《生物化學(xué)蛋白質(zhì)化學(xué) 上PPT課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《生物化學(xué)蛋白質(zhì)化學(xué) 上PPT課件（109頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、蛋白質(zhì)主要功能： 催化功能(酶) 調(diào)節(jié)功能 運(yùn)動(dòng)功能 運(yùn)輸和跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)功能 保護(hù)和防御功能 信息傳遞與識(shí)別功能 貯存功能 結(jié)構(gòu)功能二 蛋白質(zhì)分類1 根據(jù)分子形態(tài) （1）球狀蛋白 （ 2）纖維狀蛋白 第1頁/共109頁第2頁/共109頁第3頁/共109頁2 2 根據(jù)功能分類 六大類： 催化蛋白類（酶） 結(jié)構(gòu)蛋白類 轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白類 調(diào)節(jié)蛋白類 信號(hào)傳遞蛋白類 動(dòng)力蛋白類第4頁/共109頁3 3 根據(jù)組成分類 簡單蛋白質(zhì) 分子中只有氨基酸 結(jié)合蛋白質(zhì) 簡單蛋白+ +非蛋白成分， 也稱復(fù)合蛋白質(zhì)（conjugated proteinconjugated protein）或全蛋白質(zhì)（holoproteinho

2、loprotein） 結(jié)合蛋白根據(jù)結(jié)合的非蛋白成分進(jìn)一步分為： 色蛋白（chromoproteinchromoprotein）色素+Pr+Pr 血紅素蛋白；細(xì)胞色素類（蛋白）；葉綠素蛋白；血藍(lán)蛋白；黃素蛋白第5頁/共109頁 金屬蛋白（metalloprotein）金屬離子+Pr 磷蛋白（phosphoprotein） 含磷酸基+Pr 核蛋白（nucleoprotein） 核酸+Pr 脂蛋白 （lipoprotein） 脂類+Pr 細(xì)胞脂蛋白和血漿脂蛋白糖蛋白（glycoprotein）糖類+Pr4 根據(jù)溶解度分類 有些書上認(rèn)定為簡單蛋白。第6頁/共109頁 清蛋白、球蛋白、組蛋白、精蛋白、谷

3、蛋白、醇溶蛋白和硬蛋白 5 根據(jù)營養(yǎng)價(jià)值分類 完全蛋白；不完全蛋白 蛋白質(zhì)互補(bǔ)作用三 蛋白質(zhì)元素組成 C(52%);O(23%);N(16%);H(7%) 蛋白質(zhì)系數(shù)=6.25（凱氏定氮法）第7頁/共109頁 三聚氰胺（Melamine） 分子式為C3H6N6 ，是一種三嗪類含氮雜環(huán)有機(jī)化合物，重要的氮雜環(huán)有機(jī)化工原料。 涂料：用丁醇、甲醇醚化后，作為高級(jí)熱固性涂料、固體粉末涂料的膠聯(lián)劑、可制作金屬涂料和車輛、電器用高檔氨基樹脂裝飾漆。 第8頁/共109頁第二節(jié) 蛋白質(zhì)的組成單位-氨基酸發(fā)現(xiàn)：法國化學(xué)家H Braconnot纖維素酸熱解-葡萄糖（單體）明膠酸熱解-含氮化合物（甘氨酸）肌肉酸水解

4、-含氮化合物（含氨基和羧基）-氨基酸蛋白質(zhì)的基本組成單位是（*）氨基酸（amino acid，AA）第9頁/共109頁 一 氨基酸的一般結(jié)構(gòu)特征第10頁/共109頁氨基酸的基本結(jié)構(gòu)特征：氨基酸的基本結(jié)構(gòu)特征：酸性：酸性：堿性：堿性：手性（旋光性）：手性（旋光性）：特異性特異性蛋白質(zhì)是由蛋白質(zhì)是由20種種L-型型的的-氨基酸構(gòu)成。氨基酸構(gòu)成。第11頁/共109頁第12頁/共109頁非極性氨基酸（非極性氨基酸（6個(gè)）個(gè)）第13頁/共109頁極性不帶電荷（極性不帶電荷（6個(gè)）個(gè)）第14頁/共109頁芳香族（芳香族（3個(gè)）個(gè)）第15頁/共109頁帶電荷（帶電荷（5個(gè)）個(gè)）第16頁/共109頁二 氨基酸

5、的分類和結(jié)構(gòu)1按照氨基酸側(cè)鏈的極性分類非極性氨基酸：Ala, Val, Leu, Ile, Met, Phe, Trp, Pro共八種極性不帶電荷：Gly, Ser, Thr, Cys, Asn, Gln, Tyr共七種 帶正電荷：Arg, Lys, His（堿性氨基酸） 帶負(fù)電荷：Asp, Glu（酸性氨基酸）第17頁/共109頁2按照氨基酸側(cè)鏈的化學(xué)結(jié)構(gòu) 脂肪族氨基酸 共15種。 側(cè)鏈只是烴鏈（Gly, Ala, Val, Leu, Ile） 側(cè)鏈含有羥基（Ser, Thr） 側(cè)鏈含硫原子（Cys, Met ） 側(cè)鏈含有羧基Asp（D）, Glu（E） 側(cè)鏈含酰胺基Asn（N）, Gln（

6、Q） 側(cè)鏈顯堿性：Arg（R）, Lys（K） 芳香族氨基酸 3種 苯丙氨酸（Phe, F）色氨酸(Trp,W) 酪氨酸(Tyr,Y) 雜環(huán)氨基酸 2種 組氨酸(His) 脯氨酸(Pro) 。（B是指Asx，即Asp或Asn； Z是指Glx，即Glu或Gln。） 第18頁/共109頁3 按照酸堿性分類： 酸性氨基酸：Asp, Glu 堿性氨基酸：Arg, Lys, His 中性氨基酸：15種4 按照氨基羧基分類 一氨基一羧基；二氨基一羧基；一氨基二羧基第19頁/共109頁小結(jié)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2酸3堿3芳香2S3OH2酰胺總結(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

7、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：賴氨酸賴氨酸第20頁/共109

8、頁三 其他氨基酸1 兩種新發(fā)現(xiàn)的氨基酸: 硒代半胱氨酸（Sci 2002.5.24） 吡咯賴氨酸 2 修飾性氨基酸3 非蛋白質(zhì)氨基酸第21頁/共109頁第22頁/共109頁第23頁/共109頁中文名稱中文名稱英文名稱英文名稱三字符號(hào)三字符號(hào)單字符號(hào)單字符號(hào)甘氨酸甘氨酸GlycineGlyG丙氨酸丙氨酸AlanineAlaA纈氨酸纈氨酸ValineValV亮氨酸亮氨酸LeucineLeuL異亮氨酸異亮氨酸IsoleucineIleI絲氨酸絲氨酸SerineSerS蘇氨酸蘇氨酸ThreonieThrT半胱氨酸半胱氨酸CysteineCysC甲硫氨酸甲硫氨酸MethionieMetM脯氨酸脯氨酸Pr

9、olineProP天冬氨酸天冬氨酸Aspartic acidAspD天冬酰胺天冬酰胺AsparagineAsnN谷氨酸谷氨酸Glutamic acidGluE谷氨酰胺谷氨酰胺GlutamineGlnQ賴氨酸賴氨酸LysineLysK精氨酸精氨酸ArginineArgR組氨酸組氨酸HistidineHisH苯丙氨酸苯丙氨酸PhenylalaninePheF酪氨酸酪氨酸TyrosineTyrY色氨酸色氨酸TryptophaneTrpW第24頁/共109頁五 氨基酸一般性質(zhì) 兩性離子 光吸收： 最大吸收波長=280nm 苯丙氨酸 257-259nm/257nm 酪氨酸 275-278nm/275nm

10、 色氨酸 279-280/280nm苯環(huán)氨基酸含大鍵吸收紫外光 溶解性 （乙醇） 旋光性和獨(dú)自旋光度 第25頁/共109頁六 氨基酸化學(xué)性質(zhì)1 兩性解離和等電點(diǎn)第26頁/共109頁氨基酸的等電點(diǎn)（isoelectric pointpI）氨基酸所帶正負(fù)電荷相等，即靜電荷為零時(shí)的溶液pH。第27頁/共109頁等電點(diǎn)計(jì)算及意義公式推導(dǎo)中性氨基酸（一氨基一羧基）pI=(pK1 + pK2)/2第28頁/共109頁酸性氨基酸（一氨基二羧基）pI=(pKpK1 1 + pKpK2 2)/2第29頁/共109頁堿性氨基酸（二氨基一羧基）pI=(pKpK2 2 + pKpK3 3)/2第30頁/共109頁電荷

11、電荷 + 0 -pH pH pI pHH+H+陽離子陽離子兼性離子兼性離子陰離子陰離子電荷電荷0pHpI第31頁/共109頁2 氨基酸化學(xué)反應(yīng)（1） 茚三酮反應(yīng) pH5-7；80-100；茚三酮乙醇；藍(lán)紫色化合 物；570nm 定量測定。 脯氨酸；黃色化合物；440nm 定量測定。 （谷氨酰胺、天冬酰胺；棕色化合物）第32頁/共109頁OH2O第33頁/共109頁第34頁/共109頁（2）-氨基參與的反應(yīng) 成鹽反應(yīng) 酸水解液中以鹽酸鹽形式存在（堿中金屬鹽） 與亞硝酸反應(yīng) Van slyke氏氨基氮測定原理。 N2一半來自氨基酸，另一 半HNO2。 該反應(yīng)也用來判斷蛋白質(zhì)的水解程度。RCHCOO

12、H + HClNH2RCHCOOH NH2HCl第35頁/共109頁 甲醛滴定由于氨基酸在溶液中以偶極離子形式存在，所以不能用酸堿滴定測定含量。主要是因?yàn)闆]有合適的指示劑。封閉氨基后，使氨基酸的滴定范圍變小，易于判斷滴定終點(diǎn)。意義：定量測定；判斷反應(yīng)進(jìn)程。 第36頁/共109頁 與2，4二硝基氟苯的反應(yīng)（Sanger反應(yīng)）弱堿；干燥；暗處；室溫；形成黃色DNP-氨基酸，用乙酸乙酯抽提，并與標(biāo)準(zhǔn)的DNP-氨基酸作比較。第37頁/共109頁第38頁/共109頁與苯異硫氰酸（PITC)（Edman反應(yīng)） 弱堿條件反應(yīng)；衍生物是無色的，酸性條件下極穩(wěn)定，可溶于乙酸乙酯，經(jīng)高壓液相即可分析出其N端的氨基

13、酸組成。 生成的肽鏈比原來少一個(gè)氨基酸，可以進(jìn)行下一輪反應(yīng)，而不需要徹底水解掉 ，此法是自動(dòng)氨基酸分析儀的基本原理。第39頁/共109頁第40頁/共109頁與丹磺酰氯（DNS-Cl）的反應(yīng)5-二甲氨基萘-1-磺酰氯 酸水解生成的DNS氨基酸（具有熒光），用乙酸乙酯抽提DNS氨基酸，用色譜法分析或直接用紙電泳或薄層層析法鑒定。第41頁/共109頁第42頁/共109頁形成Schiff堿（3）-羧基參與的反應(yīng) 與醇成酯；與堿成鹽（保護(hù)羧基）。（4）側(cè)鏈參與的反應(yīng)（氨基酸顏色反應(yīng)） 米倫反應(yīng)；福林反應(yīng)；坂口反應(yīng)；Pauly反應(yīng)；乙醛酸反應(yīng)；半胱氨酸反應(yīng)第43頁/共109頁試 劑顏色反應(yīng)有關(guān)基團(tuán)有 此

14、反 應(yīng)的氨基酸米倫反應(yīng)HgNO3Hg(NO3)2及HNO3混合物紅色 Tyr黃色反應(yīng)濃HNO3及NH3黃 色 、 橘色 Tyr、Phe乙醛酸反應(yīng)(Hopking-Cole反應(yīng))乙醛酸試劑及濃H2SO4紫色 Trp坂口反應(yīng)(Sakaguchi反應(yīng))-萘酚、NaClO紅色胍基Arg酚試劑反應(yīng)(Folin-Cioculteu反應(yīng))堿性CuSO4及磷鎢酸-鉬酸藍(lán)色酚基、吲哚基TyrEllman反應(yīng)二硫硝基苯甲酸DTNB紫色巰基Cys 側(cè)鏈的反應(yīng)側(cè)鏈的反應(yīng)OHN反應(yīng)名稱第44頁/共109頁3 氨基酸色譜分離法 離子交換色譜法 原理：不同pH下，氨基酸電荷不同。 方法：陽離子交換樹脂/陰離子交換樹脂 薄層

15、層析 濾紙；羥基磷灰石；二氧化硅等。第45頁/共109頁第46頁/共109頁第47頁/共109頁蛋白質(zhì)水解 酸水解 方法： 6MHCl或4MH2SO4，105回流20小時(shí)即可完全水解。 優(yōu)點(diǎn)： 酸水解不引起氨基酸的消旋，完全徹底。 缺點(diǎn)： 但色氨酸完全被破壞，絲氨酸和蘇氨酸部分破壞，Asn和Gln的酰胺基被水解。 （3）如樣品含有雜質(zhì)，在酸水解過程中常產(chǎn)生腐黑質(zhì)，使水解液變黑。第48頁/共109頁堿水解 用5MNaOH，水解1020小時(shí)可水解完全。特點(diǎn)： 堿水解使氨基酸消旋（堿水解的主要機(jī)理是在堿性條件下，氨基酸的鍵更易斷裂。形成外消旋體即DL兩種構(gòu)型的氨基酸等摩爾數(shù)存在。氨基酸的消旋作用被中

16、和掉。），許多氨基酸被破壞，但色氨酸不被破壞。ARG可脫氨生成鳥氨酸及尿素。常用于測定色氨酸含量?？杉尤氲矸垡苑乐寡趸?。第49頁/共109頁酶水解 既不破壞氨基酸，也不引起消旋。但酶水解時(shí)間長，反應(yīng)不完全。一般用于部分水解，若要完全水解，需要用多種酶協(xié)同作用。第50頁/共109頁第三節(jié) 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)構(gòu)象（conformation）： 是指分子內(nèi)各原子和基團(tuán)間的相互立體關(guān)系，它可以通過單鍵的相互旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)變化，不需要共價(jià)鍵的斷裂。構(gòu)型（comfiguration） 是指在立體異構(gòu)體中，由于某種因素的限制取代基或原子在空間上形成的不同取向。需要通過共價(jià)鍵的斷裂才能實(shí)現(xiàn)不同構(gòu)型分子間的轉(zhuǎn)變。蛋白質(zhì)多種

17、多樣，分為初級(jí)結(jié)構(gòu)和高級(jí)結(jié)構(gòu)第51頁/共109頁一 蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)描述的是多肽連中氨基酸的組成和排列順序及連接方式。1 肽鍵和肽鏈 肽鍵 (peptide bond) ：肽鏈(peptide chain) ：相關(guān)概念：肽、多肽、二肽等第52頁/共109頁 肽鍵 一個(gè)氨基酸的-羧基與另一個(gè)氨基酸的-氨基縮水形 成的酰胺鍵（共價(jià)）鍵，稱為肽鍵。特點(diǎn)：具有部分雙鍵的性質(zhì),不可以旋轉(zhuǎn)肽鍵比一般的碳-氮鍵短；與肽鍵相連的氫原子和氮原子呈反式；第53頁/共109頁第54頁/共109頁第55頁/共109頁一級(jí)結(jié)構(gòu)中的相關(guān)術(shù)語：N-端（氨基端、NH2-端）C-端（羧基端、COOH-端）氨基酸殘基 （110或

18、108）2 肽的結(jié)構(gòu)和命名習(xí)慣：按數(shù)量的多少、按來源、按功能 二肽、三肽、四肽等、多肽 系統(tǒng)：某氨基酰某氨基酰某氨基酸 重要的肽（生物活性肽）介紹保健品行業(yè)的熱點(diǎn)。3 肽鏈表達(dá)式 從N(OH)到C (H) ，具方向性三字母符號(hào)或單字母符號(hào)表示，中間用“”或“-”表示。第56頁/共109頁-2H+2H2GSH GSSG-2H+2H參與氧化還原反應(yīng)傳遞氫參與氧化還原反應(yīng)傳遞氫第57頁/共109頁GSH的作用第58頁/共109頁第59頁/共109頁第60頁/共109頁4 4 一級(jí)結(jié)構(gòu)研究測序前提： 樣品必須是均一的(純度大于97%) 必須知道它的相對(duì)分子量，其誤差允許在10%以內(nèi)過程1. .測定蛋白

19、質(zhì)分子中多肽鏈的數(shù)目 2.2.拆分蛋白質(zhì)分子的多肽鏈 3.3.斷開鏈內(nèi)二硫鍵 4.4.分析每條多肽鏈的氨基酸組成比及數(shù)目 5.5.鑒定多肽鏈的N N、C C瑞殘基 6.6.裂解多肽成小的肽段 7.7.測各肽段的氨基酸序列 8.8.重建完整多肽鏈的一級(jí)結(jié)構(gòu) 9.9.確定二硫鍵的位置第61頁/共109頁N末端末端測定測定二硝基氟苯（二硝基氟苯（DNFB）法）法：（Sanger法）肽游離末端NH2與DNFB反應(yīng)生成DNP-肽黃色DNP-氨基酸丹磺酰氯（丹磺酰氯（DNS）法：）法：用DNS取代DNFB，生成DNS-氨基酸苯異硫氰酸（苯異硫氰酸（PITC）法）法：（：（Edman法）法）生成PTH-氨基

20、酸，從肽上斷裂下來氨肽酶法：氨肽酶法：外切酶，但效果不好第62頁/共109頁第63頁/共109頁第64頁/共109頁第65頁/共109頁氨肽酶法 氨肽酶是一類外切酶，它從肽鏈的N末端逐個(gè)向里切。 最常用的氨肽酶是亮氨酸氨肽酶 也會(huì)遇到N末端氨基封閉，用焦谷氨酸氨肽酶處理。第66頁/共109頁第67頁/共109頁 C-端端測定測定肼解法肼解法：最重要的化學(xué)方法，肽與肼反應(yīng)，除最重要的化學(xué)方法，肽與肼反應(yīng)，除C-末端氨末端氨基酸游離外，其他氨基酸轉(zhuǎn)變?yōu)榘被狨ｋ禄嵊坞x外，其他氨基酸轉(zhuǎn)變?yōu)榘被狨ｋ禄镂镞€原法還原法：C-末端氨基酸用硼氫化鋰還原成相應(yīng)的末端氨基酸用硼氫化鋰還原成相應(yīng)的-氨氨基醇

21、基醇羧肽酶法羧肽酶法：最有效、最常用最有效、最常用羧肽酶羧肽酶A羧肽酶羧肽酶B羧肽酶羧肽酶Y羧肽酶羧肽酶C第68頁/共109頁 氨基酸酰肼可以與苯甲醛作用變成水不溶性二苯基衍生物而沉淀 Gln Asn Cys等不易測出，末端Arg變成鳥氨酸第69頁/共109頁第70頁/共109頁羧肽酶法本方法目前最有效。從羧基端開始向里逐一水解蛋白質(zhì) 羧肽酶A：釋放除Pro，Arg和Lys以外的所有C-末端殘基羧肽酶B：只水解以堿性Arg和Lys為C-末端的肽鍵 羧肽酶A可以切割C端除了Lys、Arg、Pro的氨基酸羧肽酶B可以切割C端的Lys或Arg但如果倒數(shù)第二個(gè)氨基酸為Pro兩種羧肽酶均不能作用第71頁

22、/共109頁第72頁/共109頁二硫二硫鍵的鍵的拆分拆分氧化法：氧化法：過甲酸過甲酸還原法：還原法：巰基化合物還原巰基化合物還原第73頁/共109頁 此外，還需要加8mol/L 尿素或6mol/L的鹽酸胍，使蛋白質(zhì)變性； 生成的巰基要用碘乙酸等烷化劑保護(hù)。第74頁/共109頁第75頁/共109頁氨基酸氨基酸組成的組成的測定測定酸水解酸水解：是主要方法，同時(shí)輔以堿水解；所得氨是主要方法，同時(shí)輔以堿水解；所得氨基酸不消旋，但基酸不消旋，但Trp全部被破壞，全部被破壞，Ser，Thr，Tyr部分破壞，部分破壞，Asn和和Gln的酰氨基的酰氨基被水解，生成被水解，生成Asp和和Glu；堿水解堿水解：多

23、數(shù)氨基酸都被破壞，但多數(shù)氨基酸都被破壞，但Trp可定量回收可定量回收第76頁/共109頁 多肽連排列順序的確定片段重疊法隨即切斷成小的片段，確定序列，進(jìn)行重疊組合常用斷裂多肽的方法：第77頁/共109頁多肽多肽鏈的鏈的部分部分裂解裂解酶裂解胰蛋白酶胰蛋白酶：專一性強(qiáng)，斷裂：專一性強(qiáng)，斷裂Lys或或Arg的的羧基參與形成的肽鍵羧基參與形成的肽鍵( 羧基不能是羧基不能是Pro）糜蛋白酶糜蛋白酶：斷裂：斷裂Phe，Trp，Tyr，Leu等等疏疏水氨基酸水氨基酸的羧基端肽鍵的羧基端肽鍵金黃色葡萄球菌蛋白酶金黃色葡萄球菌蛋白酶：專一性斷裂：專一性斷裂Asp、羧基參與形成的肽鍵（谷氨酸蛋白酶）羧基參與形成

24、的肽鍵（谷氨酸蛋白酶）胃蛋白酶胃蛋白酶：酸性條件穩(wěn)定酸性條件穩(wěn)定，肽鍵兩側(cè)均為疏水氨，肽鍵兩側(cè)均為疏水氨基酸。在確定二硫鍵位置時(shí)常用，專一性與糜蛋基酸。在確定二硫鍵位置時(shí)常用，專一性與糜蛋白質(zhì)酶類似白質(zhì)酶類似化學(xué)裂解溴化氰（CNBr）： 只斷裂Met的羧基形成的肽鍵羥氨（NH2OH）： 在pH9時(shí)，專一性斷裂Asn-Gly之間的肽鍵，其它條件下不專一第78頁/共109頁肽肽段段的的氨氨基基酸酸測測序序Edman化學(xué)降解法： 用Edman試劑PITC與游離氨基作用生成PTH-氨基酸，并可用各種層析技術(shù)分離；現(xiàn)改用蛋白質(zhì)測序儀。酶解法：利用氨肽酶和羧肽酶，局限性大，有困難質(zhì)譜法：質(zhì)譜儀由核苷酸序列

25、推定法：mRNA cDNA ，推出 cDNA的核苷酸序列，然后推測出蛋白質(zhì)的氨基酸序列第79頁/共109頁二硫鍵位置的確定：二硫鍵位置的確定： 對(duì)角線電流法：一般采用胃蛋白酶水解原來的含二硫鍵的蛋白質(zhì)。一是胃蛋白酶專一低，切點(diǎn)多，得到含有二硫鍵的肽段較小，易分離鑒定；二是在酸性條件下，有利于防止二硫鍵發(fā)生交換反應(yīng)。第80頁/共109頁第81頁/共109頁 對(duì)角線電泳過程 ： 把水解后的混合肽段點(diǎn)到濾紙的中央，在PH6.5條件下進(jìn)行第一向電泳，肽段將按大小及電荷不同分離開，然后 把濾紙暴露在過甲酸蒸氣中，使S-S氧化成一對(duì)含磺酸基丙氨酸的肽。濾紙旋轉(zhuǎn)90度，在與第一向完全相同的條件下進(jìn)行第二向電

26、泳。這時(shí)大多數(shù)氨基酸的遷移率未變，交于濾紙的一條對(duì)角線上，而含磺基丙氨酸的成對(duì)肽段將比原來含二硫鍵的肽小而負(fù)電荷增加，結(jié)果它們都偏離了對(duì)角線。第82頁/共109頁第83頁/共109頁第84頁/共109頁肽段在多肽鏈中次序的決定第85頁/共109頁二 蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)secondary structure1 二級(jí)結(jié)構(gòu)的概念 多肽鏈在一級(jí)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，主鏈骨架進(jìn)一步盤曲折疊，依靠氫鍵維系形成的有特定規(guī)律的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)稱為。 二級(jí)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的化學(xué)鍵為氫鍵，與側(cè)鏈R構(gòu)象無關(guān)。 肽單位構(gòu)象特點(diǎn)： 剛性平面結(jié)構(gòu)；反式排列；平面借助于-碳原子旋轉(zhuǎn)。 肽平面的存在限制了主鏈能夠形成的構(gòu)象數(shù)。 蛋白質(zhì)多樣性形成機(jī)制？

27、2 二級(jí)結(jié)構(gòu)的主要類型第86頁/共109頁第87頁/共109頁 繞CN旋轉(zhuǎn)的角稱，而繞CC旋轉(zhuǎn)的角稱。這兩個(gè)角稱為C原子的二面角第88頁/共109頁（1）-螺旋（ - helix）H2N-端端COOH-端端第89頁/共109頁側(cè)鏈基團(tuán)碳原子氮原子氧原子氫原子 -螺旋結(jié)構(gòu)示意圖-螺旋結(jié)構(gòu)是以肽平面為單位形成的右手螺旋結(jié)構(gòu)，=-47，=-57。每3.6個(gè)氨基酸螺旋上升一周，螺距=0.54nm。每個(gè)肽平面的N-H與第4個(gè)肽平面的C-O形成氫鍵。氫鍵與螺旋長軸相平行。 -螺旋的所有肽鍵均參與氫鍵的形成。R基團(tuán)伸向螺旋的外側(cè)。0.54 nm0.15 nmRRRRRRRRROOOOOOONNNNNNNCC

28、CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCNNNNNNNNNNN1） -螺旋第90頁/共109頁第91頁/共109頁-螺旋（螺旋（-Helix-Helix）結(jié)構(gòu)要點(diǎn)：）結(jié)構(gòu)要點(diǎn)：u多個(gè)肽鍵平面通過多個(gè)肽鍵平面通過-碳原子碳原子旋轉(zhuǎn)，繞一條固定軸形成旋轉(zhuǎn)，繞一條固定軸形成右手右手螺旋螺旋（N-N-端至端至C-C-端方向）端方向）u每每3.63.6個(gè)氨基酸殘基上升一圈，相當(dāng)于個(gè)氨基酸殘基上升一圈，相當(dāng)于0.54nm0.54nm, ,每個(gè)殘基繞軸每個(gè)殘基繞軸旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)100100，沿軸上升，沿軸上升0.15nm0.15nmu相鄰兩圈螺旋之間借肽鍵中相鄰兩圈螺旋之間借肽鍵

29、中C CO O和和N-HN-H形成許多形成許多鏈內(nèi)鏈內(nèi)氫健氫健，即每一個(gè)氨基酸殘基中的即每一個(gè)氨基酸殘基中的NHNH和前面和前面相隔三個(gè)殘基相隔三個(gè)殘基的的C CO O之間形之間形成氫鍵（成氫鍵（1-51-5），這是），這是穩(wěn)定穩(wěn)定-螺旋的主要鍵螺旋的主要鍵, , 平行平行。u肽鏈中肽鏈中氨基酸氨基酸R R側(cè)鏈側(cè)鏈，分布在螺旋外側(cè)，分布在螺旋外側(cè)1-（aa）3-5第92頁/共109頁* * 影響影響-螺旋穩(wěn)定的因素：螺旋穩(wěn)定的因素： R R基大?。夯笮。狠^大的R(如苯丙氨酸、色氨酸、異亮 氨酸)、Gly空間占位很小，電荷：電荷：帶同種電荷的R基無法形成ProPro存在存在 出現(xiàn)出現(xiàn)“拐角拐角

30、”。第93頁/共109頁（2）-折疊結(jié)構(gòu)（ -pleated sheet）又稱-片層第94頁/共109頁第95頁/共109頁 順向平行 反向平行 N末端 N末端 N末端 C末端0.7nm -折疊結(jié)構(gòu)（A：順向平行，B：反向平行)第96頁/共109頁第97頁/共109頁第98頁/共109頁結(jié)構(gòu)要點(diǎn)如下：結(jié)構(gòu)要點(diǎn)如下：多肽鏈呈多肽鏈呈鋸齒狀鋸齒狀（或扇面狀）排列成比較伸展的結(jié)構(gòu)；（或扇面狀）排列成比較伸展的結(jié)構(gòu)；有有平行式平行式和和反平行式反平行式兩種，兩種，相鄰兩個(gè)氨基酸殘基的相鄰兩個(gè)氨基酸殘基的軸心距離軸心距離反平行為反平行為0.35nm0.35nm，平行，平行為為0.325nm0.325nm

31、，側(cè)鏈側(cè)鏈R R基團(tuán)交替地分布在片層平面的上下方基團(tuán)交替地分布在片層平面的上下方所有肽鍵的所有肽鍵的C=OC=O和和N NH H形成形成鏈間鏈間氫鍵，方向：與軸垂直；氫鍵，方向：與軸垂直；第99頁/共109頁（3）-轉(zhuǎn)角（ -turn） 又稱-彎曲（-bend）或發(fā)夾結(jié)構(gòu)(hairpin structure) 指蛋白質(zhì)的多肽鏈在形成空間構(gòu)象時(shí)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)180180的回折，回折處的結(jié)構(gòu)就稱為-轉(zhuǎn)角。一般由四個(gè)連續(xù)的氨基酸組成，第一個(gè)殘基的C CO O與第四個(gè)殘基的N NH H形成氫鍵。1-（aa）2-4第100頁/共109頁RROOCCCCCHHNNOCCHN -轉(zhuǎn)角示意圖-轉(zhuǎn)角常出現(xiàn)在肽鏈呈1

32、80回折處，多由4個(gè)氨基酸殘基組成，第1個(gè)氨基酸的羰基氧與第4個(gè)氨基酸殘基的氨基氫形成氫鍵。 -轉(zhuǎn)角的第2個(gè)氨基酸多為脯氨酸。第101頁/共109頁第102頁/共109頁第103頁/共109頁三 纖維狀蛋白結(jié)構(gòu)（fibrous protein）基本支架和保護(hù)成分1 -角蛋白- 螺旋螺旋卷曲螺旋卷曲螺旋原纖維原纖維初原纖維初原纖維中間纖維中間纖維毛發(fā)毛發(fā)2X2X2X4X第104頁/共109頁第105頁/共109頁第106頁/共109頁3X-螺旋-原膠原纖維-聚合成膠原蛋白Gly-X-Y；羥脯氨酸/羥賴氨酸；羥化酶（Fe2+ 、Vc保護(hù)作用）第107頁/共109頁第108頁/共109頁感謝您的觀看！第109頁/共109頁