蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)課件

1、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能第一章第一章Structure and Function of Protein蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)目的與要求目的與要求學(xué)時(shí)：學(xué)時(shí)：61、掌握蛋白質(zhì)的組成、氨基酸理化性質(zhì)、掌握蛋白質(zhì)的組成、氨基酸理化性質(zhì)2、掌握蛋白質(zhì)各級結(jié)構(gòu)、維系空間結(jié)構(gòu)的化學(xué)鍵及結(jié)構(gòu)與、掌握蛋白質(zhì)各級結(jié)構(gòu)、維系空間結(jié)構(gòu)的化學(xué)鍵及結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系功能的關(guān)系3、理解蛋白質(zhì)理化性質(zhì)及蛋白質(zhì)分離純化方法的基本原理、理解蛋白質(zhì)理化性質(zhì)及蛋白質(zhì)分離純化方法的基本原理蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)n什么是蛋白質(zhì)什么是蛋白質(zhì)? ?蛋白質(zhì)(protein)是由許多氨基酸(amino acid

2、s)通過肽鍵(peptide bond)相連形成的高分子含氮化合物。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)proteins生物催化生物催化運(yùn)動(dòng)、支持運(yùn)動(dòng)、支持免疫防御免疫防御代謝調(diào)節(jié)代謝調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)運(yùn)、貯存轉(zhuǎn)運(yùn)、貯存控制生長和分化控制生長和分化信息接受和傳遞信息接受和傳遞組成生物膜組成生物膜蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)蛋白質(zhì)的分子組成蛋白質(zhì)的分子組成The Molecular Component of ProteinThe Molecular Component of Protein第一節(jié)第一節(jié)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué) 元素組成元素組成: C (5055%) H (67%) O (1924%) N (1319%) S (0

3、4%) 各種蛋白質(zhì)的含氮量很接近，平均為各種蛋白質(zhì)的含氮量很接近，平均為1616。 蛋白質(zhì)的含量蛋白質(zhì)的含量 = 蛋白質(zhì)含氮量蛋白質(zhì)含氮量 6.251/16蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)一、組成人體蛋白質(zhì)的一、組成人體蛋白質(zhì)的20種氨基酸種氨基酸均屬于均屬于L- -氨基酸氨基酸 C+NH3COO-HR RL-L-氨基酸的通式氨基酸的通式碳原子碳原子組成蛋白質(zhì)的氨基酸都是組成蛋白質(zhì)的氨基酸都是L-氨基酸（氨基酸（甘氨酸甘氨酸例外）例外）組成蛋白質(zhì)的氨基酸都是組成蛋白質(zhì)的氨基酸都是-氨基酸（氨基酸（脯氨酸例外脯氨酸例外）蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)非極性脂肪族氨基酸非極性脂肪族氨基酸極性中

4、性氨基酸極性中性氨基酸芳香族氨基酸芳香族氨基酸酸性氨基酸酸性氨基酸堿性氨基酸堿性氨基酸二、氨基酸二、氨基酸可根據(jù)側(cè)鏈結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)可根據(jù)側(cè)鏈結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)進(jìn)行分類進(jìn)行分類蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)( (一一) )側(cè)鏈含烴鏈的氨基酸屬于非極性脂肪族側(cè)鏈含烴鏈的氨基酸屬于非極性脂肪族氨基酸氨基酸蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)( (二二) )側(cè)鏈有極性但不帶電荷的氨基酸是極性側(cè)鏈有極性但不帶電荷的氨基酸是極性中性氨基酸中性氨基酸蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)( (三三) )側(cè)鏈含芳香基團(tuán)的氨基酸是芳香族氨基酸側(cè)鏈含芳香基團(tuán)的氨基酸是芳香族氨基酸蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)( (四四) )側(cè)鏈含負(fù)性解離基團(tuán)的氨基酸是酸性氨基酸

5、側(cè)鏈含負(fù)性解離基團(tuán)的氨基酸是酸性氨基酸蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)( (五五) )側(cè)鏈含正性解離基團(tuán)的氨基酸屬于堿性側(cè)鏈含正性解離基團(tuán)的氨基酸屬于堿性氨基酸氨基酸蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)三、氨基酸的理化性質(zhì)三、氨基酸的理化性質(zhì)（一）氨基酸具有兩性解離的性質(zhì)（一）氨基酸具有兩性解離的性質(zhì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)pH=pI+OH-pHpI+H+OH-+H+pHpI氨基酸的兼性離子氨基酸的兼性離子 陽離子陽離子陰離子陰離子CHNH2COOHR CHNH2COOHRCHNH3+COO-R CHNH3+COO-RCHNH2COO-R CHNH2COO-RCH COOHRNH3+CH COOH

6、RNH3+蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué) 等電點(diǎn)等電點(diǎn) (isoelectric point, pI) 在某一在某一pH的溶液中，氨基酸解離成陽離子和陰離的溶液中，氨基酸解離成陽離子和陰離子的趨勢及程度相等，成為兼性離子子的趨勢及程度相等，成為兼性離子，分子所帶的凈分子所帶的凈電荷為零電荷為零, , 呈電中性。此時(shí)溶液的呈電中性。此時(shí)溶液的pH值值稱為該氨基酸稱為該氨基酸的的等電點(diǎn)。等電點(diǎn)。pI = (pK1+pK2) / 2寫出電離式寫出電離式, ,取兼性離子兩邊的取兼性離子兩邊的pK值的平均值值的平均值蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)（二）含共軛雙鍵的氨基酸具有紫外吸收性質(zhì)（二）含共軛雙鍵的氨基酸具有紫外吸

7、收性質(zhì)色氨酸、酪氨酸色氨酸、酪氨酸的最大吸收峰在的最大吸收峰在 280 nm 附近。附近。芳香族氨基酸的紫外吸收芳香族氨基酸的紫外吸收蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)四、蛋白質(zhì)是由許多氨基酸殘基組成四、蛋白質(zhì)是由許多氨基酸殘基組成的多肽鏈的多肽鏈肽鍵肽鍵( (peptide bond) )是由一個(gè)氨基酸的是由一個(gè)氨基酸的 - -羧基羧基與另一個(gè)氨基酸的與另一個(gè)氨基酸的 - -氨基氨基脫水縮合而形成脫水縮合而形成的化學(xué)鍵。的化學(xué)鍵。（一）（一）氨基酸通過氨基酸通過肽鍵肽鍵連接而形成連接而形成肽肽 (peptide)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)NH2-CH-CHOOH甘甘氨氨酸酸NH2-CH-CHOOH甘甘氨氨酸

8、酸NH-CH-CHOHO OH甘甘氨氨酸酸+-HOH甘氨酰甘氨酸甘氨酰甘氨酸肽鍵NH2-CH-C-N-CH-COOHHHHONH2-CH-C-N-CH-COOHHHHO蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)氨基酸殘基氨基酸殘基Polypeptide chainN端端C端端肽肽蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)Backbone or main-chain（主鏈）（主鏈）Side-chain（側(cè)鏈）（側(cè)鏈） COO- CH2 CH2NH3+CH2CH2CH2蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)The Molecular Structure of ProteinThe Molecular Structure

9、of Protein 第二節(jié)第二節(jié)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)n蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)包括蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)包括: 高級結(jié)構(gòu)高級結(jié)構(gòu)（空間結(jié)構(gòu)）（空間結(jié)構(gòu)）一級結(jié)構(gòu)一級結(jié)構(gòu)(primary structure)二級結(jié)構(gòu)二級結(jié)構(gòu)(secondary structure)三級結(jié)構(gòu)三級結(jié)構(gòu)(tertiary structure)四級結(jié)構(gòu)四級結(jié)構(gòu)(quaternary structure)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)n定義定義:蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)指在蛋白質(zhì)分子從蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)指在蛋白質(zhì)分子從N-端至端至C-端的端的氨基酸排列順序氨基酸排列順序。一、一、一級結(jié)構(gòu)（一級結(jié)構(gòu)（primary strcuture）n主要的化學(xué)鍵

10、主要的化學(xué)鍵:肽鍵肽鍵，有些蛋白質(zhì)還包括二硫鍵。，有些蛋白質(zhì)還包括二硫鍵。 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué) Proinsulin 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)二、二、多肽鏈的局部主鏈構(gòu)象為蛋白質(zhì)多肽鏈的局部主鏈構(gòu)象為蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)二級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)分子中某一段肽鏈的局部空間蛋白質(zhì)分子中某一段肽鏈的局部空間結(jié)構(gòu)，即該段肽鏈主鏈骨架原子的相對空結(jié)構(gòu)，即該段肽鏈主鏈骨架原子的相對空間位置，并不涉及氨基酸殘基側(cè)鏈的構(gòu)象間位置，并不涉及氨基酸殘基側(cè)鏈的構(gòu)象 。n定義定義: : n主要的化學(xué)鍵主要的化學(xué)鍵：氫鍵氫鍵 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)肽鍵具有部分雙鍵的性質(zhì)，不能自由旋轉(zhuǎn)。肽鍵具有部分雙鍵的性質(zhì)，不能自由旋轉(zhuǎn)。（一）肽鍵

11、平面（一）肽鍵平面蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)參與肽鍵的參與肽鍵的6個(gè)原子個(gè)原子C 1、C、O、N、H、C 2位于同一平面，位于同一平面，C 1和和C 2在平面上所處的位置在平面上所處的位置為反式為反式(trans)構(gòu)型，此同一平構(gòu)型，此同一平面上的面上的6個(gè)原子構(gòu)成了所謂的個(gè)原子構(gòu)成了所謂的肽肽單元單元 (peptide unit) 。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)C是兩個(gè)肽鍵平面的連接點(diǎn)是兩個(gè)肽鍵平面的連接點(diǎn)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué) - -螺旋螺旋 ( -helix) - -折疊折疊 ( -pleated sheet) - -轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角 ( -turn) 無規(guī)卷曲無規(guī)卷曲 (random coil) 常見蛋

12、白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)類型常見蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)類型蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)（二）（二）-螺旋結(jié)構(gòu)是常見的蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)螺旋結(jié)構(gòu)是常見的蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：右手右手螺旋螺旋每螺旋圈包含每螺旋圈包含3.63.6個(gè)氨基酸殘基，每個(gè)殘基跨距個(gè)氨基酸殘基，每個(gè)殘基跨距0.150.15nmnm，螺旋上升一圈螺旋上升一圈0.540.54nmnm。相鄰螺旋之間通過肽鍵上的?；跖c亞氨基氫相鄰螺旋之間通過肽鍵上的?；跖c亞氨基氫 間形成間形成氫鍵氫鍵保持螺旋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。氫鍵方向與螺旋長軸保持螺旋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。氫鍵方向與螺旋長軸基本平行?；酒叫小０被醾?cè)鏈伸向螺旋外側(cè)氨基酸側(cè)鏈伸向螺旋外側(cè)，對，

13、對 - -螺旋的形成有一定影響。螺旋的形成有一定影響。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)（三）（三） - -折疊使多肽鏈形成片層結(jié)構(gòu)折疊使多肽鏈形成片層結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué) - -折疊折疊蠶絲蛋白幾乎都是蠶絲蛋白幾乎都是 - -折疊折疊蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)（四）（四） - -轉(zhuǎn)角和無規(guī)卷曲在蛋白質(zhì)分子中轉(zhuǎn)角和無規(guī)卷曲在蛋白質(zhì)分子中普遍存在普遍存在 - -轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角無規(guī)卷曲是用來闡述沒有確定規(guī)律性的那部無規(guī)卷曲是用來闡述沒有確定規(guī)律性的那部分肽鏈結(jié)構(gòu)。分肽鏈結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)（五）模體（五）模體是具有特殊功能的超二級結(jié)構(gòu)是具有特殊功能的超二級結(jié)構(gòu)在許多蛋白質(zhì)分子中，可發(fā)現(xiàn)二個(gè)或三個(gè)具在許多蛋

14、白質(zhì)分子中，可發(fā)現(xiàn)二個(gè)或三個(gè)具有二級結(jié)構(gòu)的肽段，在空間上相互接近，形成一有二級結(jié)構(gòu)的肽段，在空間上相互接近，形成一個(gè)個(gè)有規(guī)則的二級結(jié)構(gòu)組合，被稱為有規(guī)則的二級結(jié)構(gòu)組合，被稱為超二級結(jié)構(gòu)超二級結(jié)構(gòu)。二級結(jié)構(gòu)組合形式有二級結(jié)構(gòu)組合形式有3 3種：種：， 。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)鈣結(jié)合蛋白中結(jié)合鈣結(jié)合蛋白中結(jié)合鈣離子的模體鈣離子的模體鋅指結(jié)構(gòu)鋅指結(jié)構(gòu)n模體常見的形式模體常見的形式二個(gè)或三個(gè)具有二級結(jié)構(gòu)的肽段，在空間上相互二個(gè)或三個(gè)具有二級結(jié)構(gòu)的肽段，在空間上相互接近，形成一個(gè)特殊的空間構(gòu)象，稱為接近，形成一個(gè)特殊的空間構(gòu)象，稱為模體模體(motif) 。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)模

15、體是具有特殊功能的超二級結(jié)構(gòu)。模體是具有特殊功能的超二級結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)疏水鍵、離子鍵、氫鍵和疏水鍵、離子鍵、氫鍵和 Van der Waals力等。力等。n主要的化學(xué)鍵主要的化學(xué)鍵:整條肽鏈中全部氨基酸殘基的相對空間位置。整條肽鏈中全部氨基酸殘基的相對空間位置。即肽鏈中所有原子在三維空間的排布位置。即肽鏈中所有原子在三維空間的排布位置。n定義定義:三、蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)三、蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)分子量較大的蛋白質(zhì)?？烧郫B成多個(gè)結(jié)構(gòu)較為緊分子量較大的蛋白質(zhì)常可折疊成多個(gè)結(jié)構(gòu)較為緊密的區(qū)域，并各行其功能，稱為密的區(qū)域，并各行其功能，稱為結(jié)構(gòu)域結(jié)構(gòu)域 (

16、 (domain) ) 。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)亞基之間的結(jié)合主要是亞基之間的結(jié)合主要是氫鍵氫鍵和和離子鍵離子鍵。四、四、含有含有二條以上多肽鏈二條以上多肽鏈的蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì)具有四級結(jié)構(gòu)具有四級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)分子中各亞基的空間排布及亞基接蛋白質(zhì)分子中各亞基的空間排布及亞基接觸部位的布局和相互作用，稱為觸部位的布局和相互作用，稱為蛋白質(zhì)的四級蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)。有些蛋白質(zhì)分子含有二條或多條多肽鏈，有些蛋白質(zhì)分子含有二條或多條多肽鏈，每一條多肽鏈都有完整的三級結(jié)構(gòu)，稱為蛋白每一條多肽鏈都有完整的三級結(jié)構(gòu)，稱為蛋白質(zhì)的質(zhì)的亞基亞基 (subunit)。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)由由2個(gè)亞基組成的蛋白質(zhì)四級

17、結(jié)構(gòu)中，若亞基分子個(gè)亞基組成的蛋白質(zhì)四級結(jié)構(gòu)中，若亞基分子結(jié)構(gòu)相同，稱之為結(jié)構(gòu)相同，稱之為同二聚體同二聚體(homodimer)，若亞基分子，若亞基分子結(jié)構(gòu)不同，則稱之為結(jié)構(gòu)不同，則稱之為異二聚體異二聚體(heterodimer)。 血紅蛋白的血紅蛋白的四級結(jié)構(gòu)四級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)六、蛋白質(zhì)組學(xué)六、蛋白質(zhì)組學(xué)（一）蛋白質(zhì)組學(xué)基本概念（一）蛋白質(zhì)組學(xué)基本概念蛋白質(zhì)組是指一種細(xì)胞或一種生物所表蛋白質(zhì)組是指一種細(xì)胞或一種生物所表達(dá)的全部蛋白質(zhì)，即達(dá)的全部蛋白質(zhì)，即“一種基因組所表達(dá)的一種基因組所表達(dá)的全套蛋白質(zhì)全套蛋白質(zhì)”。 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)（二）蛋白質(zhì)組學(xué)研究技術(shù)平臺(tái)（二）蛋白質(zhì)組

18、學(xué)研究技術(shù)平臺(tái) 蛋白質(zhì)組學(xué)是高通量，高效率的研究蛋白質(zhì)組學(xué)是高通量，高效率的研究: :雙向電泳分離樣品蛋白質(zhì)雙向電泳分離樣品蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)點(diǎn)的定位、切取蛋白質(zhì)點(diǎn)的定位、切取 蛋白質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)譜分析蛋白質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)譜分析 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)生物學(xué)問生物學(xué)問題的提出題的提出實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛯?shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷脑O(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)組和對照實(shí)驗(yàn)組和對照組樣品的制備組樣品的制備蛋白樣品的蛋白樣品的IEF和和PAGE電泳分離電泳分離圖像掃描和初步分析圖像掃描和初步分析感興趣感興趣蛋白點(diǎn)蛋白點(diǎn)的切取的切取胰酶對蛋白質(zhì)的消化胰酶對蛋白質(zhì)的消化質(zhì)譜的多肽指紋圖分析質(zhì)譜的多肽指紋圖分析質(zhì)譜結(jié)果的生物信息學(xué)分析和比對質(zhì)譜結(jié)果的生物信息學(xué)分析和

19、比對蛋白質(zhì)的鑒定蛋白質(zhì)的鑒定其它實(shí)驗(yàn)其它實(shí)驗(yàn)的進(jìn)一步的進(jìn)一步驗(yàn)證驗(yàn)證蛋白質(zhì)組學(xué)流程圖蛋白質(zhì)組學(xué)流程圖蛋白質(zhì)樣品的色譜分離蛋白質(zhì)樣品的色譜分離蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系The Relation of Structure and Function of Protein第三節(jié)第三節(jié)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)（一）一級結(jié)構(gòu)是空間構(gòu)象的基礎(chǔ)（一）一級結(jié)構(gòu)是空間構(gòu)象的基礎(chǔ)一、蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)一、蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)是高級結(jié)構(gòu)是高級結(jié)構(gòu)與功能的基礎(chǔ)與功能的基礎(chǔ)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)剩剩2-10 喪失活性喪失活性 活性仍活性仍100 2. 2. 一級結(jié)構(gòu)中一級

20、結(jié)構(gòu)中“關(guān)鍵關(guān)鍵”部位相同，其功能也相同部位相同，其功能也相同蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)例：鐮刀形紅細(xì)胞貧血例：鐮刀形紅細(xì)胞貧血N-val his leu thr pro glu glu C(146) HbS 肽鏈肽鏈HbA 肽肽 鏈鏈N-val his leu thr pro val glu C(146) 3. 3. 一級結(jié)構(gòu)中一級結(jié)構(gòu)中“關(guān)鍵關(guān)鍵”部位不同，其生物學(xué)活性也改變部位不同，其生物學(xué)活性也改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué) Sickle cell anemia蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)The sickled cells are fragile. Their The sickled cells a

21、re fragile. Their breakdown leads to an anemia breakdown leads to an anemia that leaves the victim susceptible that leaves the victim susceptible to infections and diseases. to infections and diseases. The elongated cells tend The elongated cells tend to block capillaries, to block capillaries, caus

22、ing inflammation causing inflammation and considerable painand considerable pain 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué) 鐮刀型貧血癥在非洲發(fā)病率較高鐮刀型貧血癥在非洲發(fā)病率較高攜帶者(雜合體)表現(xiàn)為輕度貧血，但對惡性瘧疾有較強(qiáng)的抵抗力，由于自然選擇的結(jié)果，使這一基因在非洲惡性瘧疾猖獗的地區(qū)較多保留了下來。雜合體的紅細(xì)胞蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)n肌紅蛋白肌紅蛋白/ /血紅蛋白血紅蛋白含有血紅素輔基含有血紅素輔基血紅素結(jié)構(gòu)血紅素結(jié)構(gòu) 二、二、蛋白質(zhì)的功能依賴特定空間結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的功能依賴特定空間結(jié)構(gòu)（一）（一）血紅蛋白亞基與肌紅蛋白結(jié)構(gòu)

23、相似血紅蛋白亞基與肌紅蛋白結(jié)構(gòu)相似蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)n肌紅蛋白肌紅蛋白( (myoglobin，Mb) ) 肌紅蛋白是一個(gè)只有三級肌紅蛋白是一個(gè)只有三級結(jié)構(gòu)的單鏈蛋白質(zhì)，有結(jié)構(gòu)的單鏈蛋白質(zhì)，有8 8段段-螺螺旋結(jié)構(gòu)。旋結(jié)構(gòu)。血紅素分子中的兩個(gè)丙酸血紅素分子中的兩個(gè)丙酸側(cè)鏈以離子鍵形式與肽鏈中的側(cè)鏈以離子鍵形式與肽鏈中的兩個(gè)堿性氨基酸側(cè)鏈上的正電兩個(gè)堿性氨基酸側(cè)鏈上的正電荷相連，加之肽鏈中的荷相連，加之肽鏈中的F8F8組氨組氨酸殘基還與酸殘基還與FeFe2+2+形成配位結(jié)合，形成配位結(jié)合，所以血紅素輔基與蛋白質(zhì)部分所以血紅素輔基與蛋白質(zhì)部分穩(wěn)定結(jié)合。穩(wěn)定結(jié)合。 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)n血紅蛋

24、白血紅蛋白( (hemoglobin，Hb) )血紅蛋白具有血紅蛋白具有4個(gè)亞個(gè)亞基組成的四級結(jié)構(gòu)，基組成的四級結(jié)構(gòu)，每每個(gè)亞基可結(jié)合個(gè)亞基可結(jié)合1 1個(gè)血紅素個(gè)血紅素并攜帶并攜帶1 1分子氧分子氧。Hb亞基之間通過亞基之間通過8對鹽鍵，使對鹽鍵，使4個(gè)亞基緊密個(gè)亞基緊密結(jié)合而形成親水的球狀結(jié)合而形成親水的球狀蛋白。蛋白。 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)Hb與Mb一樣能可逆地與O2結(jié)合， Hb與O2結(jié)合后稱為氧合Hb。氧合Hb占總Hb的百分?jǐn)?shù)（稱百分飽和度）隨O2濃度變化而改變。（二）血紅蛋白亞基構(gòu)象變化可影響亞基（二）血紅蛋白亞基構(gòu)象變化可影響亞基與氧結(jié)合與氧結(jié)合蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)肌紅蛋白肌紅蛋

25、白(Mb)和血紅蛋白和血紅蛋白(Hb)的氧解離曲線的氧解離曲線蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)n協(xié)同效應(yīng)協(xié)同效應(yīng)( (cooperativity) )一個(gè)寡聚體蛋白質(zhì)的一個(gè)亞基與其配體結(jié)合后，能影響此寡聚體中另一個(gè)亞基與配體結(jié)合能力的現(xiàn)象，稱為協(xié)同效應(yīng)。 如果是促進(jìn)作用則稱為正協(xié)同效應(yīng) ( (positive cooperativity) )如果是抑制作用則稱為負(fù)協(xié)同效應(yīng)( (negative cooperativity) )蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)O2血紅素與氧結(jié)血紅素與氧結(jié)合后，鐵原子半徑合后，鐵原子半徑變小，就能進(jìn)入卟變小，就能進(jìn)入卟啉環(huán)的小孔中，繼啉環(huán)的小孔中，繼而引起肽鏈位

26、置的而引起肽鏈位置的變動(dòng)。變動(dòng)。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)n變構(gòu)效應(yīng)變構(gòu)效應(yīng)(allosteric effect)蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的改變伴隨其功能的變化，稱為變構(gòu)效應(yīng)。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)（三）蛋白質(zhì)構(gòu)象改變（三）蛋白質(zhì)構(gòu)象改變可引起疾病可引起疾病蛋白質(zhì)構(gòu)象疾病蛋白質(zhì)構(gòu)象疾?。喝舻鞍踪|(zhì)的折疊發(fā)生：若蛋白質(zhì)的折疊發(fā)生錯(cuò)誤，盡管其一級結(jié)構(gòu)不變，但蛋白質(zhì)的構(gòu)錯(cuò)誤，盡管其一級結(jié)構(gòu)不變，但蛋白質(zhì)的構(gòu)象發(fā)生改變，仍可影響其功能，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)象發(fā)生改變，仍可影響其功能，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致疾病發(fā)生。致疾病發(fā)生。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)蛋白質(zhì)構(gòu)象改變導(dǎo)致疾病的機(jī)理蛋白質(zhì)構(gòu)象改變導(dǎo)致疾病的機(jī)理：有些蛋：有些蛋白質(zhì)錯(cuò)誤折疊后相互

27、聚集，常形成抗蛋白水解白質(zhì)錯(cuò)誤折疊后相互聚集，常形成抗蛋白水解酶的淀粉樣纖維沉淀，產(chǎn)生毒性而致病，表現(xiàn)酶的淀粉樣纖維沉淀，產(chǎn)生毒性而致病，表現(xiàn)為蛋白質(zhì)淀粉樣纖維沉淀的病理改變。為蛋白質(zhì)淀粉樣纖維沉淀的病理改變。這類疾病包括這類疾病包括：人紋狀體脊髓變性病、老：人紋狀體脊髓變性病、老年癡呆癥、亨停頓舞蹈病、瘋牛病等。年癡呆癥、亨停頓舞蹈病、瘋牛病等。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)瘋牛病是由朊病毒蛋白瘋牛病是由朊病毒蛋白(prion protein, PrP)引起的一組人和動(dòng)物神經(jīng)退行性病變。引起的一組人和動(dòng)物神經(jīng)退行性病變。正常的正常的PrP富含富含-螺旋，稱為螺旋，稱為PrPc。PrPc在某種未知蛋白

28、質(zhì)的作用下可轉(zhuǎn)變成全在某種未知蛋白質(zhì)的作用下可轉(zhuǎn)變成全為為-折疊的折疊的PrPsc，從而致病。，從而致病。PrPc-螺旋螺旋PrPsc-折疊折疊正常正常瘋牛病瘋牛病n瘋牛病中的蛋白質(zhì)構(gòu)象改變瘋牛病中的蛋白質(zhì)構(gòu)象改變蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)第四節(jié)第四節(jié)蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)The Physical and Chemical Characters of Protein蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)一、一、蛋白質(zhì)具有兩性電離的性質(zhì)蛋白質(zhì)具有兩性電離的性質(zhì)蛋白質(zhì)分子除兩端的氨基和羧基可解離外，蛋白質(zhì)分子除兩端的氨基和羧基可解離外，氨基酸殘基側(cè)鏈中某些基團(tuán)，在一定的溶液氨基酸殘基側(cè)鏈中某些基團(tuán)，在一定的

29、溶液pH條條件下都可解離成帶負(fù)電荷或正電荷的基團(tuán)。件下都可解離成帶負(fù)電荷或正電荷的基團(tuán)。 當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)溶液處于某一當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)溶液處于某一pH時(shí)，蛋白質(zhì)解離成時(shí)，蛋白質(zhì)解離成正、負(fù)離子的趨勢相等，即成為兼性離子，凈電正、負(fù)離子的趨勢相等，即成為兼性離子，凈電荷為零，此時(shí)溶液的荷為零，此時(shí)溶液的pH稱為稱為蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)。蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)。n蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)( isoelectric point, pI)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)二、蛋白質(zhì)具有膠體性質(zhì)二、蛋白質(zhì)具有膠體性質(zhì)蛋白質(zhì)屬于生物大分子之一，分子量可自蛋白質(zhì)屬于生物大分子之一，分子量可自1萬至萬至100萬之巨，其分子的直徑可達(dá)萬之巨，其分子

30、的直徑可達(dá)1100nm，為膠粒范圍之內(nèi)。為膠粒范圍之內(nèi)。 顆粒表面電荷顆粒表面電荷 水化膜水化膜n蛋白質(zhì)膠體穩(wěn)定的因素蛋白質(zhì)膠體穩(wěn)定的因素:蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)+帶正電荷的蛋白質(zhì)帶正電荷的蛋白質(zhì)帶負(fù)電荷的蛋白質(zhì)帶負(fù)電荷的蛋白質(zhì)在等電點(diǎn)的蛋白質(zhì)在等電點(diǎn)的蛋白質(zhì)水化膜水化膜+帶正電荷的蛋白質(zhì)帶正電荷的蛋白質(zhì)帶負(fù)電荷的蛋白質(zhì)帶負(fù)電荷的蛋白質(zhì)不穩(wěn)定的蛋白質(zhì)顆粒不穩(wěn)定的蛋白質(zhì)顆粒酸酸堿堿酸酸堿堿酸酸堿堿脫水作用脫水作用脫水作用脫水作用脫水作用脫水作用溶液中蛋白質(zhì)的聚沉溶液中蛋白質(zhì)的聚沉蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)三、蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)破壞而引起變性三、蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)破壞而引起變性在某些物理和化學(xué)因素作用下，其特

31、定的在某些物理和化學(xué)因素作用下，其特定的空間構(gòu)象被破壞，也即有序的空間結(jié)構(gòu)變成無空間構(gòu)象被破壞，也即有序的空間結(jié)構(gòu)變成無序的空間結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致其理化性質(zhì)改變和生序的空間結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致其理化性質(zhì)改變和生物活性的喪失。物活性的喪失。n蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性(denaturation)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)n造成變性的因素造成變性的因素: :如如加熱、乙醇等有機(jī)溶劑、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、加熱、乙醇等有機(jī)溶劑、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬離子及生物堿試劑等重金屬離子及生物堿試劑等 。 n變性的本質(zhì)變性的本質(zhì): :破壞非共價(jià)鍵和二硫鍵，不改變蛋白破壞非共價(jià)鍵和二硫鍵，不改變蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)。質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與

32、功能醫(yī)學(xué)n 應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例: :臨床醫(yī)學(xué)上，變性因素常被應(yīng)用來消毒及臨床醫(yī)學(xué)上，變性因素常被應(yīng)用來消毒及滅菌。滅菌。此外此外, , 防止蛋白質(zhì)變性也是有效保存蛋白質(zhì)防止蛋白質(zhì)變性也是有效保存蛋白質(zhì)制劑（如疫苗等）的必要條件。制劑（如疫苗等）的必要條件。 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)若蛋白質(zhì)變性程度較輕，去除變性因素若蛋白質(zhì)變性程度較輕，去除變性因素后，蛋白質(zhì)仍可恢復(fù)或部分恢復(fù)其原有的構(gòu)后，蛋白質(zhì)仍可恢復(fù)或部分恢復(fù)其原有的構(gòu)象和功能，稱為象和功能，稱為復(fù)性復(fù)性(renaturation) 。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué) 天然狀態(tài)，天然狀態(tài)，有催化活性有催化活性 尿素、尿素、 -巰基乙醇巰基乙醇 去除尿素、

33、去除尿素、-巰基乙醇巰基乙醇非折疊狀態(tài)，無活性非折疊狀態(tài)，無活性蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)在一定條件下，蛋白疏水側(cè)鏈暴露在外，肽在一定條件下，蛋白疏水側(cè)鏈暴露在外，肽鏈融會(huì)相互纏繞繼而聚集，因而從溶液中析出。鏈融會(huì)相互纏繞繼而聚集，因而從溶液中析出。變性的蛋白質(zhì)易于沉淀，有時(shí)蛋白質(zhì)發(fā)生沉變性的蛋白質(zhì)易于沉淀，有時(shí)蛋白質(zhì)發(fā)生沉淀，但并不變性。淀，但并不變性。 蛋白質(zhì)變性后的絮狀物加熱可變成比較堅(jiān)固蛋白質(zhì)變性后的絮狀物加熱可變成比較堅(jiān)固的凝塊，此凝塊不易再溶于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿中。的凝塊，此凝塊不易再溶于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿中。 n蛋白質(zhì)沉淀蛋白質(zhì)沉淀n蛋白質(zhì)的凝固作用蛋白質(zhì)的凝固作用(protein coagulat

34、ion)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)四、蛋白質(zhì)四、蛋白質(zhì)在紫外光譜區(qū)有特征性吸收峰在紫外光譜區(qū)有特征性吸收峰由于蛋白質(zhì)分子中含有共軛雙鍵的酪氨酸由于蛋白質(zhì)分子中含有共軛雙鍵的酪氨酸和色氨酸，因此在和色氨酸，因此在280nm波長處有特征性吸收波長處有特征性吸收峰。蛋白質(zhì)的峰。蛋白質(zhì)的OD280與其濃度呈正比關(guān)系，因與其濃度呈正比關(guān)系，因此可作蛋白質(zhì)定量測定。此可作蛋白質(zhì)定量測定。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)蛋白質(zhì)經(jīng)水解后產(chǎn)生的氨基酸也可發(fā)生茚蛋白質(zhì)經(jīng)水解后產(chǎn)生的氨基酸也可發(fā)生茚三酮反應(yīng)。三酮反應(yīng)。 蛋白質(zhì)和多肽分子中肽鍵在稀堿溶液中與蛋白質(zhì)和多肽分子中肽鍵在稀堿溶液中與硫酸銅共熱，呈現(xiàn)紫色或紅色，此反應(yīng)稱為

35、硫酸銅共熱，呈現(xiàn)紫色或紅色，此反應(yīng)稱為雙雙縮脲反應(yīng)縮脲反應(yīng)，雙縮脲反應(yīng)可用來檢測蛋白質(zhì)水解，雙縮脲反應(yīng)可用來檢測蛋白質(zhì)水解程度。程度。五、應(yīng)用蛋白質(zhì)呈色反應(yīng)可測定蛋白質(zhì)五、應(yīng)用蛋白質(zhì)呈色反應(yīng)可測定蛋白質(zhì)溶液含量溶液含量 茚三酮反應(yīng)茚三酮反應(yīng)(ninhydrin reaction)雙縮脲反應(yīng)雙縮脲反應(yīng)(biuret reaction)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)第五節(jié)第五節(jié)蛋白質(zhì)的分離純化與結(jié)構(gòu)分析蛋白質(zhì)的分離純化與結(jié)構(gòu)分析The Separation and Purification and Structure Analysis of Protein蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)一、一、透析及超濾法可去除蛋

36、白質(zhì)溶液中的透析及超濾法可去除蛋白質(zhì)溶液中的小分子化合物小分子化合物應(yīng)用正壓或離心力使蛋白質(zhì)溶液透過有一應(yīng)用正壓或離心力使蛋白質(zhì)溶液透過有一定截留分子量的超濾膜，達(dá)到濃縮蛋白質(zhì)溶液定截留分子量的超濾膜，達(dá)到濃縮蛋白質(zhì)溶液的目的。的目的。n透析透析(dialysis)n超濾法超濾法利用透析袋把大分子蛋白質(zhì)與小分子化合利用透析袋把大分子蛋白質(zhì)與小分子化合物分開的方法物分開的方法。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)二、丙酮沉淀、鹽析及免疫沉淀是常用二、丙酮沉淀、鹽析及免疫沉淀是常用的蛋白質(zhì)沉淀方法的蛋白質(zhì)沉淀方法使用使用丙酮沉淀丙酮沉淀時(shí)，必須在時(shí)，必須在04低溫下進(jìn)行，低溫下進(jìn)行，丙酮用量一般丙酮用量一般10

37、倍于蛋白質(zhì)溶液體積。蛋白質(zhì)倍于蛋白質(zhì)溶液體積。蛋白質(zhì)被丙酮沉淀后，應(yīng)立即分離。除了丙酮以外，被丙酮沉淀后，應(yīng)立即分離。除了丙酮以外，也可用乙醇沉淀。也可用乙醇沉淀。 鹽析鹽析(salt precipitation)是將硫酸銨、硫酸鈉或是將硫酸銨、硫酸鈉或氯化鈉等加入蛋白質(zhì)溶液，使蛋白質(zhì)表面電荷氯化鈉等加入蛋白質(zhì)溶液，使蛋白質(zhì)表面電荷被中和以及水化膜被破壞，導(dǎo)致蛋白質(zhì)沉淀。被中和以及水化膜被破壞，導(dǎo)致蛋白質(zhì)沉淀。 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)免疫沉淀法：免疫沉淀法：將某一純化蛋白質(zhì)免疫動(dòng)物可獲得將某一純化蛋白質(zhì)免疫動(dòng)物可獲得抗該蛋白的特異抗體。利用特異抗體識(shí)別相應(yīng)的抗該蛋白的特異抗體。利用特異抗體識(shí)別

38、相應(yīng)的抗原蛋白，并形成抗原抗體復(fù)合物的性質(zhì)，可從抗原蛋白，并形成抗原抗體復(fù)合物的性質(zhì)，可從蛋白質(zhì)混合溶液中分離獲得抗原蛋白。蛋白質(zhì)混合溶液中分離獲得抗原蛋白。 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)三、利用荷電性質(zhì)可用電泳法將三、利用荷電性質(zhì)可用電泳法將蛋白質(zhì)分離蛋白質(zhì)分離蛋白質(zhì)在高于或低于其蛋白質(zhì)在高于或低于其pIpI的溶液中為帶電的的溶液中為帶電的顆粒，在電場中能向正極或負(fù)極移動(dòng)。這種通過顆粒，在電場中能向正極或負(fù)極移動(dòng)。這種通過蛋白質(zhì)在電場中泳動(dòng)而達(dá)到分離各種蛋白質(zhì)的技蛋白質(zhì)在電場中泳動(dòng)而達(dá)到分離各種蛋白質(zhì)的技術(shù)術(shù), , 稱為稱為電泳電泳(elctrophoresis) 。根據(jù)支撐物的不同，可分為薄膜電

39、泳、凝膠根據(jù)支撐物的不同，可分為薄膜電泳、凝膠電泳等。電泳等。 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳聚丙烯酰胺凝膠電泳，常用于蛋白質(zhì)分子，常用于蛋白質(zhì)分子量的測定。量的測定。等電聚焦電泳等電聚焦電泳，通過蛋白質(zhì)等電點(diǎn)的差異而分，通過蛋白質(zhì)等電點(diǎn)的差異而分離蛋白質(zhì)的電泳方法。離蛋白質(zhì)的電泳方法。雙向凝膠電泳雙向凝膠電泳是蛋白質(zhì)組學(xué)研究的重要技術(shù)。是蛋白質(zhì)組學(xué)研究的重要技術(shù)。n幾種重要的蛋白質(zhì)電泳幾種重要的蛋白質(zhì)電泳:蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)四、四、應(yīng)用相分配或親和原理可將蛋白質(zhì)應(yīng)用相分配或親和原理可將蛋白質(zhì)進(jìn)行層析分離進(jìn)行層析分離待分離蛋白質(zhì)溶液（流動(dòng)相）經(jīng)過一個(gè)固待分離蛋白質(zhì)溶液（流

40、動(dòng)相）經(jīng)過一個(gè)固態(tài)物質(zhì)（固定相）時(shí)，根據(jù)溶液中待分離的蛋態(tài)物質(zhì)（固定相）時(shí)，根據(jù)溶液中待分離的蛋白質(zhì)顆粒大小、電荷多少及親和力等，使待分白質(zhì)顆粒大小、電荷多少及親和力等，使待分離的蛋白質(zhì)組分在兩相中反復(fù)分配，并以不同離的蛋白質(zhì)組分在兩相中反復(fù)分配，并以不同速度流經(jīng)固定相而達(dá)到分離蛋白質(zhì)的目的。速度流經(jīng)固定相而達(dá)到分離蛋白質(zhì)的目的。n層析層析(chromatography)分離蛋白質(zhì)的原理分離蛋白質(zhì)的原理蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)離子交換層析：離子交換層析：利用各蛋白質(zhì)的電荷量及利用各蛋白質(zhì)的電荷量及性質(zhì)不同進(jìn)行分離。性質(zhì)不同進(jìn)行分離。凝膠過濾凝膠過濾(gel filtration)又稱分子篩層析又

41、稱分子篩層析，利，利用各蛋白質(zhì)分子大小不同分離。用各蛋白質(zhì)分子大小不同分離。n蛋白質(zhì)分離常用的層析方法蛋白質(zhì)分離常用的層析方法蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)五、五、利用蛋白質(zhì)顆粒沉降行為不同利用蛋白質(zhì)顆粒沉降行為不同可進(jìn)行超速離心分離可進(jìn)行超速離心分離 超速離心法超速離心法(ultracentrifugation)既可以既可以用來分離純化蛋白質(zhì)也可以用作測定蛋用來分離純化蛋白質(zhì)也可以用作測定蛋白質(zhì)的分子量。白質(zhì)的分子量。 蛋白質(zhì)在離心場中的行為用蛋白質(zhì)在離心場中的行為用沉降系數(shù)沉降系數(shù)(sedimentation coefficient, S)表示，沉表示，

42、沉降系數(shù)與蛋白質(zhì)的密度和形狀相關(guān)降系數(shù)與蛋白質(zhì)的密度和形狀相關(guān) 。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)因?yàn)槌两迪禂?shù)因?yàn)槌两迪禂?shù)S大體上和分子量成正比大體上和分子量成正比關(guān)系，故可應(yīng)用超速離心法測定蛋白質(zhì)分子關(guān)系，故可應(yīng)用超速離心法測定蛋白質(zhì)分子量，但對分子形狀的高度不對稱的大多數(shù)纖量，但對分子形狀的高度不對稱的大多數(shù)纖維狀蛋白質(zhì)不適用。維狀蛋白質(zhì)不適用。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能醫(yī)學(xué)六、應(yīng)用化學(xué)或反向遺傳學(xué)方法可分析六、應(yīng)用化學(xué)或反向遺傳學(xué)方法可分析多肽鏈的氨基酸序列多肽鏈的氨基酸序列分析已純化蛋白質(zhì)的氨基酸殘基組成分析已純化蛋白質(zhì)的氨基酸殘基組成測定多肽鏈的氨基末端與羧基末端為何種氨基酸殘基測定多肽鏈的氨基末端與羧基末端為何種氨基酸殘基把肽鏈水解成片段，分別進(jìn)行分析把肽鏈水解成片段，分別進(jìn)行分析測定各肽