生物化學(xué)蛋白質(zhì)1

1、第4章蛋白質(zhì)(protein)的共價(jià)結(jié)構(gòu)1.1.簡單蛋白簡單蛋白 完全由氨基酸組成，不含非蛋白成分完全由氨基酸組成，不含非蛋白成分。 根據(jù)溶解性的不同，可將簡單蛋白分為根據(jù)溶解性的不同，可將簡單蛋白分為7 7類：清類：清蛋白（溶于水）、球蛋白（溶于稀鹽溶液）、谷蛋蛋白（溶于水）、球蛋白（溶于稀鹽溶液）、谷蛋白（溶于稀酸或稀堿）、醇溶蛋白（溶于白（溶于稀酸或稀堿）、醇溶蛋白（溶于70%-80%70%-80%的的乙醇）、組蛋白（溶于水或稀酸，可用稀氨水沉乙醇）、組蛋白（溶于水或稀酸，可用稀氨水沉淀）、精蛋白（溶于水或稀酸，不溶于氨水）和硬淀）、精蛋白（溶于水或稀酸，不溶于氨水）和硬蛋白（只能溶于強(qiáng)

2、酸）。蛋白（只能溶于強(qiáng)酸）。2.2.結(jié)合蛋白結(jié)合蛋白 由蛋白質(zhì)和非蛋白成分組成由蛋白質(zhì)和非蛋白成分組成，后者稱為輔基后者稱為輔基。根據(jù)輔基的不同，可將結(jié)合蛋白分為以下根據(jù)輔基的不同，可將結(jié)合蛋白分為以下7 7類：類：核蛋白、脂蛋白、糖蛋白、磷蛋白、血紅素蛋白、核蛋白、脂蛋白、糖蛋白、磷蛋白、血紅素蛋白、黃素蛋白和金屬蛋白。黃素蛋白和金屬蛋白。 3.3.按蛋白質(zhì)的生物學(xué)功能分類按蛋白質(zhì)的生物學(xué)功能分類 （1 1）催化功能）催化功能 生物體內(nèi)的生物體內(nèi)的酶酶都是由蛋白質(zhì)構(gòu)成的，沒有酶，生物體內(nèi)都是由蛋白質(zhì)構(gòu)成的，沒有酶，生物體內(nèi)的各種化學(xué)反應(yīng)就無法正常進(jìn)行。的各種化學(xué)反應(yīng)就無法正常進(jìn)行。 （2 2

3、）結(jié)構(gòu)功能）結(jié)構(gòu)功能 蛋白質(zhì)可以作為生物體的結(jié)構(gòu)成分。高等動物的膠原蛋蛋白質(zhì)可以作為生物體的結(jié)構(gòu)成分。高等動物的膠原蛋白是主要的細(xì)胞外結(jié)構(gòu)蛋白，占蛋白總量的白是主要的細(xì)胞外結(jié)構(gòu)蛋白，占蛋白總量的1/41/4；細(xì)胞膜、線；細(xì)胞膜、線粒體、葉綠體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等膜系統(tǒng)都是由蛋白質(zhì)與脂類組成的；粒體、葉綠體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等膜系統(tǒng)都是由蛋白質(zhì)與脂類組成的；動物的毛發(fā)和指甲都是由角蛋白構(gòu)成的。動物的毛發(fā)和指甲都是由角蛋白構(gòu)成的。 （3 3）運(yùn)輸功能）運(yùn)輸功能 脊椎動物的血紅蛋白和無脊椎動物的血藍(lán)蛋白起著運(yùn)輸脊椎動物的血紅蛋白和無脊椎動物的血藍(lán)蛋白起著運(yùn)輸氧氣的作用；血液中的載脂蛋白可運(yùn)輸脂肪，轉(zhuǎn)鐵蛋白可轉(zhuǎn)氧氣的作用

4、；血液中的載脂蛋白可運(yùn)輸脂肪，轉(zhuǎn)鐵蛋白可轉(zhuǎn)運(yùn)鐵；一些脂溶性激素的運(yùn)輸也需要蛋白，如甲狀腺素要與運(yùn)鐵；一些脂溶性激素的運(yùn)輸也需要蛋白，如甲狀腺素要與甲狀腺素結(jié)合球蛋白結(jié)合才能在血液中運(yùn)輸。甲狀腺素結(jié)合球蛋白結(jié)合才能在血液中運(yùn)輸。 （4 4）貯存功能）貯存功能 某些蛋白質(zhì)的作用是貯存氨基酸作為生物體的養(yǎng)料和胚胎某些蛋白質(zhì)的作用是貯存氨基酸作為生物體的養(yǎng)料和胚胎或幼兒生長發(fā)育的原料。此類蛋白質(zhì)包括蛋類中的或幼兒生長發(fā)育的原料。此類蛋白質(zhì)包括蛋類中的卵清蛋白卵清蛋白、奶類中的奶類中的酪蛋白酪蛋白和小麥種子中的和小麥種子中的麥醇溶蛋白麥醇溶蛋白等。肝臟中的鐵等。肝臟中的鐵蛋白可將血液中多余的鐵儲存起來，

5、供缺鐵時(shí)使用。蛋白可將血液中多余的鐵儲存起來，供缺鐵時(shí)使用。 （5 5）運(yùn)動功能）運(yùn)動功能 肌肉中的肌肉中的肌球蛋白和肌動蛋白肌球蛋白和肌動蛋白是運(yùn)動系統(tǒng)的必要成分，是運(yùn)動系統(tǒng)的必要成分，它們構(gòu)象的改變引起肌肉的收縮，帶動機(jī)體運(yùn)動。細(xì)菌中的鞭它們構(gòu)象的改變引起肌肉的收縮，帶動機(jī)體運(yùn)動。細(xì)菌中的鞭毛蛋白有類似的作用，它的收縮引起鞭毛的擺動，從而使細(xì)菌毛蛋白有類似的作用，它的收縮引起鞭毛的擺動，從而使細(xì)菌在水中游動。在水中游動。 （6 6）防御功能）防御功能 高等動物的免疫反應(yīng)是機(jī)體的一種防御機(jī)能，它主要也是高等動物的免疫反應(yīng)是機(jī)體的一種防御機(jī)能，它主要也是通過蛋白質(zhì)（抗體）來實(shí)現(xiàn)的。凝血與纖溶系

6、統(tǒng)的蛋白因子、通過蛋白質(zhì)（抗體）來實(shí)現(xiàn)的。凝血與纖溶系統(tǒng)的蛋白因子、溶溶菌酶、干擾素等，也擔(dān)負(fù)著防御和保護(hù)功能。菌酶、干擾素等，也擔(dān)負(fù)著防御和保護(hù)功能。 （7 7）調(diào)節(jié)功能）調(diào)節(jié)功能 某些激素、一切激素受體和許多其他調(diào)節(jié)因子都是蛋白質(zhì)。某些激素、一切激素受體和許多其他調(diào)節(jié)因子都是蛋白質(zhì)。 （8 8）感覺功能）感覺功能 生物體對信息的識別與傳遞過程也離不開蛋白質(zhì)。例如，生物體對信息的識別與傳遞過程也離不開蛋白質(zhì)。例如，感受味道需要味覺蛋白，視覺信息的傳遞要有視紫紅質(zhì)參與。感受味道需要味覺蛋白，視覺信息的傳遞要有視紫紅質(zhì)參與。視桿細(xì)胞中的視紫紅質(zhì)，只需視桿細(xì)胞中的視紫紅質(zhì)，只需1 1個(gè)光子即可被激

7、發(fā)，產(chǎn)生視覺。個(gè)光子即可被激發(fā)，產(chǎn)生視覺。 （9 9）遺傳調(diào)控功能）遺傳調(diào)控功能 遺傳信息的儲存和表達(dá)都與蛋白質(zhì)有關(guān)。遺傳信息的儲存和表達(dá)都與蛋白質(zhì)有關(guān)。DNADNA在在染色體中在在染色體中是纏繞在蛋白質(zhì)（組蛋白）上的。有些蛋白質(zhì)，如阻遏蛋白，是纏繞在蛋白質(zhì)（組蛋白）上的。有些蛋白質(zhì)，如阻遏蛋白，與特定基因的表達(dá)有關(guān)。與特定基因的表達(dá)有關(guān)。半乳糖苷酶基因的表達(dá)受到一種半乳糖苷酶基因的表達(dá)受到一種阻遏蛋白的抑制，當(dāng)需要合成阻遏蛋白的抑制，當(dāng)需要合成半乳糖苷酶時(shí)經(jīng)過去阻遏作半乳糖苷酶時(shí)經(jīng)過去阻遏作用才能表達(dá)。用才能表達(dá)。 （1010）其他功能）其他功能 某些生物能合成有毒的蛋白質(zhì)，用以攻擊或自衛(wèi)。

8、白喉毒某些生物能合成有毒的蛋白質(zhì)，用以攻擊或自衛(wèi)。白喉毒素可抑制真核生物的蛋白質(zhì)合成。素可抑制真核生物的蛋白質(zhì)合成。 ( (二二) )蛋白質(zhì)的形狀和大小蛋白質(zhì)的形狀和大小 按蛋白質(zhì)的形狀和溶解度可將蛋白質(zhì)分為：按蛋白質(zhì)的形狀和溶解度可將蛋白質(zhì)分為：纖維狀蛋白質(zhì)、球狀蛋白質(zhì)和膜蛋白質(zhì)。纖維狀蛋白質(zhì)、球狀蛋白質(zhì)和膜蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量差別很大。蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量差別很大。 （肌聯(lián)蛋白） 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可分為不同的結(jié)構(gòu)層次：蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可分為不同的結(jié)構(gòu)層次： 1. 1.一級結(jié)構(gòu)一級結(jié)構(gòu)：多肽鏈的氨基酸序列。：多肽鏈的氨基酸序列。 2. 2.二級結(jié)構(gòu)二級結(jié)構(gòu)：多肽鏈借助氫鍵形成的有

9、規(guī)則的：多肽鏈借助氫鍵形成的有規(guī)則的局部結(jié)構(gòu)，如局部結(jié)構(gòu)，如螺旋、螺旋、折疊等。折疊等。 3. 3.三級結(jié)三級結(jié)構(gòu)：球狀蛋白質(zhì)在二級結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，構(gòu)：球狀蛋白質(zhì)在二級結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，借助次級鍵形成的相對獨(dú)立的完整結(jié)構(gòu)。借助次級鍵形成的相對獨(dú)立的完整結(jié)構(gòu)。 4. 4.四級結(jié)構(gòu)四級結(jié)構(gòu)：具有三級結(jié)構(gòu)的組成單位（亞基）：具有三級結(jié)構(gòu)的組成單位（亞基）之間的聚合方式。之間的聚合方式。（一）肽和肽鍵的結(jié)構(gòu)（一）肽和肽鍵的結(jié)構(gòu) 肽鍵的肽鍵的C C和和N N均為均為spsp2 2雜化，有部分雙鍵的雜化，有部分雙鍵的性質(zhì)，相關(guān)的性質(zhì)，相關(guān)的6 6個(gè)原子處于共平面，稱作個(gè)原子處于共平面，稱作肽肽平面平面，肽平面內(nèi)兩個(gè)

10、，肽平面內(nèi)兩個(gè)CC多處于反式構(gòu)型。多處于反式構(gòu)型。 （二）（二） 肽的物理和化肽的物理和化學(xué)性質(zhì)學(xué)性質(zhì) 肽的等電點(diǎn)計(jì)算肽的等電點(diǎn)計(jì)算需先分別判斷各解離需先分別判斷各解離基團(tuán)的帶電荷情況，基團(tuán)的帶電荷情況，再統(tǒng)計(jì)凈電荷的量再統(tǒng)計(jì)凈電荷的量（P166P166表表4-64-6）。）。 肽的化學(xué)反應(yīng)與肽的化學(xué)反應(yīng)與氨基酸類似，同時(shí)，氨基酸類似，同時(shí)，由于肽鍵的存在由于肽鍵的存在, ,肽可肽可以進(jìn)行以進(jìn)行雙縮脲反應(yīng)雙縮脲反應(yīng)。NHCOCH2NHCOCHNHCOCH3CHCHOHCH2OHCHHNCNHCHCNHCH2CCOCHNHHOCH2NHNHCHCHCH3CH2CH3COOOOCH2CH2SOOH

11、鵝膏覃堿的化學(xué)結(jié)構(gòu)（三）天然存在的活性肽（三）天然存在的活性肽 主要有：肽類激素、肽類抗生素和肽類毒素。主要有：肽類激素、肽類抗生素和肽類毒素。環(huán)狀八肽，真核生物RNA合成的抑制劑+H3N-Tyr-Gly-Gly-Phe-Met-COO- Met-腦啡肽 +H3N-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-COO- Leu-腦啡肽CysTyrILeGlnAsnCysProLeuGlyNH2SS牛催產(chǎn)素CysTyrGlnAsnCysProSSPheArgGlyNH2牛加壓素*均為均為9 9肽，肽，僅僅2 2個(gè)氨基個(gè)氨基酸有差別，酸有差別，生理功能生理功能差別極大。差別極大。 L-Leu-D-Phe

12、-L-Pro-L-Val L-Orn L-Orn L-Val-L-Pro-D-Phe-L-Leu 短桿菌肽S(環(huán)十肽)由細(xì)菌分泌的多肽，含有由細(xì)菌分泌的多肽，含有D-D-氨基酸和一些不常氨基酸和一些不常見氨基酸，如鳥氨酸（見氨基酸，如鳥氨酸（Ornithine, Ornithine, 縮寫為縮寫為 OrnOrn）。）。 它的分子中有一個(gè)特殊的肽鍵，是由谷氨酸的羧基與半胱氨酸的氨基縮合而成。?1Glutathione谷胱甘肽谷胱甘肽O2NFNO2+H2NCHCROHNCHCROO2NNO2H+H2OO2NNO2HNCHCROOH+氨基酸DNFBN-端氨基酸DNP衍生物DNP-氨基酸( (二二)

13、)N-N-末端和末端和C-C-末端氨基酸殘基的鑒定末端氨基酸殘基的鑒定 1.1.N-N-末端的測定末端的測定 （1 1）二硝基氟苯二硝基氟苯(DNFB )(DNFB )法法 (Sanger(Sanger法法):):2,4-2,4-二硝基二硝基氟苯在堿性條件下，能夠與肽鏈氟苯在堿性條件下，能夠與肽鏈N-N-端的游離氨基作用，生成端的游離氨基作用，生成二硝基苯衍生物（二硝基苯衍生物（DNPDNP）。在酸性條件下水解，得到黃色）。在酸性條件下水解，得到黃色DNP-DNP-氨基酸。該產(chǎn)物能夠用乙醚抽提分離。不同的氨基酸。該產(chǎn)物能夠用乙醚抽提分離。不同的DNP-DNP-氨基氨基酸可以用色譜法進(jìn)行鑒定。酸

14、可以用色譜法進(jìn)行鑒定。N(CH3)2SO2ClH2NCHCROHNCHCROSO2N(CH3)2+水解N(CH3)2SO2HNCHCROOH+氨基酸丹磺酰氯多肽N-端丹磺酰N-端氨基酸丹磺酰氨基酸 （2 2）丹磺酰氯法）丹磺酰氯法: :在堿性條件下，丹磺酰氯（二甲氨基在堿性條件下，丹磺酰氯（二甲氨基萘磺酰氯）可以與萘磺酰氯）可以與N-N-端氨基酸的游離氨基作用，得到丹磺酰端氨基酸的游離氨基作用，得到丹磺酰- -氨基酸。此法的優(yōu)點(diǎn)是丹磺酰氨基酸。此法的優(yōu)點(diǎn)是丹磺酰- -氨基酸有很強(qiáng)的熒光吸收，氨基酸有很強(qiáng)的熒光吸收，檢測靈敏度可以達(dá)到檢測靈敏度可以達(dá)到1 1 1010-9-9mol,mol,比比

15、DNFBDNFB法靈敏法靈敏100100倍。倍。 （3 3）異硫氰酸苯酯異硫氰酸苯酯(PITC)(PITC)法法: N: N末端氨基酸生末端氨基酸生成相應(yīng)的成相應(yīng)的PTHPTH（苯乙內(nèi)酰硫脲）（苯乙內(nèi)酰硫脲）AAAA，并脫離肽鏈，并脫離肽鏈，可連續(xù)測定可連續(xù)測定N N末端氨基酸，廣泛應(yīng)用于肽鏈的的氨末端氨基酸，廣泛應(yīng)用于肽鏈的的氨基酸序列測定基酸序列測定 。 （4 4）氨肽酶法氨肽酶法：氨肽酶是一種肽鏈外切酶，：氨肽酶是一種肽鏈外切酶，它能從多肽鏈的它能從多肽鏈的N-N-端逐個(gè)水解肽鏈，釋放氨基酸。端逐個(gè)水解肽鏈，釋放氨基酸。根據(jù)不同的反應(yīng)時(shí)間測出酶水解所釋放出的氨基酸根據(jù)不同的反應(yīng)時(shí)間測出酶

16、水解所釋放出的氨基酸種類和數(shù)量，按反應(yīng)時(shí)間和氨基酸殘基釋放量作動種類和數(shù)量，按反應(yīng)時(shí)間和氨基酸殘基釋放量作動力學(xué)曲線，可以確定蛋白質(zhì)的力學(xué)曲線，可以確定蛋白質(zhì)的N-N-末端殘基。末端殘基。2.2.C-C-末端的測定末端的測定 （1 1）還原法還原法。C C末端氨基酸可用硼氫化鋰還原生成相應(yīng)的末端氨基酸可用硼氫化鋰還原生成相應(yīng)的氨基醇。肽鏈水解后，再用層析法鑒定。氨基醇。肽鏈水解后，再用層析法鑒定。 （2 2）肼解法肼解法。多肽與肼在無水條件下加熱，可以斷裂所。多肽與肼在無水條件下加熱，可以斷裂所有的肽鍵，除有的肽鍵，除C C末端氨基酸外，其他氨基酸都轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的酰末端氨基酸外，其他氨基酸都轉(zhuǎn)變

17、為相應(yīng)的酰肼化合物。肼化物能夠與苯甲醛縮合成不溶于水的物質(zhì)而與肼化合物。肼化物能夠與苯甲醛縮合成不溶于水的物質(zhì)而與C-C-端氨基酸分離，端氨基酸分離，C C末端氨基酸可用紙層析鑒定。但精氨酸會變末端氨基酸可用紙層析鑒定。但精氨酸會變成鳥氨酸，半胱氨酸、天冬酰胺和谷氨酰胺被破壞。成鳥氨酸，半胱氨酸、天冬酰胺和谷氨酰胺被破壞。 H2NCHCROHNCHCROORnCCHHNOHn-1N-端氨基酸C-端氨基酸ORnCCHH2NOHH2NCHCRONHNH2+H+NH2NH2氨基酸酰肼C-端氨基酸 （3 3）羧肽酶法羧肽酶法: :將蛋白質(zhì)在將蛋白質(zhì)在pH 8.0, 30pH 8.0, 30與與羧肽酶一

18、起保溫，按一定時(shí)間間隔取樣，用紙層羧肽酶一起保溫，按一定時(shí)間間隔取樣，用紙層析測定釋放出來的氨基酸，根據(jù)氨基酸的量與時(shí)析測定釋放出來的氨基酸，根據(jù)氨基酸的量與時(shí)間的關(guān)系，就可以知道間的關(guān)系，就可以知道C C末端氨基酸的排列順序。末端氨基酸的排列順序。目前常用的羧肽酶有四種：目前常用的羧肽酶有四種：A,B,CA,B,C和和Y Y；A A和和B B來自來自胰臟；胰臟；C C來自柑桔葉；來自柑桔葉；Y Y來自面包酵母。羧肽酶來自面包酵母。羧肽酶A A能水解除能水解除Pro,ArgPro,Arg和和LysLys以外的所有以外的所有C-C-末端氨基酸末端氨基酸殘基；殘基；B B只能水解只能水解ArgAr

19、g和和LysLys為為C-C-末端殘基的肽鍵。末端殘基的肽鍵。通常將二者混合使用。通常將二者混合使用。羧肽酶羧肽酶Y Y可作用于任何氨可作用于任何氨基酸，因而，除用來測定基酸，因而，除用來測定C C末端氨基酸外，還可末端氨基酸外，還可以用來測定氨基酸的排列順序。以用來測定氨基酸的排列順序。（三）二硫橋的斷裂 巰基化合物還原法巰基化合物還原法過甲酸氧化法過甲酸氧化法（四）氨基酸組成的分析 一般用酸水解，得到氨基酸混合物，再分離測定氨基酸。目前用氨基酸自動分析儀，24小時(shí)即可完成。 蛋白質(zhì)的氨基酸組成，一般用每分子蛋白質(zhì)中所含的氨基酸分子數(shù)表示。不同種類的蛋白質(zhì)，其氨基酸組成相差很大。（五)多肽鏈

20、的部分裂解和肽段混合物的分離純化肽段的分離純化可用層析法或電泳法可以用酶水解法或化學(xué)水解法將蛋白質(zhì)水解成肽段 溴化氰斷裂法羥胺斷裂法：斷裂Asn-Gly之間的肽鍵，但專一性不強(qiáng)，也可以斷裂Asn-Leu和Asn-Ala之間的鍵. 1.Edman化學(xué)降解法: 用此原理已制成蛋白質(zhì)序列分析儀。若每次循環(huán)的準(zhǔn)確度為99%，經(jīng)60次循環(huán)，準(zhǔn)確度為：0.9960=0.54(六)肽段氨基酸序列的測定 2.2.降解法降解法：可用氨肽酶和羧肽酶，只能測出末端：可用氨肽酶和羧肽酶，只能測出末端的幾個(gè)氨基酸。羧肽酶的幾個(gè)氨基酸。羧肽酶Y Y可作用于任何氨基酸，有可可作用于任何氨基酸，有可能以此為基礎(chǔ)開發(fā)出新的氨基

21、酸的順序測定儀。能以此為基礎(chǔ)開發(fā)出新的氨基酸的順序測定儀。 3.3.根據(jù)核苷酸序列推定法根據(jù)核苷酸序列推定法：分離：分離mRNAmRNA，經(jīng)反轉(zhuǎn)錄經(jīng)反轉(zhuǎn)錄測定測定cDNAcDNA的核苷酸序列的核苷酸序列, , 再用遺傳密碼推定氨基酸序再用遺傳密碼推定氨基酸序列。列。 4. 4.質(zhì)譜法質(zhì)譜法：可分析微量的肽鏈，短肽在第一臺質(zhì)譜儀中經(jīng)：可分析微量的肽鏈，短肽在第一臺質(zhì)譜儀中經(jīng)電噴射電離，按荷質(zhì)比分離，依次在經(jīng)碰撞池被裂解成離子碎電噴射電離，按荷質(zhì)比分離，依次在經(jīng)碰撞池被裂解成離子碎片，在第二臺質(zhì)譜儀中測出各個(gè)離子碎片的譜線，推算出短肽片，在第二臺質(zhì)譜儀中測出各個(gè)離子碎片的譜線，推算出短肽的氨基酸序

22、列。在蛋白質(zhì)組學(xué)中應(yīng)用廣泛，但不能區(qū)分亮氨酸的氨基酸序列。在蛋白質(zhì)組學(xué)中應(yīng)用廣泛，但不能區(qū)分亮氨酸和異亮氨酸。和異亮氨酸。( (七七) )肽段在多肽段在多肽鏈中次序的肽鏈中次序的決定肽段決定肽段(八)二硫橋位置的確定用對角線電泳法( (九九) )蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)測序舉例測序舉例（胰島素的（胰島素的序列測定）序列測定） （一）（一） 同源蛋白質(zhì)的物種差異與生物進(jìn)化同源蛋白質(zhì)的物種差異與生物進(jìn)化細(xì)細(xì)胞胞色色素素C C的的物物種種差差異異（二）同源（二）同源蛋白質(zhì)具有蛋白質(zhì)具有共同的進(jìn)化共同的進(jìn)化起源起源1.1.血紅素蛋白血紅素蛋白與肌紅蛋白與肌紅蛋白2. 絲氨酸蛋白酶類:顯示明顯的序列同源性。 基本要

23、求基本要求1.1.掌握蛋白質(zhì)的分類和功能多樣性；掌握蛋白質(zhì)的分類和功能多樣性；2.2.掌握肽的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和基本性質(zhì)；掌握肽的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和基本性質(zhì)；3.3.熟悉蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)的測定方法；熟悉蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)的測定方法；4.4.掌握蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)與生物學(xué)功能的掌握蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)與生物學(xué)功能的關(guān)系，熟悉有關(guān)的典型例子。關(guān)系，熟悉有關(guān)的典型例子。（一）酰胺平面與-碳原子的二面角（和）： 規(guī)定鍵兩側(cè)基團(tuán)為順式排列時(shí)為0o，從C沿鍵軸方向觀察，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的角度為正值。由印度學(xué)者Ramachandran制作(一)螺旋1.螺旋的結(jié)構(gòu) 多肽鏈中的各個(gè)肽平面圍繞同一軸旋轉(zhuǎn)，形成螺旋結(jié)構(gòu)，螺旋一周，沿軸上升的距離即螺距為

24、0.54nm,含3.6個(gè)氨基酸殘基；兩個(gè)氨基酸之間的距離為0.15nm; 肽鏈內(nèi)形成氫鍵，氫鍵的取向幾乎與軸平行，每一個(gè)氨基酸殘基的酰胺基團(tuán)的-NH基與其后第四個(gè)氨基酸殘基酰胺基團(tuán)的-CO基形成氫鍵。 蛋白質(zhì)分子為右手-螺旋。*3.613螺旋2.螺旋的偶極矩和帽化3.螺旋的手性4.4.影響影響螺旋形成的因素螺旋形成的因素：R R基太小使鍵角自由度過大，帶基太小使鍵角自由度過大，帶同種電荷的同種電荷的R R基相互靠近，基相互靠近，碳原子上有分支均碳原子上有分支均不利于形成不利于形成螺旋，含脯氨酸的肽段不能形成螺旋，含脯氨酸的肽段不能形成螺旋。螺旋。5 .其他類型的螺旋4.416螺旋( (二二)

25、)折疊片折疊片 - -折疊是由兩條或多條幾乎完全伸展的折疊是由兩條或多條幾乎完全伸展的肽鏈平行排列，通過鏈間的氫鍵交聯(lián)而形成肽鏈平行排列，通過鏈間的氫鍵交聯(lián)而形成的。肽鏈的主鏈呈鋸齒樁折疊構(gòu)象。的。肽鏈的主鏈呈鋸齒樁折疊構(gòu)象。兩個(gè)氨基酸之間的軸心距為兩個(gè)氨基酸之間的軸心距為0.350.35nmnm； - -折疊結(jié)構(gòu)可以由兩條肽鏈之間形成，也可以折疊結(jié)構(gòu)可以由兩條肽鏈之間形成，也可以在同一肽鏈的不同部分之間形成。幾乎所有在同一肽鏈的不同部分之間形成。幾乎所有肽鍵都參與鏈內(nèi)氫鍵的交聯(lián)，氫鍵與鏈的長肽鍵都參與鏈內(nèi)氫鍵的交聯(lián)，氫鍵與鏈的長軸接近垂直。軸接近垂直。 -轉(zhuǎn)角由四個(gè)氨基酸殘基組成，彎曲處的第

26、一個(gè)氨基酸殘基的 -C=O 和第四個(gè)殘基的 N-H 之間形成氫鍵，形成一個(gè)不很穩(wěn)定的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。 這類結(jié)構(gòu)主要存在于球狀蛋白分子中。 ( (四四) ) 無規(guī)卷曲無規(guī)卷曲 無一定的規(guī)則無一定的規(guī)則, ,但對一定的球蛋白而言但對一定的球蛋白而言, ,特特定的區(qū)域有特定的卷曲方式定的區(qū)域有特定的卷曲方式. .原纖維原纖維初原纖維初原纖維卷曲的螺旋卷曲的螺旋(一) -角蛋白( (三三) ) 膠原蛋白膠原蛋白( (一一) ) 球狀蛋白質(zhì)的分類球狀蛋白質(zhì)的分類 : : 1. 1.反平行反平行螺旋螺旋2. /-2. /-結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)3.3.全全-結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)4.4.富富含含金金屬屬或或二二硫硫鍵鍵的的蛋蛋白白質(zhì)質(zhì)胰島素磷脂酶A2高氧還勢鐵蛋白鐵氧還蛋白( (二二) ) 球狀蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)的特征球狀蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)的特征 1. 1.含多種二級結(jié)構(gòu)元件含多種二級結(jié)構(gòu)元件; ; 2. 2.具有明顯的折疊層次具有明顯的折疊層次; ; 3. 3.球蛋白分子是緊密近似球狀的實(shí)體球蛋白分子是緊密近似球狀的實(shí)體; ; 4. 4.疏水側(cè)鏈在分子內(nèi)部疏水側(cè)鏈在分子內(nèi)