第五章 蛋白質(zhì)一(馬)

1、。第五章第五章 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)( (Protein) ) 講授提綱n蛋白質(zhì)概述n氨基酸的一般結(jié)構(gòu)與特性（重點(diǎn)） n肽 n氨基酸與蛋白質(zhì)的分析分離（了解） n蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)( 重點(diǎn)與難點(diǎn)）n蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系（重點(diǎn)與難點(diǎn)） 第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述一、蛋白質(zhì)的定義一、蛋白質(zhì)的定義(Protein) 蛋白質(zhì)：是一切生物體中普遍存在的，由天然氨基酸通過(guò)肽鍵連接而成的生物大分子；其種類繁多，各具有一定的相對(duì)分子質(zhì)量，復(fù)雜的分子結(jié)構(gòu)和特定的生物功能；是表達(dá)生物遺傳性狀的一類主要物質(zhì)。 結(jié)構(gòu) 功能二、蛋白質(zhì)在生命中的重要性二、蛋白質(zhì)在生命中的重要性 早在1878年，思格斯就在反杜林論中指出：“生命是蛋白體

2、的存在方式，這種存在方式本質(zhì)上就在于這些蛋白體的化學(xué)組成部分的不斷的自我更新?！?可以看出: 第一，蛋白體是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)； 第二，生命是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的特殊形式，是蛋白體的存在方式； 第三，這種存在方式的本質(zhì)就是蛋白體與其外部自然界不斷的新陳代謝。 蛋白質(zhì)占干重 人體中（成年人） 人體 45% 水55% 細(xì)菌 50%80% 蛋白質(zhì)19% 真菌 14%52% 脂肪19% 酵母菌 14%50% 糖類1% 白地菌50% 無(wú)機(jī)鹽7% 1、蛋白質(zhì)是生物體內(nèi)必不可少的重要成分蛋白質(zhì)是生物體內(nèi)必不可少的重要成分2、蛋白質(zhì)的生物學(xué)功能蛋白質(zhì)的生物學(xué)功能 催化：生命中所有的反應(yīng)都是由酶催化的 調(diào)節(jié)：調(diào)節(jié)蛋白，生長(zhǎng)激

3、素；胰島素 運(yùn)輸: 血紅蛋白，脂蛋白對(duì)脂的轉(zhuǎn)運(yùn) 運(yùn)動(dòng): 肌肉收縮：肌動(dòng)蛋白、肌球蛋白；游動(dòng)：微管蛋白 貯存：卵清蛋白為鳥類胚胎發(fā)育提供氮源，母乳中酪蛋白 受體：接受、傳遞信息的受體 結(jié)構(gòu)：毛發(fā)、角、指甲的a-角蛋白；腱、皮膚的膠原蛋白 防御和進(jìn)攻：抗體，免疫球蛋白最近研究成果法發(fā)現(xiàn)免疫系統(tǒng)一特殊蛋白質(zhì)法發(fā)現(xiàn)免疫系統(tǒng)一特殊蛋白質(zhì)(啟動(dòng)或癱瘓啟動(dòng)或癱瘓）科學(xué)家發(fā)現(xiàn)存儲(chǔ)記憶腦蛋白科學(xué)家發(fā)現(xiàn)存儲(chǔ)記憶腦蛋白（關(guān)鍵作用）瑞士科學(xué)家發(fā)現(xiàn)兩種大腸癌蛋白瑞士科學(xué)家發(fā)現(xiàn)兩種大腸癌蛋白 （引發(fā)）美國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)糖尿病相關(guān)蛋白質(zhì)（引發(fā)）美國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)糖尿病相關(guān)蛋白質(zhì)（引發(fā)）日本發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)相互作用導(dǎo)致疑難病癥日本發(fā)現(xiàn)蛋白

4、質(zhì)相互作用導(dǎo)致疑難病癥 日發(fā)現(xiàn)感光蛋白質(zhì)日發(fā)現(xiàn)感光蛋白質(zhì) 植物在光弱處能生存植物在光弱處能生存科學(xué)家首次完整測(cè)出古動(dòng)物化石蛋白質(zhì)科學(xué)家首次完整測(cè)出古動(dòng)物化石蛋白質(zhì) 三、三、蛋白質(zhì)的元素組成蛋白質(zhì)的元素組成 蛋白質(zhì)是一類含氮有機(jī)化合物，除含有碳、氫、氧外，還有氮和少量的硫。某些蛋白質(zhì)還含有其他一些元素，主要是磷、鐵、碘、鋅和銅等。這些元素在蛋白質(zhì)中的組成百分比約為： 碳 50 氫 7 氧 23 氮 16% 硫 03 其他 微 量 蛋白質(zhì)含量的測(cè)定：凱氏定氮法蛋白質(zhì)含量的測(cè)定：凱氏定氮法 (測(cè)定氮的經(jīng)典方法) 優(yōu)點(diǎn)：對(duì)原料無(wú)選擇性，儀器簡(jiǎn)單，方法也簡(jiǎn)單 缺點(diǎn)：易將無(wú)機(jī)氮(如核酸中的氮)，都?xì)w入蛋白

5、質(zhì)中, 不精確。 一般來(lái)說(shuō)，蛋白質(zhì)含氮量平均在16%，取其倒數(shù)100/16=6.25，即為蛋白質(zhì)換算系數(shù)，其含義是樣品中每存在1g元素氮，就說(shuō)明含有6.25g 蛋白質(zhì)。 蛋白質(zhì)含量=氮的量6.25三、蛋白質(zhì)的元素組成三、蛋白質(zhì)的元素組成 1、按組成 單純蛋白質(zhì)：僅由氨基酸組成，水解為 -氨基酸，如球蛋白。 結(jié)合蛋白質(zhì)=單純蛋白質(zhì)+輔基（非蛋白質(zhì)部分稱為輔基或配體）。2、根據(jù)物理特性與功能 纖維蛋白：一般不溶于水，線性結(jié)構(gòu)，分子具有韌性，如-角蛋白。 球蛋白：大多是水溶性的，多肽鏈緊密折疊，形狀近似球形或橢球形。 細(xì)胞中大多數(shù)可溶性蛋白，如胞質(zhì)酶類。四四、蛋白質(zhì)的分類蛋白質(zhì)的分類五、蛋白質(zhì)中的氨

6、基酸是通過(guò)肽鍵連接的n肽鍵（酰胺鍵）n氨基酸殘基肽鍵形成動(dòng)畫六、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)（構(gòu)象和構(gòu)型?）七、蛋白質(zhì)的水解n常用常用6 6mol/L的鹽酸或的鹽酸或4 4mol/L的硫酸在的硫酸在105-105-110110條件下進(jìn)行水解，反應(yīng)時(shí)間約條件下進(jìn)行水解，反應(yīng)時(shí)間約2020小小時(shí)。時(shí)。n優(yōu)點(diǎn)：不容易引起水解產(chǎn)物的消旋化；優(yōu)點(diǎn)：不容易引起水解產(chǎn)物的消旋化； 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：色氨酸色氨酸被沸酸完全破壞。被沸酸完全破壞。n含有羥基的氨基酸如絲氨酸或蘇氨酸有一含有羥基的氨基酸如絲氨酸或蘇氨酸有一小部分被分解；小部分被分解；天冬酰胺和谷氨酰胺天冬酰胺和谷氨酰胺側(cè)鏈側(cè)鏈的酰胺基被水解成了羧基。的酰胺基被水解成了羧

7、基。n一般用一般用5 5 mol/L氫氧化鈉煮沸氫氧化鈉煮沸10-2010-20小時(shí)。小時(shí)。n由于水解過(guò)程中許多氨基酸都受到不同程由于水解過(guò)程中許多氨基酸都受到不同程度的破壞，產(chǎn)率不高。度的破壞，產(chǎn)率不高。n優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：色氨酸色氨酸在水解中不被破壞。在水解中不被破壞。n缺點(diǎn)：部分缺點(diǎn)：部分水解產(chǎn)物發(fā)生消旋化水解產(chǎn)物發(fā)生消旋化。n蛋白水解酶（蛋白水解酶（proteolytic enzyme）或稱蛋白）或稱蛋白酶（酶（proteinase）。）。n優(yōu)點(diǎn)：不會(huì)破壞氨基酸，也不會(huì)發(fā)生消旋化。優(yōu)點(diǎn)：不會(huì)破壞氨基酸，也不會(huì)發(fā)生消旋化。n缺點(diǎn)：產(chǎn)物為較小的缺點(diǎn)：產(chǎn)物為較小的肽肽段，水解不徹底。段，水解不徹底

8、。 第二節(jié)第二節(jié) 氨基酸氨基酸 氨基酸是蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物，是組成蛋白質(zhì)的基本單位。從蛋白質(zhì)水解物中分離出來(lái)的氨基酸有二十種，除脯氨酸和羥脯氨酸外，這些天然氨基酸在結(jié)構(gòu)上具有共同特點(diǎn)。 一、氨基酸的結(jié)構(gòu)一、氨基酸的結(jié)構(gòu)(Pro(Pro除外）除外）-氨基酸基本結(jié)構(gòu)通式-碳原子氨基酸的氨基酸的旋光性及立體異構(gòu)體A、氨基酸都具有旋光性（Gly)。B、每一種氨基酸都具有D-型 和L-型兩種立體異構(gòu)體。 鏡面二、氨基酸的分類（按側(cè)鏈基團(tuán)）二、氨基酸的分類（按側(cè)鏈基團(tuán)） （1）R為脂肪烴基的氨基酸（為脂肪烴基的氨基酸（5種）種）A、 R基均為中性烷基，R基對(duì)分子酸堿性影響很小，它們幾乎有相同的等電點(diǎn)（6

9、 .00.03）。B、 Gly是唯一不含手性碳原子的氨基酸，因此不具旋光性（在蛋白質(zhì)構(gòu)象中起著獨(dú)一無(wú)二的作用）。 C、從Gly至Ile，R基團(tuán)疏水性增加。D、Ile 具有2個(gè)手性碳原子。（2）R中含有羥基和硫的氨基酸（共中含有羥基和硫的氨基酸（共4種）種）nSer的-CH2 OH基（pKa=15）在生理?xiàng)l件下不解離， 但在大多數(shù)酶的活性中心都發(fā)現(xiàn)有Ser殘基存在。n Ser和Thr的-OH往往與糖鏈相連，形成糖蛋白。 nCys的R中含巰基（-SH），具有兩個(gè)重要性質(zhì)：n（1）在較高pH值條件，巰基離解。n（2）兩個(gè)Cys的巰基氧化生成二硫鍵，生成胱氨酸。n Cys與結(jié)石nMet在生物合成中是一

10、種重要的甲基供體。（3 3）R R中含有酰胺基團(tuán)（中含有酰胺基團(tuán)（2 2種）種） 酰胺基中氨基易發(fā)生氨基轉(zhuǎn)移反應(yīng)，與其他極性氨基酸側(cè)鏈上的原子形成氫健。 （4）R中含有酸性基團(tuán)（中含有酸性基團(tuán)（2種）種）nAsp側(cè)鏈羧基pKa為3.86，nGlu側(cè)鏈羧基pKa為4.25 n它們是唯一在生理?xiàng)l件下帶有負(fù)電荷的兩個(gè)氨基酸 ，這兩個(gè)這兩個(gè)aa經(jīng)常出現(xiàn)在蛋白經(jīng)常出現(xiàn)在蛋白表面。表面。n（5）R中含堿性基團(tuán)（中含堿性基團(tuán)（3種）種）Lys側(cè)鏈氨基的pKa為10.53，生理?xiàng)l件下，Lys側(cè)鏈帶有一個(gè)正電荷（NH3+），側(cè)鏈的氨基反應(yīng)活性增大。 Arg是堿性最強(qiáng)的氨基酸，側(cè)鏈上的胍基是已知堿性最強(qiáng)的有機(jī)堿，

11、pKa值為12.48，生理?xiàng)l件下完全質(zhì)子化。 His是pKa值最接近生理pH值的一種（游離氨基酸中為6.00，在多肽鏈中為7.35 ） ，是在生理pH條件下唯一具有緩沖能力的氨基酸。His在酶的酸堿催化機(jī)制中起重要作用。 （6）芳香族氨基酸）芳香族氨基酸在280nm處，Trp吸收最強(qiáng)，Tyr次之，Phe最弱（260nm）。（7）雜環(huán)族氨基酸）雜環(huán)族氨基酸（1種）種）nPro的-亞氨基是環(huán)的一部分，具有特殊的剛性結(jié)構(gòu)。n一般出現(xiàn)在兩段-螺旋之間的轉(zhuǎn)角處，Pro殘基所在位置引進(jìn)轉(zhuǎn)折的變化* * 根據(jù)氨基酸的極性進(jìn)行分類（根據(jù)氨基酸的極性進(jìn)行分類（P125P125） 非極性非極性 不帶電荷不帶電荷

12、極極 性性 帶正電荷帶正電荷 帶負(fù)電荷帶負(fù)電荷 非極性氨基酸（非極性氨基酸（ 9種） 在維持蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)中起著重要作用（蛋白質(zhì)的疏水核心）。（2）不帶電荷的極性氨基酸（）不帶電荷的極性氨基酸（ 6種） 側(cè)鏈都能與水形成氫鍵，因此很容易溶于水。（3）帶負(fù)電荷的極性）帶負(fù)電荷的極性aa(酸性酸性aa)（4）帶正電荷的）帶正電荷的aa(堿性堿性aa)* 營(yíng)養(yǎng)學(xué)角度分類n 必需aa ：人體不能合成，必須由食物供給 非必需 aa ：人體可以合成n Ile Met Val Leu Trp Phe Thr Lys n 一 家 寫 兩 三 本 書 來(lái)完全蛋白：含必需aa 齊全，數(shù)量充足，比例適當(dāng)（奶、蛋、

13、魚、肉等)不完全蛋白：不能提供人體必需的全部aa，如膠原蛋白。n嬰兒期：Arg和His （Tip MTV Hall)巧記氨基酸單字母符號(hào) 苯丙氨酸：笨FoolFn賴氨酸：賴皮砍（Kan）他Kn精氨酸：精子人（Ren）Rn色氨酸：色狼WolfWn酪氨酸：奶酪黃色（Yellow）Yn天冬氨酸：天地（Di）Dn谷氨酸： 谷子里面有很多酶EnzymeEn天冬酰胺：AsnNn谷氨酰胺：Gln QnAsp/Asn： 兩個(gè)A加一塊= BnGlu/Gln：總是低人一頭，排老末吧：Zn在少數(shù)蛋白質(zhì)中分離出一些不常見的氨基酸，通常稱為不常見蛋白質(zhì)氨基酸。NHHOCOOH4-羥基脯氨酸H2NCH2CHCH2CH2C

14、HCOOHOHNH25-羥基賴氨酸NH2CH3NHCH2CHCH2CH2CHCOOH6-N-甲基賴氨酸HOIICH2CHCOOHNH23,5-二碘酪氨酸 非蛋白質(zhì)氨基酸（非蛋白質(zhì)氨基酸（P129P129） 不組成蛋白質(zhì)，但有生理功能（1）L-型氨基酸的衍生物 L-瓜氨酸、L-鳥氨酸是尿素循環(huán)的中間物。（2）D-型氨基酸 D-Glu、D-Ala（肽聚糖中）、D-Phe（短桿菌肽S）。（3）-、-、-氨基酸 -Ala（泛素的前體）、-氨基丁酸（神經(jīng)遞質(zhì)）。 各種氨基酸的大小GlyAlaValLeuIlePheTyrTrpCysMetStryer (1995) Biochemistry (4e) p

15、.20總結(jié)：二十種氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)總結(jié)：二十種氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 支鏈氨基酸：支鏈氨基酸：纈氨酸、亮氨酸，異亮氨酸纈氨酸、亮氨酸，異亮氨酸 含羥基的氨基酸含羥基的氨基酸：絲氨酸、蘇氨酸絲氨酸、蘇氨酸 含硫的氨基酸：含硫的氨基酸：半胱氨酸（含巰基）、半胱氨酸（含巰基）、 甲硫氨酸（含硫甲基）甲硫氨酸（含硫甲基） 含苯環(huán)的氨基酸：含苯環(huán)的氨基酸：苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸 含胍基的氨基酸：含胍基的氨基酸：精氨酸精氨酸 含咪唑基的氨基酸：含咪唑基的氨基酸：組氨酸組氨酸 亞氨基酸：亞氨基酸：脯氨酸脯氨酸 含酰胺的氨基酸：含酰胺的氨基酸：天冬酰胺、谷氨酰胺天冬酰胺、谷氨酰胺 含吲哚基

16、的氨基酸：含吲哚基的氨基酸：色氨酸色氨酸 含含-氨基的氨基酸：氨基的氨基酸：賴氨酸賴氨酸n作業(yè)：n1、寫出20種AA的結(jié)構(gòu)式（側(cè)鏈分類）。n2、寫出Ile、Thr 的立體異構(gòu)體。 三、氨基酸的重要理化性質(zhì)氨基酸的重要理化性質(zhì)1 1、一般物理性質(zhì)、一般物理性質(zhì) 氨基酸都是白色晶體，其形狀因構(gòu)型而異。 (1) (1) 溶解性溶解性：一般都能溶于水一般都能溶于水，除胱氨酸除胱氨酸（Cys-Cys)、Tyr, 并能溶解于稀酸或稀堿中并能溶解于稀酸或稀堿中，但不能溶解于有機(jī)溶劑。但不能溶解于有機(jī)溶劑。 (2) (2) 熔點(diǎn)熔點(diǎn)：氨基酸的熔點(diǎn)極高，一般在氨基酸的熔點(diǎn)極高，一般在200以上。以上。（3 3）

17、味感味感：其味隨不同氨基酸有所不同，有的無(wú)味、有的甜、其味隨不同氨基酸有所不同，有的無(wú)味、有的甜、 有的味苦，谷氨酸的單鈉鹽有鮮味，是味精的主要成分有的味苦，谷氨酸的單鈉鹽有鮮味，是味精的主要成分。（4 4）旋光性旋光性：除甘氨酸外，氨基酸都具有旋光性，能使偏振光除甘氨酸外，氨基酸都具有旋光性，能使偏振光平面向左或向右旋轉(zhuǎn)，左旋者通常用（平面向左或向右旋轉(zhuǎn)，左旋者通常用（-）表示，右旋者用）表示，右旋者用（+）表示。）表示。 n(5) 、光吸收：、光吸收：構(gòu)成蛋白質(zhì)的20種氨基酸在可見光區(qū)都沒有光吸收，但在遠(yuǎn)紫外區(qū)(220nm)均有光吸收。在近紫外區(qū)(220-300nm)只有酪氨酸、苯丙氨酸和

18、色氨酸有吸收光的能力。2、酸堿性質(zhì)（重點(diǎn)）酸堿性質(zhì)（重點(diǎn)）（1）兼性離子 思考:普通有機(jī)化合物如二苯胺,熔點(diǎn)只有53,而aa的熔 點(diǎn)很高,大于200 ？AA使水的介電常數(shù)升高？ 解釋： A 兼性離子是AA在晶體和水溶液中的存在形式，作用力是強(qiáng)大的異性電荷之間的靜電吸引。 B 是強(qiáng)極性分子（不溶于非極性溶劑），介電常數(shù)高。 （2）AA的兩性解離與酸堿滴定曲線* 氨基酸在結(jié)晶形態(tài)或在水溶液中，并不是以游離的羧基或氨基形式存在，而是離解成兩性離子（既起酸的作用，也起堿的作用）。在兩性離子中，氨基是以質(zhì)子化(-NH3+)形式存在，羧基是以離解狀態(tài)(-COO-)存在。COOHCHH3N+R-pK1+H+

19、H+C O O-CHH3N+RH+H+p K2-C O O-CHH2NR PH 1 7 10凈電荷 +1 0 -1 正離子 兩性離子 負(fù)離子 等電點(diǎn)pI 氨基酸的解離方程式* AA完全質(zhì)子化時(shí)，可以看作是多元酸，側(cè)鏈不解離的中性AA可看作二元酸，酸性和堿性AA可看作三元酸。AA的解離方程從完全質(zhì)子化開始寫。氨基酸的酸堿滴定曲線氨基酸的酸堿滴定曲線HA A- + H+n Ka =H+A-/HApH=pKa +LogA-HA Henderson-Hasselbach 公式（P133）。 根據(jù)所給的根據(jù)所給的pKa數(shù)據(jù)，可計(jì)算任一數(shù)據(jù)，可計(jì)算任一pHpH條件下一種氨基酸各種離子的比例條件下一種氨基酸

20、各種離子的比例。（3）AA的等電點(diǎn)（Isoelectric point)n溶液的帶電狀況與溶液的溶液的帶電狀況與溶液的pH有關(guān)有關(guān)，改變改變pH值可值可以使以使AA帶上正電荷或負(fù)電荷帶上正電荷或負(fù)電荷，也可以兼性離子狀也可以兼性離子狀態(tài)存在態(tài)存在。n在水溶液中，氨基酸或蛋白質(zhì)凈電荷為在水溶液中，氨基酸或蛋白質(zhì)凈電荷為0 0時(shí)溶液時(shí)溶液的的pH值即為氨基酸或蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)，簡(jiǎn)稱值即為氨基酸或蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)，簡(jiǎn)稱pI。n在等電點(diǎn)時(shí)，氨基酸既不向正極也不向負(fù)極移動(dòng)，在等電點(diǎn)時(shí)，氨基酸既不向正極也不向負(fù)極移動(dòng)，即氨基酸處于兩性離子狀態(tài)。即氨基酸處于兩性離子狀態(tài)。nGly的等電點(diǎn)：)21(21log2l

21、oglog2121pKpKpIRRpKpKpIRRpKpIRRpKpI等電點(diǎn)為等電兼性離子兩側(cè)pKa的平均值2.2.2.33RRpKNHpKapIapKCOOHpKapIaNHpKCOOHpKapIa堿性酸性中性作業(yè)1、求Asp、Ala、Lys的等電點(diǎn)（寫出解離方程式）。2、思考題：某AA溶于水(pH=7)后溶液的pH值為6，問該AA的等電點(diǎn)等于6，大于6，還是小于6？3、氨基酸的化學(xué)性質(zhì)nAA的化學(xué)反應(yīng)是指其分子中的a-氨基和a-羧基以及R基團(tuán)所參與的那些反應(yīng)（P135），著重介紹幾個(gè)生物化學(xué)中廣泛應(yīng)用的鑒定和測(cè)量AA的重要反應(yīng)。(1)(1) 與茚三酮的反應(yīng)與茚三酮的反應(yīng)（氨基與羧基氨基與羧

22、基共同參與的反應(yīng)）共同參與的反應(yīng)） 茚三酮在弱酸中與-氨基酸共熱，引起氨基酸的氧化脫氨脫氨，脫羧脫羧反應(yīng)，最后，茚三酮與反應(yīng)產(chǎn)物氨和還原茚三酮反應(yīng)，生成紫色物質(zhì)（max=570nm）。 Pro與茚三酮反應(yīng)不釋放氨氣,直接生成黃色化合物(max=440nm)。(2)(2) 與與AAAA的氨基反應(yīng)的氨基反應(yīng) （鑒定鑒定PrPr和多肽和多肽N-N-末端末端AAAA) )A 2，4一二硝基氟苯（DNFB或FDNB），也叫桑格試劑。n首先由Sanger應(yīng)用，確定了胰島素的一級(jí)結(jié)構(gòu)。nDNP-氨基酸（溶于乙酸乙酯，可用乙酸乙酯抽提出來(lái)），黃色化合物，層析法鑒定，該反應(yīng)可用來(lái)測(cè)定多肽的N末端氨基酸。 桑格寄

23、語(yǔ)中國(guó)青年n科學(xué)研究最大的樂趣之一就是你總是可以進(jìn)行一些不同的嘗試，它從來(lái)不會(huì)使人厭倦，有些人在遇到困難時(shí)就泄氣，但我在遭受挫折時(shí)從來(lái)不著急，我會(huì)開始設(shè)計(jì)下一次實(shí)驗(yàn)，整個(gè)探索的過(guò)程都充滿了歡樂。 B 丹磺酰氯（DNS-Cl，5二甲基氨基萘-1-磺酰氯）n與AA反應(yīng)生成熒光性質(zhì)強(qiáng)和穩(wěn)定的丹磺酰衍生物DNS-AA，檢測(cè)靈敏度高檢測(cè)靈敏度高。C 苯異硫氰酸酯（PITC)，Edman 降解苯異硫氰酸酯（PITC)，Edman降解n此法的特點(diǎn)是能夠不斷重復(fù)循環(huán)，將肽鏈N-端氨基酸殘基逐一進(jìn)行標(biāo)記和解離。n肽鏈（N端氨基酸）與PITC偶聯(lián)，生成PTC-肽。n環(huán)化斷裂：最靠近PTC基的肽鍵斷裂，生成PTC-

24、氨基酸和少一殘基的肽鏈，同時(shí)PTC-氨基酸環(huán)化生成PTH-氨基酸。n分離PTH-氨基酸。n層析法鑒定（AA自動(dòng)分析儀）。 （3）a-羧基的反應(yīng)A 與醇作用生成酯與醇作用生成酯 (P138) ) 保護(hù)AA的a-羧基，這時(shí)氨基的化學(xué)反應(yīng)性能 得到加強(qiáng)或說(shuō)氨基被活化。B B 被還原為a-氨基醇（硼氫化鋰） 鑒定C-末端AA殘基的一種方法。 （4）R基的反應(yīng)A 巰基（-SH）與二硫鍵（-S-S-） 二硫鍵在穩(wěn)定蛋白質(zhì)的構(gòu)象上起著很大的作用。二硫鍵在穩(wěn)定蛋白質(zhì)的構(gòu)象上起著很大的作用。 氧化劑和還原劑都可以打開二硫鍵。氧化劑和還原劑都可以打開二硫鍵。 過(guò)甲酸：定量打開二硫鍵，生成磺基丙氨酸。 巰基乙醇、二

25、硫蘇糖醇等。 第三節(jié)第三節(jié) 肽肽 肽鍵形成動(dòng)畫一、肽鍵及肽鏈一、肽鍵及肽鏈肽鍵肽鍵：肽鍵中的肽鍵中的C-NC-N鍵具有部分雙鍵性質(zhì)，不能自由旋轉(zhuǎn)鍵具有部分雙鍵性質(zhì)，不能自由旋轉(zhuǎn)。肽肽：AA以酰氨?。逆I）相互連接而成的化合物。以酰氨?。逆I）相互連接而成的化合物。由兩個(gè)AA 組組成的肽稱為二肽，由多個(gè)成的肽稱為二肽，由多個(gè)AAAA組成的肽則稱為多肽組成的肽則稱為多肽。AA殘基殘基：在在AAAA縮合的反應(yīng)中失去了一分子水，相連的縮合的反應(yīng)中失去了一分子水，相連的AAAA成分。成分。命名命名：根據(jù)組成的根據(jù)組成的AAAA殘基來(lái)確定，從殘基來(lái)確定，從N-N-末端開始末端開始 Ala-Gly Leu-

26、Ala-Tyr-Gly-Ser 肽鍵的特性NCHC肽鍵雖是單鍵卻有雙鍵性質(zhì)O肽鍵周圍六個(gè)原子在同一平面上 前后兩個(gè)氨基酸的-carbon 在對(duì)角 (trans)C肽鍵中的肽鍵中的C-NC-N鍵具有部分雙鍵性質(zhì)，不能自由旋轉(zhuǎn)。鍵具有部分雙鍵性質(zhì)，不能自由旋轉(zhuǎn)。在大多數(shù)情況下，以反式結(jié)構(gòu)存在（除在大多數(shù)情況下，以反式結(jié)構(gòu)存在（除X-ProX-Pro）。）。n多肽仍然有游離的多肽仍然有游離的-氨基和氨基和-羧基。羧基。 少少于于10AA成為成為寡肽寡肽，多于，多于10AA成為成為多肽多肽或聚肽。或聚肽。n蛋白質(zhì)與多肽蛋白質(zhì)與多肽并無(wú)嚴(yán)格的界限并無(wú)嚴(yán)格的界限，通常是，通常是將分子量在將分子量在6000

27、6000道爾頓以上的多肽稱為道爾頓以上的多肽稱為蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)。二、肽的理化性質(zhì)1、酸堿性質(zhì) 主要取決于游離末端a-氨基，游離末端a-COOH以及側(cè)鏈R基上的可解離基團(tuán)。2、化學(xué)性質(zhì)（同AA）：肽的-羧基，-氨基和側(cè)鏈R基上的活性基團(tuán)都能發(fā)生與游離氨基酸相似的反應(yīng)。 雙縮脲反應(yīng)：是肽和蛋白質(zhì)特有的反應(yīng)，游離氨基酸無(wú)此反應(yīng)。凡具有肽鍵結(jié)構(gòu)的化合物在堿性溶液中能與硫酸銅反應(yīng)而生成紫紅色或藍(lán)紫色復(fù)合物的反應(yīng)?？捎糜诙糠治?。三、天然存在的活性肽n在生物體中，多肽最重要的存在形式是作為蛋白質(zhì)的亞單位。n但是，也有許多分子量比較小的多肽以游離狀態(tài)存在。這類多肽通常都具有特殊的生理功能，常稱為活性肽。n如

28、：腦啡肽；激素類多肽；抗生素類多肽；谷胱甘肽；蛇毒多肽等。腦啡與其受體結(jié)合后可以產(chǎn)生鎮(zhèn)痛效果麻啡可以模擬腦啡的作用因此有類似的效用牛頓雜誌 (1991) 第 164 期, p.48-49 谷胱甘肽（谷胱甘肽（GluCysCysGly）參與氧化還原過(guò)程，清除內(nèi)源性過(guò)氧化物和自由基，維護(hù)蛋白質(zhì)活性中心的巰基處于還原狀態(tài)，對(duì)許多酶具有保護(hù)功能。 肽類激素（P167）C y sT y rI L eGl nA s nC y sP r oL e uGl yN H2SS牛催產(chǎn)素C y sT y rGl nA s nC y sP r oSSP h eA r gGl yN H2牛加壓素 催產(chǎn)和促催產(chǎn)和促 排乳作

29、用排乳作用。升高血壓，升高血壓，減少排尿減少排尿。短桿菌肽（抗生素）短桿菌肽（抗生素） 由短桿菌產(chǎn)生的10肽環(huán)（環(huán)肽）?？垢锾m氏陽(yáng)性細(xì)菌，臨床用于治療化濃性病癥。 n L-Leu-D-Phe-L-Pro-L-Valn n L-Orn L-Ornn n L-Val-L-Pro-D-Phe-L-Leun n 短桿菌肽短桿菌肽S(S(環(huán)十肽環(huán)十肽) ) 由細(xì)菌分泌的多肽，有時(shí)也都含有由細(xì)菌分泌的多肽，有時(shí)也都含有D-D-氨基酸和一些不常見氨基酸和一些不常見氨基酸，如鳥氨酸氨基酸，如鳥氨酸（Ornithine, , 縮寫為縮寫為 Orn）。 第四節(jié) 氨基酸與蛋白質(zhì) 的分離分析 講授提綱n一、AA的分析

30、分離。n二、蛋白質(zhì)的分析分離。一、AA的分析分離 為了測(cè)定蛋白質(zhì)的為了測(cè)定蛋白質(zhì)的AA組成或從蛋白水解液中制組成或從蛋白水解液中制備備AA，需要對(duì)，需要對(duì)AA混合物進(jìn)行分析分離混合物進(jìn)行分析分離。1、層析層析（Chromatography)也稱為色譜，其基本原理是分析樣品作為流動(dòng)相流過(guò)固相時(shí)，樣品中的各個(gè)成分與固相進(jìn)行不同程度的相互作用，使得樣品中的各個(gè)成分在固相中的遷移率產(chǎn)生差別，從而達(dá)到分離樣品的目的。2、層析的種類：根據(jù)固相與樣品中各個(gè)成分之間的相互作用的種類不同，可分為離子交換層析，分子篩層析，紙層析，薄層層析等。 3、離子交換層析可將各種AA（Pr）分開n 是一種用離子交換樹脂作支持

31、劑的層析方法。 陽(yáng)離子交換樹脂：解離出陽(yáng)離子在酸性環(huán)境中分離AA。 陰離子交換樹脂：解離出陰離子在堿性環(huán)境中分離AA。* AA與樹脂結(jié)合的牢固程度主要取決于它們之間的靜電吸引以 及AA側(cè)鏈與樹脂之間的疏水相互作用?；撬嵝完?yáng)離子交換樹脂（P152）紙層析（紙層析（ P151P151）n固定相：濾紙纖維素上的吸附水n流動(dòng)相：丁醇、醋酸、水n基本步驟：點(diǎn)樣、展層、顯色、定性（定量）n在流動(dòng)相中分配系數(shù)越大，移動(dòng)越快。二、蛋白質(zhì)的分析分離 研究蛋白的分子結(jié)構(gòu)、組成和某些研究蛋白的分子結(jié)構(gòu)、組成和某些物理化學(xué)性質(zhì)，需要純的、均一的甚至物理化學(xué)性質(zhì)，需要純的、均一的甚至是結(jié)晶的蛋白質(zhì)。分離和純化蛋白質(zhì)的是

32、結(jié)晶的蛋白質(zhì)。分離和純化蛋白質(zhì)的各種方法主要是利用蛋白質(zhì)之間各種特各種方法主要是利用蛋白質(zhì)之間各種特性的差異，例如大小、形狀、酸堿性質(zhì)、性的差異，例如大小、形狀、酸堿性質(zhì)、溶解度和對(duì)配體分子的特異親和力溶解度和對(duì)配體分子的特異親和力。1、蛋白質(zhì)的主要性質(zhì)（P299） 蛋白質(zhì)的兩性性質(zhì)和等電點(diǎn)（等電點(diǎn)沉淀）。 蛋白質(zhì)分子直徑在1-100nm之間，在水溶液中具有膠體溶液的通性（布朗運(yùn)動(dòng)，丁達(dá)爾現(xiàn)象，不能通過(guò)半透膜）。相對(duì)穩(wěn)定：A 蛋白質(zhì)表面極性基團(tuán)形成的水化層。B 非等電狀態(tài)時(shí)，同種電荷的互相排斥。C 質(zhì)點(diǎn)大小在1-100nm，可以進(jìn)行布郎運(yùn)動(dòng)。 蛋白質(zhì)的沉淀（穩(wěn)定性破壞）P300A 鹽析法: 大量的中性鹽（NH4）2SO4、Na2SO4、Na