛋蛋白白质质单单体体间间形形成成共共价价健健（（Gln-LysGln-Lys结结合合）），，生生成成交交联联的的纤纤维蛋白2024/9/31262 2、胰岛素原的激活、胰岛素原的激活、胰岛素原的激活、胰岛素原的激活前胰岛素原（含信号肽）前胰岛素原（含信号肽）胰岛素原胰岛素原活性胰岛素活性胰岛素（在内质网上信号肽被信号肽酶切除）（在内质网上信号肽被信号肽酶切除）（在内质网上信号肽被信号肽酶切除）（在内质网上信号肽被信号肽酶切除）（在高尔基体上切除（在高尔基体上切除（在高尔基体上切除（在高尔基体上切除C C肽）肽）肽）肽）2024/9/3127胰岛素原胰岛素原胰岛素原胰岛素原活性胰岛素活性胰岛素活性胰岛素活性胰岛素2024/9/31282024/9/3129从理论上讲，一个多肽主链能有无限多种构象从理论上讲，一个多肽主链能有无限多种构象。

但是，只有一种或很少几种天然构象，且相当稳定但是，只有一种或很少几种天然构象，且相当稳定因为：天然蛋白质主链上的单键并不能自由旋转因为：天然蛋白质主链上的单键并不能自由旋转第四节第四节蛋白质的二级结构和纤维状蛋白质蛋白质的二级结构和纤维状蛋白质一、多肽主链折叠的空间限制一、多肽主链折叠的空间限制2024/9/31301 1、、、、肽链的二面角肽链的二面角肽链的二面角肽链的二面角 ★★★★环绕环绕环绕环绕CαCαCαCα——N N N N键旋转的角度为键旋转的角度为键旋转的角度为键旋转的角度为Φ Φ Φ Φ 　环绕　环绕　环绕　环绕CαCαCαCα——C C C C键旋转的角度称键旋转的角度称键旋转的角度称键旋转的角度称ΨΨΨΨ★★★★只有只有只有只有αααα碳原子连接的两个键（碳原子连接的两个键（碳原子连接的两个键（碳原子连接的两个键（CαCαCαCα——N N N N和和和和Cα-CCα-CCα-CCα-C）是单键，能自由旋转是单键，能自由旋转是单键，能自由旋转是单键，能自由旋转2024/9/3131★★从从CαCα沿沿键键轴轴方方向向看看，，顺顺时时针针旋旋转转的的Φ Φ (Ψ)(Ψ)角角为正值，反之为负值。

为正值，反之为负值 ★当Φ(Ψ)旋转键两侧的主链呈顺式时，规定Φ(Ψ) =0°2024/9/3132ΦΦ和和ΨΨ同时为同时为0 0的构象实际不存在的构象实际不存在二二面面角角（（ΦΦ、、ΨΨ））所所决决定定的的构构象象能能否否存存在在，，主主要要取取决决于于两个相邻肽单位中非键合原子间的接近有无阻碍两个相邻肽单位中非键合原子间的接近有无阻碍CαCα上的上的R R基的大小与带电性影响基的大小与带电性影响ΦΦ和和ΨΨ2 2、拉氏构象图：可允许的、拉氏构象图：可允许的、拉氏构象图：可允许的、拉氏构象图：可允许的ΦΦ和和和和ΨΨ值值值值拉氏构象图拉氏构象图RamachandranRamachandran根根据据蛋蛋白白质质中中非非键键合合原原子子间间的的最最小小接接触触距距离离，，确确定定了了哪哪些些成成对对二二面面角角（（ΦΦ、、ΨΨ））所所规规定定的的两两个个相相邻邻肽肽单单位位的的构构象象是是允允许许的的，，哪哪些些是是不不允允许许的的，，并并且且以以ΦΦ为为横横坐坐标标，，以以ΨΨ为为纵纵坐坐标标，，在在坐标图上标出，该坐标图称拉氏构象图坐标图上标出，该坐标图称拉氏构象图p2062024/9/31332024/9/3134⑴⑴实线封闭区域实线封闭区域一一般般允允许许区区，，非非键键合合原原子子间间的的距距离离大大于于一一般般允允许许距距离离，，此此区区域域内任何二面角确定的构象都是允许的，且构象稳定。

内任何二面角确定的构象都是允许的，且构象稳定⑵⑵虚线封闭区域虚线封闭区域是是最最大大允允许许区区，，非非键键合合原原子子间间的的距距离离介介于于最最小小允允许许距距离离和和一一般般允许距离之间，立体化学允许，但构象不够稳定允许距离之间，立体化学允许，但构象不够稳定⑶⑶虚线外区域虚线外区域是是不不允允许许区区，，该该区区域域内内任任何何二二面面角角确确定定的的肽肽链链构构象象，，都都是是不不允允许许的的，，此此构构象象中中非非键键合合原原子子间间距距离离小小于于最最小小允允许许距距离离，，斥斥力力大，构象极不稳定大，构象极不稳定对对非非Gly Gly 氨氨基基酸酸残残基基，，一一般般允允许许区区占占全全平平面面的的7.7%7.7%，，最最大大允允许许区占全平面区占全平面20.320.3％％2024/9/31352024/9/3136The crystal structure of pyruvate kinase2024/9/3137★多肽主链按右手或左手方向盘绕，形成右手螺旋或左手螺旋，★相邻的螺圈之间形成链内氢键★构成螺旋的每个Cα都取相同的二面角Φ、Ψ二、二、二级结构的基本类型二级结构的基本类型1 1、、、、 α α螺旋螺旋螺旋螺旋α螺旋的一般特征螺旋的一般特征2024/9/31382024/9/31392024/9/31402024/9/3141① 二面角：Φ= -57°, Ψ= - 48°，是一种右手螺旋② 每圈螺旋：3.6个a.a残基，高度：0.54nm ③ 每个残基绕轴旋转100°，沿轴上升0.15nm④ 氨基酸残基侧链向外⑤ 相邻螺圈之间形成链内氢链，氢键的取向几乎与中心轴平行。

⑥ 肽键上C=O氧与它后面（C端）第四个残基上的N-H氢间形成氢键典型的典型的α螺旋有如下特征螺旋有如下特征2024/9/3142① ① 多多肽肽链链上上连连续续出出现现带带同同种种电电荷荷基基团团的的氨氨基基酸酸残残基基,(,(如如LysLys，，或或AspAsp，，或或Glu)Glu)，不能形成稳定的，不能形成稳定的αα—螺旋如多聚螺旋如多聚LysLys、多聚、多聚GluGlu② ② GlyGly在肽中连续存在时，不易形成在肽中连续存在时，不易形成αα—螺旋③ ③ R R基大（如基大（如IleIle）不易形成）不易形成αα—螺旋螺旋④ ④ ProPro、脯氨酸中止、脯氨酸中止αα—螺旋⑤ ⑤ R R基基较较小小，，且且不不带带电电荷荷的的氨氨基基酸酸利利于于αα—螺螺旋旋的的形形成成如如多多聚聚丙丙氨氨酸酸在在pH7pH7的水溶液中自发卷曲成的水溶液中自发卷曲成αα—螺旋R侧链对侧链对α—螺旋的影响螺旋的影响2024/9/3143pH对对α—螺旋的影响螺旋的影响2024/9/3144右手螺旋比左手螺旋稳定蛋蛋白白质质中中的的αα——螺螺旋旋几几乎乎都都是是右右手手，但在嗜热菌蛋白酶中有很短的一段左手α—螺旋。

右手右手α-螺旋与左手螺旋与左手α-螺旋螺旋2024/9/3145α-α-螺旋结构是一种不对称的分子结构：螺旋结构是一种不对称的分子结构： ★ ★αα碳原子的不对称性，碳原子的不对称性， ★ ★构象本身的不对称性构象本身的不对称性天然天然αα—螺旋能引起偏振光右旋螺旋能引起偏振光右旋α-α-螺螺旋旋的的比比旋旋不不等等于于构构成成其其本本身身的的氨氨基基酸酸比比旋旋的的加加和和，，而而无无规规卷卷曲曲的的肽肽链链比比旋旋则则等等于于所所有有氨氨基基酸酸比比旋旋的加和α-螺旋结构的旋光性螺旋结构的旋光性2024/9/3146平行式：所有参与平行式：所有参与β-β-折叠的肽链的折叠的肽链的N N端在同一方向端在同一方向反平行式：肽链的极性一顺一倒，反平行式：肽链的极性一顺一倒，N N端间隔相同端间隔相同反平反平β-β-折叠比平行的更稳定折叠比平行的更稳定2 2、、、、β-β-折叠折叠折叠折叠两两条条或或多多条条几几乎乎完完全全伸伸展展的的多多肽肽链链（（或或同同一一肽肽链链的的不不同同肽肽段段））侧侧向向聚聚集集在在一一起起，，相相邻邻肽肽链链主主链链上上的的NHNH和和C=0C=0之间形成氢链，这样的多肽构象就是之间形成氢链，这样的多肽构象就是β-β-折叠片。

折叠片（（1 1）氢键与肽链的长轴接近垂直氢键与肽链的长轴接近垂直2 2）多肽主链呈锯齿状折叠构象）多肽主链呈锯齿状折叠构象（（3 3）侧链）侧链R R基交替地分布在片层平面的两侧基交替地分布在片层平面的两侧β-β-折叠的方式折叠的方式折叠的方式折叠的方式2024/9/31472024/9/31482024/9/31492024/9/3150① 由多肽链上4个连续的氨基酸残基组成② 主链骨架以180°返回折叠③ 第一个a.a残基的C=O与第四个a.a残基的N-H生成氢键④ C1α与C4α之间距离小于0.7nm⑤ 多数由亲水氨基酸残基组成3 3、、、、β-β-转角（转角（转角（转角（β-turnβ-turn））））球球状状蛋蛋白白质质分分子子中中出出现现的的180180°°回回折折，，由由第第一一个个a.aa.a残基的残基的C=OC=O与第四个氨基酸残基的与第四个氨基酸残基的N-HN-H间形成氢键间形成氢键β转角的特征转角的特征2024/9/31512024/9/3152 α-螺旋，β-转角，β-折叠在拉氏图上有固定位置，而无规卷曲的φ、Ψ二面角可存在于所有允许区域内。

4 4、无规卷曲、无规卷曲、无规卷曲、无规卷曲没有规律的多肽链主链骨架构象往往与生物活性有关没有规律的多肽链主链骨架构象往往与生物活性有关2024/9/31532024/9/31542024/9/3155 由由若若干干个个相相邻邻的的二二级级结结构构单单元元（（α-α-螺螺旋旋、、β-β-折折叠叠、、β-β-转转角角及及无无规规卷卷曲曲））组组合合在在一一起起，，彼彼此此相相互互作作用用，，形形成成有有规规则则的的、、在在空空间间上上能能够够辨辨认认的二级结构组合体的二级结构组合体三、超二级结构三、超二级结构2024/9/3156 由由两两股股或或三三股股右右手手α-α-螺螺旋旋彼彼此此缠缠绕绕而成的左手超螺旋而成的左手超螺旋存存在在于于α-α-角角蛋蛋白白，，肌肌球球蛋蛋白白，，原原肌球蛋白和纤维蛋白原中肌球蛋白和纤维蛋白原中1 1、、、、复绕复绕复绕复绕α-α-螺旋（螺旋（螺旋（螺旋（αααα结构结构结构结构））））2024/9/3157 x为 α-螺旋，最常见的是 βαβαβ，称Rossmann折叠，存在于苹果酸脱氢酶，乳酸脱氢酶中。

2 2、、、、 βxββxβ结构结构结构结构两两段段平平行行式式的的β-β-折折叠叠股股通通过过一一段段连连接接链链（（x x结构）连接而形成的超二级结构结构）连接而形成的超二级结构βcββcββαββαβx为无规卷曲2024/9/31584 4、、、、回形拓扑结构（希腊钥匙）回形拓扑结构（希腊钥匙）回形拓扑结构（希腊钥匙）回形拓扑结构（希腊钥匙）3 3、、、、β β曲折（曲折（曲折（曲折（β-meanderβ-meander））））由由三三条条（（以以上上））相相邻邻的的反反平平行行式式的的β-β-折折叠叠链通过紧凑的链通过紧凑的β-β-转角连接而形成的超二级结构转角连接而形成的超二级结构2024/9/3159两个α-螺旋通过一个β转角连接在一起λ噬菌体的λ阻遏蛋白含此结构 5 5、、、、β-β-折叠桶折叠桶折叠桶折叠桶由多条β-折叠股构成的β-折叠层，卷成一个筒状结构，筒上β折叠可以是平行的或反平行的，一般由5-15条β-折叠股组成超氧化物歧化酶的β-折叠筒由8条β-折叠股组成。

筒中心由疏水氨基酸残基组成6 6、、、、 α-α-螺旋螺旋螺旋螺旋-β-β转角转角转角转角-α--α-螺旋螺旋螺旋螺旋2024/9/3160含大量的含大量的α-α-螺旋，螺旋，β-β-折叠片，整个分子呈纤维状折叠片，整个分子呈纤维状广泛分布于脊椎和无脊椎动物体内，起支架和保护作用广泛分布于脊椎和无脊椎动物体内，起支架和保护作用四、四、纤维状蛋白质纤维状蛋白质2024/9/3161 源于外胚层细胞，包括皮肤及皮肤的衍生物源于外胚层细胞，包括皮肤及皮肤的衍生物（发、毛、鳞、羽、甲、蹄、角、爪、丝）发、毛、鳞、羽、甲、蹄、角、爪、丝）1 1、角蛋白、角蛋白、角蛋白、角蛋白α-角蛋白β角蛋白2024/9/3162主要由α-螺旋结构组成三股右手α-螺旋向左缠绕形成原纤维，原纤维排列成“9+2”的电缆式结构称微纤维，成百根微纤维结合成大纤维α-角蛋白（毛发）角蛋白（毛发）2024/9/31632024/9/31642024/9/31652024/9/3166（（2））β-角蛋白（丝心蛋白）角蛋白（丝心蛋白）以以β-β-折叠结构为主。

折叠结构为主片层结构：反平行式片层结构：反平行式β-β-折叠片以平行的方式堆积折叠片以平行的方式堆积链间主要以氢键连接，层间主要靠范德华力维系链间主要以氢键连接，层间主要靠范德华力维系羽毛、鳞片、爪、啄羽毛、鳞片、爪、啄2024/9/31672 2、、、、胶原蛋白（一种三股螺旋，糖蛋白）胶原蛋白（一种三股螺旋，糖蛋白）胶原蛋白（一种三股螺旋，糖蛋白）胶原蛋白（一种三股螺旋，糖蛋白）3 3、、、、弹性蛋白弹性蛋白弹性蛋白弹性蛋白4 4、、、、肌球蛋白、肌动蛋白和微管蛋白肌球蛋白、肌动蛋白和微管蛋白肌球蛋白、肌动蛋白和微管蛋白肌球蛋白、肌动蛋白和微管蛋白2024/9/3168continue。

点击阅读更多内容