生物化學(xué)筆記第四章蛋白質(zhì)

提一.概

第四 蛋白

白可轉(zhuǎn)運(yùn)鐵。一些脂溶的也需要蛋白，如甲狀腺素要與甲狀腺素結(jié)合球蛋白結(jié)合才能在血中。4.功能某些蛋白質(zhì)的作用是氨基酸作一級結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、測定步驟、常用方法、酶二級結(jié)構(gòu)四種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、數(shù)據(jù)、超二級結(jié)構(gòu)三級結(jié)構(gòu)主要靠疏水鍵維持四級結(jié)構(gòu)變構(gòu)現(xiàn)第一節(jié)蛋白質(zhì)通論催化功能結(jié)構(gòu)功能在功能脊椎動物紅細(xì)胞中的血紅蛋白和無脊椎動物體內(nèi)的血藍(lán)蛋白在呼吸過程中起著氧氣作液的脂白脂鐵

運(yùn)動功能肌肉中的肌球蛋白和肌動蛋白是運(yùn)動帶動機(jī)體運(yùn)動。細(xì)菌中的鞭毛蛋白有類似的作用，防御功能高等動物的免疫反應(yīng)是機(jī)體的一種防調(diào)節(jié)功能調(diào)信息傳遞功能生物體內(nèi)的信息傳遞過程也離不質(zhì)，只需1個(gè)光子即可被激發(fā)，產(chǎn)生視覺。遺傳調(diào)控功能遺傳信息的和表達(dá)都與蛋白質(zhì)有關(guān)DNA在時(shí)是纏繞在蛋白（組蛋白）其他功能某些生物能合成的蛋白質(zhì)，用以白的長度與直徑之比一般小于10。按溶解性可分為可溶性纖維蛋白與不溶性纖維蛋簡單蛋白完全由氨基酸組成，不含非蛋白成分。白分為以下7類：清蛋白、球蛋白、組蛋白、精蛋結(jié)合蛋白為輔基。根據(jù)輔基的不同，可將結(jié)合蛋白分為以下7元素組成所有的蛋白質(zhì)都含有碳?xì)溲醯姆N元％。其中6.2516蛋白質(zhì)的分子量蛋白質(zhì)的分子量變化范圍很大，6000100或定的。一般將分子量小于6000不是，如牛胰島素分子量為5700，一般仍用l或小時(shí)即可完全水解。酸水解不引起氨基酸的消旋，但色氨酸完全被破壞，絲氨酸和蘇氨酸部分破壞，mL堿水解用5MNaOH，水解10－20水解酶水解酶水解既不破壞氨基酸，也不引起消旋。第二節(jié)氨基酸

組成蛋白質(zhì)的20脂肪族氨基酸共15側(cè)鏈只是烴鏈：Gly,AlaVal,Leu,Ile帶有側(cè)鏈含有羥基：SerThr側(cè)鏈含有羧基：Asp（D）,Glu（E）側(cè)鏈含酰胺基：Asn（N）,Gln（Q）側(cè)鏈顯堿性：Arg（R）,Lys（K）芳香族氨基酸包括苯丙氨酸（Phe,F）和酪氨Trp,W)、組氨酸(His)和B指Asx，即AspAsn；Z指Glx，即或Gln非極性氨基酸：Ala,Val,Leu,Ile,Met,Phe,帶正電荷：ArgLys帶負(fù)電荷：Asp4-羥脯氨酸、5-羥賴氨酸、鎖鏈素等。其中羥脯甲狀腺素中還有3,5-二碘酪氨酸。自然界中還有150多種不參與構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基白質(zhì)水解得到的氨基酸都是L某些抗菌素中都含有D-氨基酸。Y:275nm,ε=1400;W:280nm,ε=5600。通常蛋白體在以上氨酸兩電質(zhì)個(gè)解離基的表觀解離常數(shù)按其酸性強(qiáng)度遞降的順H的表觀解離常數(shù)按酸性減弱的順序，以pK1’、pK’處的緩沖能力最強(qiáng)，pI緩沖能力最弱。

酰與醛反氨基酸的αN反成甲化物由氨酸在含應(yīng)酸再偶離子，叫定，用測氨酸。α-氨基與PITC作用發(fā)生環(huán)化，生成相應(yīng)的苯乙內(nèi)酰硫脲衍以分離鑒定。這個(gè)反應(yīng)首先為Edman白質(zhì)的N-末端氨基酸，在蛋白質(zhì)的氨基酸順序分氨基酸與5-(二甲胺基)萘-1-磺酰氯(DNS-Cl)反應(yīng)，生成DNS6NHCl)100℃360nm左右敏，與DNFB氨基酸與2,4-二硝基氟苯(DNFB)在弱堿性溶液中作用生成二基氨基酸（DNP氨基酸。這一高溫。該反應(yīng)曾被英國的Sanger質(zhì)N-末端測定。轉(zhuǎn)氨反羧基可與堿作用生成鹽，其中重金屬鹽不溶于水。對酯將基護(hù)后可二亞或五3三酮反二硫鍵(disulfide烷極微量的某些重金屬離子，如Ag+、Hg2+，就能與巰基反應(yīng)，生成硫醇鹽，導(dǎo)致含巰基的酶失l酪氨酸、組氨酸能與重氮化合物反應(yīng)(Paulyl精氨酸在氫氧化鈉中與1-萘酚和次溴酸鈉反應(yīng)，l酪氨酸與硝酸亞硝酸硝酸和亞硝酸反應(yīng)，l界

最早的層析實(shí)驗(yàn)是植物學(xué)家Цвет在1903年了分配層析，5060HPLC，80析，90現(xiàn)的超微量HPLC可分離ng級的樣品。第三 一個(gè)氨基酸的羧基與另一個(gè)氨基酸的氨基縮水形表現(xiàn)出較高的穩(wěn)定性。在肽鍵中C－N有約40％雙鍵性質(zhì)，而C=O鍵具有40％單鍵性質(zhì)。這樣就產(chǎn)生兩個(gè)重要結(jié)果（肽鍵的亞氨基在pH0-14的范圍內(nèi)沒有明顯的解離和質(zhì)子化的傾向；（2）肽鍵中的C－N單鍵不能自由旋轉(zhuǎn)，使蛋白除了蛋白質(zhì)部分水解可以產(chǎn)生各種簡單的多肽以GSH要作沖劑，緩沖肌肉產(chǎn)生的乳酸對pH的影響。一種抗菌素叫做短桿菌酪肽，由12種氨基酸組成，其中有幾種是D-氨基酸。這些天然肽中的非蛋白質(zhì)氨晶的高說是子體在溶中以以根據(jù)它的pK’值確定。但較大的肽或蛋白質(zhì)的旋光度不等于其組成氨基合物都能與CuSO4堿性溶液發(fā)生雙縮脲反應(yīng)而生蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)是指肽鏈的氨基酸組成及其排

字母符號或單字母符號表示，從N-末端向C-末端測定蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)，要求樣品必須是均肽鏈的另一部分樣品進(jìn)行N末端和C末端的鑒末端分（1）NNF)在弱堿性溶液中作用生成二基蛋白質(zhì)（D-蛋白質(zhì)DNPN于如這可其氨酸和DNP可以鑒定黃色的DNP5甲胺基1酰氯(DNS-Cl)反應(yīng)，生成360nm左右，比DNFB法靈敏100倍。氨基與PITC在弱堿性條件下形成相應(yīng)的苯氨基硫測定新生的N基酸順序分析儀，可測定含20（2）Ca)Cα氨c白質(zhì)在pH8.0,30℃的關(guān)系，就可以知道C末端氨基酸的排列順序。羧肽酶A，羧肽酶B酸。的數(shù)目應(yīng)等于N末4時(shí)即可完成。當(dāng)肽鏈的氨基酸組成及N末端和C末端已知后，

（rypsin，一的C水解后甲硫氨酸殘基轉(zhuǎn)變?yōu)镃末端高絲氨酸殘基。V8又稱精氨酸蛋白酶。耐變性劑，可經(jīng)受6M尿素2凝血酶，水解Arg-Gly羥胺可水解Asn-GlyAsn-Leu和Asn-Ala從多肽鏈中部分水解得到的肽段可用化學(xué)法或酶法然比用同法得兩肽的氨基順據(jù)們此部定個(gè)肽用對角線電泳，將混合物點(diǎn)到濾紙的，在pH6.5行第一次電泳，然后用過甲酸蒸汽斷裂二肽段。將濾紙旋轉(zhuǎn)90度后在相同條件下進(jìn)行第二去，又不引起肽鍵斷裂。最常用的氨基保護(hù)基Y是羧基保護(hù)基Z肽用的縮合劑最有效的是N,N’-二環(huán)己基碳二亞鏈的逐步延長是在不溶的聚苯乙烯樹脂小圓珠上甲?；Ｗo(hù)后，以DIBr整個(gè)合成過程現(xiàn)在已經(jīng)可以在自動化固相多肽合于業(yè)人合的產(chǎn)沒混的加

第四 須的，包括二級、三級和四級結(jié)構(gòu)。Primarystructure,secondary,tertiary,quaternary構(gòu)型configration構(gòu)象構(gòu)型指立體異構(gòu)體中取代原子或基團(tuán)在空間的取這些取代基團(tuán)當(dāng)單鍵旋轉(zhuǎn)時(shí)可能形成的不同的立肽平面內(nèi)的C=O與N－H蛋二結(jié)是肽主的間折疊通過形成鏈內(nèi)或鏈間氫鍵可以使肽鏈卷曲折疊形α螺旋(α-helix)αPaulingCorey等研究α-角蛋白時(shí)于1951年。角蛋白是動22％；另一類是β角蛋白，不含胱氨酸，但甘氨屬于這一類。α角蛋白，如頭發(fā)于濕熱環(huán)境中α角蛋白的X都有一個(gè)大周期結(jié)構(gòu)或重復(fù)單位度為5－5.5埃。Pauling限制中一種α螺旋模型能很好地說明α角蛋白的X射線平移415478度。在N3（由L3或7個(gè)螺旋不僅是為它的旋光性是各個(gè)氨基酸的不對稱因素和構(gòu)象本身不對稱因素的總反映。天然素引起偏振面向右旋轉(zhuǎn)。利用一個(gè)氫原子，無法形成氫鍵，而且Cα－N鍵不能

目前常見的預(yù)測方法有Chou-FasmanGOR、Lim測的。如果二級結(jié)構(gòu)的預(yù)測成功率大于80％，就可以用來預(yù)測高級結(jié)構(gòu)，但目前只能達(dá)到70％左右。Chou-Fasman過程Chou-Fasman的蛋白質(zhì)中的表現(xiàn)，按構(gòu)象參數(shù)Pα(表示形成α螺旋的能力)由大到小將他們分為六組，依次為：如肽鏈中64hα即可形成核β（β-pleatedsheet）β-折疊也叫β-片層，在βX射線免相鄰側(cè)鏈間的空間，鋸齒狀的主鏈骨架必須復(fù)距離是7.0（兩個(gè)殘基），平行式是6.5。β轉(zhuǎn)角β轉(zhuǎn)角使肽鏈形成約180°的回轉(zhuǎn)，第一個(gè)分為Ⅰ型、Ⅱ型與III型。構(gòu)看來雜亂無章，但對一種特定蛋白又是確定的，而不是隨意的。在球狀蛋白中無規(guī)卷曲，傾向于產(chǎn)生球狀構(gòu)象。這種結(jié)構(gòu)有高度的特異性，構(gòu)，如Ω環(huán)，由10個(gè)殘基組成，象希臘字母Ω。蛋白整個(gè)分子由一條肽鏈盤繞成一個(gè)中空的球狀8段所有具有高度生物學(xué)活性的蛋白質(zhì)幾乎都是球狀和德力緊的水極的殘

較大蛋白的三級結(jié)構(gòu)往往由幾個(gè)相對獨(dú)立的三維結(jié)與二結(jié)之的次一條由兩條或兩條以上肽鏈通過非共價(jià)鍵構(gòu)成的蛋白兩條β鏈構(gòu)成的四聚體，分子量65000。分子外形恢復(fù)。如醛縮酶經(jīng)酸處理后，其4個(gè)亞基完全伸展pH復(fù)到7胱氨酸含量高達(dá)22％；另一類是β角蛋白，不含胱絲絲心蛋白就屬于這一類。α角蛋白，如頭發(fā)8米間是皮層細(xì)胞。皮層細(xì)胞的直徑是20膠42C使其C會使羥化不完全，膠原低，不能正常形成纖維，造皮損和管裂引潰即壞血病。所以維生素C

原的尾之間有40膠原的特殊的結(jié)構(gòu)和組成使它不受一般蛋白酶的水可膠酶解在蝌的鰭彈性蛋含3α質(zhì)的參與和ATP能。肌紅蛋分子量16700，單結(jié)構(gòu)域。由8段α螺旋構(gòu)成一個(gè)鐵離子與卟啉形成4鍵與93血紅蛋由4個(gè)亞基構(gòu)成一個(gè)四面體構(gòu)型，每個(gè)亞基的三級人主要是HbA，由兩個(gè)α亞基和兩個(gè)β亞基構(gòu)成，兩個(gè)β亞基之間有一個(gè)DPG（二磷酸甘油酸它與β亞基形成6個(gè)鹽鍵，對血紅蛋白的四級結(jié)構(gòu)起著血紅蛋白是變構(gòu)蛋白，其氧合曲線是S第五 蛋白質(zhì)多種多樣的生物功能是以其化學(xué)組成和極對不同機(jī)體中表現(xiàn)同能的蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)1在A0和B鏈0說明這四個(gè)氨基酸殘基對生物活性并不起決定作4同種屬的胰島素分子中AB對不同種屬的細(xì)胞色素C的究同樣具有種能蛋質(zhì)結(jié)上相性胞色素C泛在需生細(xì)的粒中是種血素基單蛋白由4個(gè)基成在物氧化應(yīng)起要用對0種的胞色素的級構(gòu)行分現(xiàn)緣系近其構(gòu)相似人黑猩猴狗槍蛾酵的胞色素C較不的基殘數(shù)次為 胞色素C氨酸順序分析資料已經(jīng)用來核對各個(gè)物種之間的分類關(guān)及制化據(jù)化不可研從細(xì)到細(xì)的物化程還以略計(jì)種物分時(shí)。蛋白質(zhì)分子一級結(jié)構(gòu)的改變有可能引起其生物功

人血紅蛋白β42嚴(yán)，明白結(jié)與能密關(guān)。用酸處突的紅白(使其N端氨酸的凝血是一個(gè)十分復(fù)雜的過程。首先是凝血因子XII的凝血酶4肽段，根據(jù)激活凝血因子XXIXaX，此X血紅蛋白是四聚體，每個(gè)亞基含一個(gè)血紅素輔H系呈SS0血紅蛋白在一定的氧分壓下，氧的飽和百分?jǐn)?shù)隨子氧，釋放一個(gè)質(zhì)子。pH氧-血紅蛋白的平衡影除氧以外，還有緩沖血液pH值的作用。氧合曲線也受到溫度的影響。溫度升高會使（水中氧分壓的降低和血紅蛋白對氧親和力的減弱氧的S氧能第六 用化學(xué)分析方法測出蛋白質(zhì)中某一微量元素的含鐵低原子量的n倍，n是蛋白質(zhì)原子的數(shù)目，肌紅蛋白n＝1。血紅蛋白鐵含量也是0.335%，最低分子量也是16700，因?yàn)楹?個(gè)鐵原子，所以n＝4，因此其真實(shí)分子量為66800。有時(shí)蛋白質(zhì)分子分子量。如牛白蛋白含色氨酸0.58%，最低分

3520069000，其中R是氣體常數(shù)(0.082)，T是絕對溫度，Π是滲透壓（以大氣壓計(jì)位是g/L。測定時(shí)需測定Π/C對C作圖并外推求出C為零時(shí)的Π/C值，帶入求出分子量。此（常用S20,w表示）介于1×10-13到13，1×10-13貝其中D是擴(kuò)散系數(shù)，V是蛋白質(zhì)的偏微分比容，ρ是溶劑的密度。偏微分比容的定義是：當(dāng)加入1克蛋白質(zhì)溶于水的偏微分比容約為0.74立方厘米每克。為獲得準(zhǔn)確結(jié)果，s和D的值應(yīng)外推到無限稀中的R時(shí)，等于8.314×107爾格/秒。沉降平衡法在離心過程中高濃度區(qū)的蛋白其中C2和C1是離距離為x2和x1時(shí)的蛋白lgM＝K1－K2lgM＝K1－K2其中Ve積，K1和K2是常數(shù)，隨實(shí)驗(yàn)條件而定。于凝膠的分子篩效應(yīng)，相對遷移率μR與分子量有其中K1和K2是與試驗(yàn)條件有關(guān)的常數(shù)。用已知電點(diǎn)，即所帶凈電荷為零的pH。多數(shù)蛋白等電電點(diǎn)為1左右；偏堿的如魚精蛋白，約為12。

質(zhì)子受體結(jié)合的質(zhì)子數(shù)相等時(shí)的pH各種蛋白的等電點(diǎn)不同pH蛋白質(zhì)是大分子，在水溶液中的顆粒直徑在1－100米之間，是一種分子膠體，具有膠體溶液的離蛋白，使其不易沉淀。一般每克蛋白可吸附0.3到0.5克水分子表面的可解離基團(tuán)帶相荷時(shí)，適當(dāng)條件下還可以恢復(fù)功能熱至80－90℃時(shí)，失去活性，降溫至37℃，又可影響因是不可逆的，少數(shù)酶在pH6以下變性時(shí)不發(fā)生二活一個(gè)可能的原因是寡聚蛋白發(fā)生解聚如TMVpK轉(zhuǎn)酸在低pH4胍、尿素等：破壞氫鍵和疏水鍵。硫酸胍比鹽SDSCTABtritontriton復(fù)

劑25℃下保溫30酶活為50％；加入70％甘油后，經(jīng)同樣處理，為109％。雙縮脲反應(yīng)雙縮脲是有兩分子尿素縮合而成的絡(luò)合物。此反應(yīng)可用于定性鑒定，也可在540nm黃色反應(yīng)含有芳香族氨基酸特別是酪氨酸和色米倫反應(yīng)米倫試劑是硝酸亞硝酸硝酸和亞試管坂口反應(yīng)（或次溴酸選含有酸性代謝物，會改變?nèi)芤旱膒H。微生物因?yàn)榧?xì)胞破抽一般用緩沖液保持pH?？扇艿鞍壮Ｓ孟←}提取，如0.1Mol/LNaCl。脂蛋白可用稀SDS機(jī)溶選擇變性：用加熱、調(diào)節(jié)pH穩(wěn)定性高，可用2.5％三氯乙酸處理，使雜蛋白變

子篩，如SaphadexG25析除鹽。如樣品過稀，應(yīng)精制。常用方法有各種層析、電泳、等電聚焦、本章考點(diǎn)本章考點(diǎn)本章名詞解釋本章名詞解釋氨基酸（aminoacid）：是含有一個(gè)堿性氨基和必需氨基酸（essentialaminoacid）：指人（或其（pH。肽鍵（peptidebond）:一個(gè)氨基酸的羧基與另一（aymara特異結(jié)合配體的目的蛋白質(zhì)或其它分子的層析技術(shù)。SDS大小，而不是根據(jù)分子性電解質(zhì)）在聚丙烯酰氨凝膠制造一個(gè)pH梯度，即梯度足的某一pH時(shí)，就不再帶有凈的正或負(fù)電等電聚膠電泳和SDS組合等電游離的N過程N(yùn)（少了一個(gè)殘基）被回收再進(jìn)行下一輪降解循環(huán)。（msea肽單位（peptideunit）:又稱為肽基（peptide

蛋白質(zhì)二級