03第3章氨基酸和蛋白質

1、第3章氨基酸和蛋白質一、教學大綱基本要求氨基酸的結構特點和構型、物理和化學性質以及氨基酸的分離和分析。肽和肽鍵的結構和性質以及生物學功能。蛋白質的結構層次，一級結構測定，一級結構與生物功能。蛋白質二級結構，肽鏈的構象，二級結構的基本類型，超二級結構與結構域和纖維狀蛋白質。一級結構決定高級結構，維持三級結構的作用力，球狀蛋白質的結構域和三級結構的功能，蛋白質四級結構與功能與功能，免疫球蛋白的結構與功能。蛋白質兩性性質及應用，膠體性質與蛋白質沉淀，蛋白質的變性，分離純化蛋白質的主要方法。二、本章知識要點（一）氨基酸1. 蛋白質的組成蛋白質是由20種基本氨基酸組成的。用酸、堿或蛋白酶可以分別將蛋白質

2、水解，生成游離的氨基酸。2. 氨基酸的結構與分類常見的蛋白質氨基酸（基本氨基酸）有20種，是構成蛋白質的結構單元。20種基本氨基酸中，有19種氨基酸是0一氨基酸，即與短基相鄰的a一碳原子上都有一個氨基。脯氨酸是亞氨基酸。各種氨基酸的區(qū)別在于側鏈R基的不同，根據R基團結構的不同，可以將20種氨基酸分為脂肪族、芳香族和雜環(huán)族3類。按照R基團的極性性質，又可以將20種氨基酸分為4類：非極性R基氨基酸，不帶電荷的極性R基氨基酸，帶正電荷的R基氨基酸，帶負電荷的R基氨基酸。氨基酸側鏈R基的性質決定了蛋白質的結構特點、性質和功能。不常見的蛋白質氨基酸有10多種，在蛋白質中由基本氨基酸經過修飾生成的。3.

3、氨基酸的兩性性質在結晶狀態(tài)或在水溶液中，氨基酸主要以兩性離子形式存在。任一取基pKi在2.0左右，當pH>3.5,a一短基主要以COO-形式存在。a一氨基pK2在9.4左右，當pH<8.0時，立一氨基主要以a-NHs形式存在。氨基酸在pH3.58.0時，帶有相反電荷，是兩性離子。在溶液中，氨基酸帶有的電荷性質和電荷量隨溶液pH值變化而變化。甘氨酸溶點232C，比相應的乙酸（16.5C）和乙胺（80.5C）都高，可推測氨基酸在晶體狀態(tài)是以兩性離子形式存在的。溶液中的氨基酸所帶的凈電荷為零時，此時溶液的pH值稱氨基酸的等電點，用pl表示。氨基酸等電點的計算：中性氨基酸pl=（pKaCO

4、OH+pKNH）/2，酸性氨基酸pl=（pKaCOOH+p0/2,堿性氨基酸pl=（pKaNH+pKr）/2。4. 氨基酸側鏈R基的特性（1）側鏈R為脂肪炷基的氨基酸（Gly、Ala、Val、Leu、Ile）R基是中性烷基（Gly是對整個氨基酸分子的酸堿性影響很小。這5種氨基酸幾乎有相同的等電點（6.0+0.03）。從甘氨酸到異亮氨酸，側鏈R基團的疏水性逐漸增加。（2）側鏈R中含有羥基的氨基酸（Ser、Thr）絲氨酸中的OH基（pKa=15,在生理條件下不解離，是一個極性基團，能與其它基團（羥基和氨基等）形成氫鍵，具有重要的生理意義。在許多酶的活性中心都有絲氨酸殘基存在。蘇氨酸中的基羥基是一個

5、仲醇，具有親水性，但此羥基形成氫鍵的能力較弱。蘇氨酸在蛋白質活性中心中很少出現。（3）側鏈R中含硫的氨基酸（Cys、Met）半胱氨酸的R側鏈中含筑基，兩個半胱氨酸的筑基氧化生成二硫鍵，利于穩(wěn)定蛋白質的空間結構。甲硫氨酸中含有甲硫基（一SCHD,在生物體內是一種重要的甲基供體。（4）側鏈R中含有酸性基團的氨基酸（Asp、Glu）半胱氨酸側鏈短基pKa（6COOH為3.86，谷氨酸側鏈短基pKa（丫一COOH為4.25,它們在生理條件下帶有負電荷。（5）側鏈R中含有酰胺基團的氨基酸（Asn、Gln）天冬酰胺和谷氨酰胺易發(fā)生氨基轉移反應，轉氨基反應在生物合成和代謝過程中有重要意義。（6）側鏈R中含堿

6、性基團的氨基酸（Lys、Arg）賴氨酸的R側鏈上含有一個氨基，側鏈氨基的pKa為10.53。生理條件下，賴氨酸側鏈帶有一個正電荷（NH+）。此外，賴氨酸的側鏈有4個C的直鏈，柔性較大，使側鏈氨基的反應活性增大。例如，肽聚糖短肽間的連接。精氨酸是堿性最強的氨基酸，側鏈上的隊基是已知堿性最強的有機堿，pKa值為12.48,生理條件下完全質子化。（7）側鏈R中含有芳香基團的氨基酸（Ph&Try）苯丙氨酸和酪氨酸都具有共軸兀電子體系，容易與其它缺電子體系或兀電子體系形成電荷轉移復合物（charge-transfercomplex）或電子重疊復合物。在生物大分子的相互識別過程中具有重要作用。這2

7、種氨基酸在紫外區(qū)有特征吸收峰，蛋白質的紫外吸收部分來自這2種氨基酸。（8）側鏈R為雜環(huán)的氨基酸（Trp、His、Pro）色氨酸有復雜的兀電子共軸休系，它比苯丙氨酸和酪氨酸更易形成電荷轉移絡合物。色氨酸的兀共軸休系最大，在280nm處，色氨酸吸收最強，酪氨酸次之，苯丙氨酸最弱。組氨酸含咪哇環(huán)，咪哇環(huán)的pKa在游離氨基酸中和在多肽鏈中不同，前者pKa為6.00,后者為7.35,它是20種氨基酸中側鏈pKa值最接近生理pH值的一種。在接近中性pH時，可離解平衡，具有緩沖能力。脯氨酸是環(huán)狀結構的氨基酸，它的a-亞氨基是環(huán)的一部分，因此具有特殊的剛性結構。在多肽鏈中，脯氨酸殘基所在的位置往往發(fā)生骨架方向

8、的變化，它在形成球狀蛋白質空間的結構中具有重要作用。5. 氨基酸的兩性性質在結晶狀態(tài)或在水溶液中，氨基酸主要以兩性離子形式存在。a一短基pK1在2.0左右，當pH>3.5,a一短基主要以COO-形式存在。a一氨基pK2在9.4左右，當pH<8.0時，a一氨基主要以a-NH+3形式存在。氨基酸在pH3.5-8.0時，帶有相反電荷，是兩性離子。在溶液中，氨基酸帶有的電荷性質和電荷量隨溶液pH值變化而變化。甘氨酸溶點232C，比相應的乙酸（16.5C）和乙胺（80.5C）都高，可推測氨基酸在晶體狀態(tài)是以兩性離子形式存在的。6. 氨基酸的化學反應DN孚CL（丹磺酰氯）反應：在弱堿性溶液中，

9、氨基酸的氨基可以與丹磺酰氯（5一二甲基氨基荼-1一磺酰氯）發(fā)生酰基化反應，生成DN孚氨基酸。此反應可以標記多肽鏈N末端氨基酸，用于測定多肽和蛋白質的N末端氨基酸。Sanger反應：在弱堿性溶液中，氨基酸的氨基與2,4二硝基氟苯（DNFB或FDNB役生親核芳香取代反應，生成二硝基苯基氨基酸。此反應可以用來分析多肽的N末端氨基酸。Edman反應：在弱堿性條件下，口氨基酸與苯異硫割酸酯（PITC）反應，生成苯氨基硫甲酰衍生物（PTO氨基酸）。PTC-氨基酸可以環(huán)化，生成苯乙內酰硫脈衍生物（PT+氨基酸），用層析法可以分離鑒定PTHk氨基酸。用此方法可以分析多肽鏈N末端的氨基酸序列。菌三酮反應：在弱酸

10、性條件下，a-氨基酸與菌三酮共熱，發(fā)生氨基氧化脫氨和脫短反應，生成紫色化合物，最大吸收波長入max是570nm脯氨酸與菌三酮反應，生成亮黃色化合物，最大吸收波長入max是440nm此反應可以用于氨基酸含量的分析。氨基與?；噭┓磻；噭┯泄?jié)氧酰氯、叔丁氧甲酰氯、苯二甲酸酊、對-甲苯磺酰氯，以及5-二甲基氨基蔡-1一磺酰氯（丹磺酰氯DNS-Cl）。氨基與烷基化試劑反應a-短基中的氮是一個親核中心，能發(fā)生親核取代反應。生成西佛堿的反應（Schiff）氨基酸的a-氨基與醛類反應，生成西佛堿，西佛堿是很多酶促反應中的中間產物，例如轉氨基反應的中間產物。含硫氨基酸的烷基化反應硫原子也是親核中心，可發(fā)生

11、親核取代反應。生物體內，重要的甲基化劑是S-腺首甲硫氨酸（SAM,是由Met與ATP作用得到的S一烷基化產物。在酶催化下，SAM可以使多種生物分子的氨基甲基化，如磷脂酰膽堿的生物合成。a-短基參加的反應短基與堿反應生成鹽，與醇反應生成酯。短基與二氯亞硯或五氯化磷反應生成酰氯，使短基活化，可以用于多肽的人工合成。7. 氨基酸的光學性質氨基酸的必是一個不對稱碳（甘氨除外）原子，氨基酸有D型和L型兩種構型。蛋白質中的氨基酸都是L型，有些抗生素或微生物的細胞壁中有D型氨基酸。外消旋作用：混合等摩爾的D型和L型氨基酸，可以得到無旋光性的DL-消旋物。內消旋作用：一個D型半胱氨酸和一個L型半胱氨酸，氧化生

12、成內消旋胱氨酸。色氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸可以吸收紫外光。蛋白質分子在280nm有最大紫外光吸收，是因為蛋白質分子中含有這3種氨基酸殘基。8. 氨基酸的分離和分析用紙層析、薄層層析、電泳、陽離子交換層析等方法可以分離氨基酸混合物。陽離子交換層析法：用含Na*的緩沖液將陽離子交換樹脂處理成鈉鹽，且pH值在2左右。將游離氨基酸的混合溶液（pH23）加入柱中，此時氨基酸都以陽離子形式存在，與樹脂上的鈉離子交換，被固定在樹脂上。逐步提高洗脫液的pH值，減小氨基酸帶有的正電荷量；同時逐步提高洗脫液的鹽濃度，減小氨基酸與樹脂的作用力，可以將固定在樹脂上的氨基酸以不同的速度洗脫下來。被分離的氨基酸與菌三酮發(fā)生

13、顯色反應，根據衍生物對光吸收的強弱，可以定量分析各種氨基酸。氨基酸與離子交換樹脂的作用力主要有：靜電吸引力和氨基酸側鏈與樹脂基質（聚苯乙烯）的疏水作用力。靜電吸引力的大小直接與氨基酸的等電點有關，靜電吸引力的大小順序是：堿性氨基酸中性氨基酸酸性氨基酸。在等電點比較接近的氨基酸中，R側鏈殘基的疏水性越高，與樹脂基質作用力越大，在層析柱中的停留時間（保留時間）越長。（二）肽1. 肽和肽鍵的結構肽是由一個氨基酸的v短基與另一個氨基酸的ot-氨基脫水縮合而成的化合物，氨基酸間脫水后生成的共價鍵稱肽鍵（酰氨鍵），其中的氨基酸單位稱氨基酸殘基。由兩個氨基酸縮合而成的肽稱為2肽，少于10個氨基酸殘基的肽稱為

14、寡肽，多于10個氨基酸殘基的肽稱為多肽。肽鏈上的各個側鏈由不同的氨基酸R側鏈構成。肽鍵的結構特點：酰胺氮上的孤對電子與相鄰段基之間的共振作用，穩(wěn)定性高。肽鍵亞氨基在pHA14內不解離，6個原子幾乎處在同一平面內。2. 肽的化學性質肽的a一短基、a一氨基和側鏈R基上的活性基團都能發(fā)生與游離氨基酸相似的反應。含有肽鍵結構的化合物都會發(fā)生雙縮脈反應，可用于定量分析。肽與雙縮脈反應生成紫色或藍紫色化合物，這是肽和蛋白質特有的反應，游離氨基酸無此反應。3, 生物活性肽生物體內有很多具有生物活性的多肽和寡肽，稱活性肽?；钚噪脑谏锏纳L、發(fā)育、細胞分化、大腦功能、免疫、生殖、衰老、病變等過程中起重要作用。

15、活性肽是細胞內部、細胞間、器官間信息傳遞的主要化學信使，很多激素、抗生素都屬于肽類或肽衍生物。（三）蛋白質一級結構1. 蛋白質的結構層次一級結構：蛋白質分子中氨基酸殘基的排列順序（含二硫鍵）O二級結構：多肽鏈中各個肽段借助氫鍵形成有規(guī)則的構象。主要有a-螺旋、3-折疊和3-轉角。超二級結構：由兩個或兩個以上二級結構單元相互聚集，形成的有規(guī)則的二級結構的組合體。例如aa、0a8、333等結構。結構域：多肽鏈在二級結構或超二級結構基礎上形成三級結構的局部折疊區(qū)。結構域是蛋白質的獨立折疊單位，一般由100-200個氨基酸殘基構成。三級結構：多肽鏈借助各種非共價鍵的作用力，通過彎曲、折疊，形成具有一定

16、走向的緊密球狀構象。球狀構象的比表面積最低，使蛋白質與周圍環(huán)境的相互作用力最小。四級結構：寡聚蛋白中各亞基之間在空間上的相互關系和結合方式。2. 蛋白質一級結構測定蛋白質測序的基本策略：用兩種以上不同的裂解方法裂解蛋白質，產生兩套切點不同的肽段。分離、純化每一個肽段，分別測定每一個肽段的氨基酸序列，用重疊法拼接出一條完整的肽鏈。主要步驟：A, 根據蛋白質末端分析結果和相對分子質量，確定蛋白質分子中多肽鏈的數目。B, 如果蛋白質是寡聚蛋白，用變性劑（如8.0mol/L尿素）拆分蛋白質亞基。C, 斷開多肽鏈內的二硫鍵。D, 分析每一條多肽鏈的氨基酸組成，計算多肽鏈中氨基酸殘基的數目。E, 分析N-

17、末端和C-末端氨基酸，確定氨基酸測序的兩個端點。選用兩種不同的裂解方法將一條多肽鏈裂解成兩套重疊的肽段，分離純化每一個肽段，分別用Edman降解法測定每一個肽段的氨基酸序列。F, 用片斷重疊法拼接出一條完整的肽鏈。G, 確定二硫鍵的位置。H, 確定肽鏈中的天冬酰胺和谷氨酰胺3. 同源蛋白質在不同生物體內具有相同或相似功能的蛋白質。例如，血紅蛋白在不同的脊椎動物中都具有輸送氧氣的功能。同源蛋白質的特點：（1）多肽鏈長度相近，氨基酸序列相似。（2）同源蛋白質的氨基酸序列中，有許多位置的氨基酸對所有種屬來說都是相同的，稱不變殘基。不變殘基高度保守，是必需的。如果不變殘基發(fā)生變化，會影響蛋白質的功能。

18、（3）除不變殘基以外，其它位置的氨基酸對不同的種屬有很大變化，稱可變殘基?？勺儦埢?，個別氨基酸的變化不一定影響蛋白質的功能。（四）蛋白質的二級機構和纖維狀蛋白質1. 多肽主鏈的折疊多肽鏈的共價主鏈上所有的a一碳原子都參與形成單鍵，因此一個多肽主鏈可能有無限多種構象。生物體內蛋白質的多肽鏈只有一種或很少幾種構象，這種構象稱蛋白質的天然構象。天然構象的蛋白質具有生物活性，且相當穩(wěn)定。在生物體內天然構象的蛋白質主鏈上的單鍵不能自由旋轉。肽鏈的二面角，肽鏈的所有可能構象都能用和中這兩個構象角來描述，稱二面角。多肽鏈折疊的空間限制，和中同時為0的構象實際不存在，因為兩個相鄰平面上的酰胺基氫原子和段基氧

19、原子的接觸距離比其范德華半經之和小，空間位阻。二面角（、中）所決定的構象能否存在，主要取決于兩個相鄰肽單位中非鍵合原子間的接近有無阻礙。2. 拉氏構象圖實線封閉區(qū)域內任何二面角確定的構象都是允許的，且構象穩(wěn)定。虛線封閉區(qū)域是最大允許區(qū)，立體化學允許，但構象不夠穩(wěn)定。虛線外區(qū)域是不允許區(qū)，該區(qū)域內任何二面角確定的肽鏈構象，都是不允許的，此構象中非鍵合原子間距離小于最小允許距離，排斥力很大，構象極不穩(wěn)定。3. 蛋白質的二級結構驅使蛋白質折疊的主要動力有:a.暴露在溶劑中的疏水基團降低至最少程度。B.保持處于伸展狀態(tài)的多肽鏈和周圍水分子間形成的氫鍵相互作用的有利能量狀態(tài)。a一螺旋a一螺旋是蛋白質中常

20、見的一種二級結構，肽鏈主鏈繞中心軸盤繞成螺旋狀，相鄰螺圈之間形成鏈內氫鍵。在3.613螺旋中，二面角=57°,中=48°,肽鍵上N-H氫與它后面（N端）第四個殘基上的C=O氧間形成氫鍵，螺距是0.54nm，每一圈含有3.6個氨基酸殘基，每個殘基沿著螺旋的長軸上升0.15nm，氨基酸殘基的側鏈向外伸展。a一螺旋的種類有2.27螺旋（n=1）,310螺旋（n=2）,3.613螺旋（n=3）和4.316螺旋（n=4）。氨基酸側鏈對a一螺旋穩(wěn)定性的影響如果多肽鏈上連續(xù)出現帶同種電荷的氨基酸殘基，（例如Lys,或Asp,或Glu）,則由于靜電排斥，不能形成鏈內氫鍵，從而不能形成穩(wěn)定的

21、a-螺旋。例如多聚賴氨酸和多聚谷氨酸。而當這些殘基分散存在時，不影響a一螺旋穩(wěn)定。甘氨酸的角和甲角可取范圍較大，在肽鏈中連續(xù)出現時，使形成a一螺旋所需的二面角的可能性很小，不易形成a一螺旋。絲心蛋白含50%Gly,不形成a一螺旋。肽鏈中的R基較大（如Ile）時，不易形成a一螺旋。脯氨酸和羥脯氨酸終止a一螺旋。R基較小，且不帶電荷的氨基酸利于任螺旋的形成。蛋白質中的a一螺旋幾乎都是右手螺旋，但也有例外，在嗜熱菌蛋白酶中有很短的一段左手a一螺旋，由AspAsn-Gly-Gly（226229）組成，二面角是（）+64和中+42。.3-折疊兩條或多條幾乎完全伸展的多肽鏈側向聚集在一起，相鄰肽鏈主鏈上的

22、N-H氫和C=O氧之間形成氫鍵，這樣的多肽構象就是3一折疊。3一折疊中所有的肽鏈都參與鏈間氫鍵的形成，側鏈R基交替地分布在片層平面的兩側。3-折疊有平行式和反平行式2種。平行式：所有參與6折疊的肽鏈的N末端在同一方向，二面角$=119。，中=+113。o反平行式：肽鏈的極性一順一倒，N末端間隔相同，二面角$=139。，中=+135。在纖維狀蛋白質中6一折疊主要是反平行式，而在球狀蛋白質中反平行和平行兩種方式都存在。在纖維狀蛋白質的6一折疊中，氫鍵主要是在肽鏈之間形式；而在球狀蛋白質中，6一折疊既可在不同肽鏈間形成，也可在同一肽鏈的不同肽段間形成。從能量角度看，反平行6一折疊比平行的更穩(wěn)定，前者

23、的氫鍵NH-O幾乎在一條直線上，氫鍵最強。.3一轉角3一轉角是指蛋白質分子中出現的180°回折，有時稱之為發(fā)夾結構。由第一個氨基酸殘基的C=0第四個氨基酸殘基的NH間形成氫鍵。目前發(fā)現的6轉角多數在球狀蛋白質分子表面，6一轉角在球狀蛋白質中含量十分豐富，約占全部殘基的1/4。3一轉角的特征：由多肽鏈上4個連續(xù)的氨基酸殘基組成。主鏈骨架以180°返回折疊。第一個氨基酸殘基的C=O與第四個氨基酸殘基的WH形成氫鍵。C1與C4之間距離小于0.7nm。多數由親水氨基酸殘基組成。.無規(guī)卷曲沒有規(guī)律的多肽鏈主鏈骨架構象。二面角$、中存在于拉氏圖上所有允許區(qū)域，它在球狀蛋白中含量較高，對

24、外界物理、化學因素敏感，與蛋白質的生物活性有關。a一螺旋、6轉角和6一折疊的二面角$、中在拉氏構象圖上有固定區(qū)域，而無規(guī)卷曲的$、中二面角可存在于所有允許區(qū)域內。.超二級結構兩個或兩個以上二級結構單元相互聚集，形成的有規(guī)則的二級結構的組合體。超二級結構有皿、6a。和666三種基本的組合形式。.結構域和功能域多肽鏈在二級結構或超二級結構基礎上形成三級結構的局部折疊區(qū)。結構域是獨立的緊密球狀實體，是蛋白質的獨立折疊單位，一般由100-200個氨基酸殘基構成。功能域是蛋白質分子中能獨立存在的功能單位。功能域可以是一個結構域，也可以由兩個或兩個以上結構域組成。4. 纖維狀蛋白質纖維狀蛋白質是動物體的基

25、本支架和外保護成分，占脊椎動物體內蛋白質總量的一半以上。分子是有規(guī)則的線形結構，外形是纖維狀或棒狀。纖維狀蛋白質分為不溶性和可溶性兩類，不溶性的主要有角蛋白、膠原蛋白和彈性蛋白，可溶性的有肌球蛋白和血纖維蛋白。（五）蛋白質三級結構、四級結構與功能1. 蛋白質的三、四級結構蛋白質的三級結構在二級結構（0（一螺旋、3一折疊、3一轉角和無規(guī)卷曲）的基礎上，多肽鏈借助各種非共價鍵的作用，通過彎曲、折疊，形成具有一定走向的緊密球狀構象。球狀構象的比表面積最小，使得蛋白質與周圍環(huán)境的相互作用力最小。.球狀蛋白質三維結構特征球狀蛋白質都有各自獨特的三維結構，但是它們都具有以下共同的結構特征。球狀蛋白質含有二

26、種或二種以上二級結構單元（CL螺旋、3-折疊、3-轉角和無規(guī)卷曲），具有明顯的折疊層次，是緊密的球狀或橢球狀實體，疏水側鏈埋藏在分子內部，親水側鏈暴露在分子表面，分子表面有一個裂隙，通常是底物或效應物的結合部位。.膜蛋白的結構膜蛋白可以分為膜周邊蛋白和膜內在蛋白。膜周邊蛋白是可溶性球狀蛋白質，分布在膜表面，通過非共價鍵與膜結合。膜內在蛋白通過疏水肽段錨定在膜上，膜內在蛋白主要有三種：單個跨膜肽段的膜蛋白、7個跨膜肽段的膜蛋白和6桶型膜蛋白。還有一些蛋白質能與膜上的脂質形成共價鍵，錨定在膜上，形成膜蛋白。.蛋白質的折疊蛋白質折疊時，通過積累選擇形成自由能最低的構象。球狀蛋白質的折疊步驟：先快速形

27、成局部二級結構（b螺旋和3一折疊）；再形成初始的結構域，并由結構域形成熔球態(tài)；最后調整結構域的構象，形成完整的三級結構。在生物體內，蛋白質的折疊需要分子伴侶的參與。.蛋白質三級結構的穩(wěn)定性穩(wěn)定蛋白質三級結構的作用力主要是非共價鍵作用力，其中包括氫鍵、范德華力、疏水作用和鹽鍵，此外還有二硫鍵。.蛋白質的四級結構蛋白質的四級結構涉及亞基的種類和數目，以及各個亞基在整個蛋白質分子中的空間排布，亞基間的接觸位點（結構互補）和作用力（非共價作用力）。四級結構在結構和功能上的優(yōu)點：可以增強蛋白質結構的穩(wěn)定性?？梢蕴岣哌z傳經濟性和效率。使得酶分子的不同催化亞基聚積在一起，提高催化效率。使得蛋白質具有協(xié)同效應

28、和別構效應。2. 球狀蛋白質的結構與功能.肌紅蛋白在哺乳動物細胞中存儲和分配的氧肌紅蛋白由一條多肽鏈組成，分子中多肽主鏈由8段直的o（一螺旋組成，最長的a-螺旋有23個氨基酸殘基，最短的a-螺旋有7個氨基酸殘基，75%勺氨基酸殘基處在a-螺旋區(qū)內。肌紅蛋白多肽鏈繞曲成球狀分子，疏水氨基酸殘基幾乎全部在分子內部，例如Val、Leu、Met、Phe等，親水氨基酸殘基幾乎全部在球狀分子的外表面。4個Pro殘基各自處在1個拐彎處，Ser、Thr、Asn和Ile分別處在另外4拐彎處。血紅素中，中唏環(huán)中心的Fe2+六個配位鍵，其中4個與平面中唏分子的N結合，另外兩個與中唏平面垂直，1個與93位His（F8

29、）的咪哇基的N結合，另一個處于開放狀態(tài)，可以結合Q。肌紅蛋白為血紅素提供了一個疏水環(huán)境，避免Fe2+被氧化而失去氧結合能力。.血紅蛋白的結構與功能血紅蛋白在血液中結合并轉運氧。血紅蛋白分子接近于球體，4個亞基分別在四面體的四個角上，每個亞基上有一個血紅素輔基。HbA是成人體內主要的血紅蛋白，具有02俊的亞基結構。血紅蛋白與氧結合具有別構效應，氧合曲線是S形曲線。氧與第一個血紅素的結合后，有助于后續(xù)的氧與血紅蛋白分子中其余的三個血紅素結合。在肌肉組織中，H+和CO促進血紅蛋白釋放O;在肺泡毛細管中，。促進血紅蛋白釋放H和COo2、3一二磷酸甘油酸（BPG是血紅蛋白的別構效應物，它能與去氧血紅蛋白

30、結合，降低血紅蛋白對氧的親和力。.鐮刀狀細胞貧血的分子機理鐮刀狀細胞貧血是由于基因突變，引起血紅蛋白分子中氨基酸殘基被替換所造成的。人的血紅蛋白分子的四條肽鏈中，只有兩個Glu分子變化成Va1分子，就能發(fā)生鐮刀狀細胞貧血病。正常人血紅蛋白，66是Glu,鐮刀狀細胞貧血的患者的血紅蛋白66是Val。在生理條件下，Va1不帶電荷，疏水，Glu帶負電荷，親水。3. 免疫球蛋白的結構特點和功能.抗原與抗體抗原是指進入異體機體后，能致敏淋巴細胞產生特異抗體，并能與抗體發(fā)生特異結合的物質，主要有蛋白質、核酸以及其它高分子化合物?？贵w是在對抗原刺激的免疫應答中，B淋巴細胞產生的一類糖蛋白，它是能與相應抗原特

31、異性結合并產生免疫反應的球狀蛋白質，稱免疫球蛋白?？贵w具有高度特異性和多樣性，人類能夠產生超過108種的抗體。.免疫球蛋白的結構特點IgG分子由兩條相同的重鏈和兩條相同的輕鏈組成，四條肽鏈間有二硫鍵連接。重鏈的分子量為53000左右，輕鏈的分子量為22000左右。重鏈和輕鏈各分兩個區(qū)域，重鏈51.4為可變區(qū)，C一端34為恒定區(qū)，輕鏈N滿12為可變區(qū)，C檔12為恒定區(qū)。重鏈的可變區(qū)和輕鏈的可變區(qū)共同組成一個抗原結合部位。.抗體抗原反應以IgG為例，一個IgG分子含有2個抗原結合部位，它們位于丫形結構的2個臂的頂端。如果抗原分子含有2個抗原決定簇，抗體可以形成抗原-抗體的交聯晶格，產生沉淀反應?？?/p>

32、原抗體反應的條件：抗原決定簇與抗體結合部位構象互補，抗原與抗體有對應的化學基團，通過作用力（離子鍵、氫鍵）使二者結合。抗原抗體反應可以廣泛用于生物化學分析，例如免疫擴散，免疫電泳，酶聯免疫分析和Western印跡。（六）蛋白質的性質及其應用1.蛋白質的兩性性質蛋白質分子中，側鏈上各種可解離基團以及末端的or氨基和注一短基的解離性質，決定了蛋白質所帶電荷的性質和數量。在溶液中，當某種蛋白質所帶的凈電荷為零時，對應的pH值稱為蛋白質的等電點。蛋白質的等電點和它所含的酸性氨基酸的殘基數與堿性氨基酸的殘基數之比有關系。酸性氨基酸殘基的含量越高，等電點越低；堿性氨基酸殘基的含量越高，等電點越高。在等電點

33、條件下，蛋白質的電導性、溶解度、粘度均為最小值。2. 蛋白質的變性與復性某些物理或化學因素（高溫、高壓、紫外線和表面張力、強酸、強堿、有機溶劑、服和H）能破壞蛋白質分子的次級鍵，使得蛋白質的天然構象解體，但一級結構不變。蛋白質變性的后果是生物活性喪失，側鏈基團外露，物理、化學性質改變，生物化學性質改變。蛋白質的復性是指當變性因素除去以后，變性的蛋白質又可以重新回復到原來的天然構象。蛋白質的復性實驗證明，蛋白質的一級結構決定蛋白質的高級結構。3. 凝膠過濾法測定蛋白質相對分子量的原理不同大小的蛋白質流經凝膠層析柱時，比凝膠孔徑大的分子不能進入凝膠顆粒的網狀結構中，被排阻在顆粒之外，通過顆粒之間的

34、間隙快速流出層析柱。比凝膠孔徑小的分子能不同程度地進入凝膠顆粒的網狀結構中，因此不同大小的蛋白質分子在層析柱中移動的路徑不同，分子量大的蛋白質先流出柱子，分子量小的蛋白質后流出柱子。4. SD驟丙烯酰胺凝膠電泳法測定蛋白質相對分子量的原理SDS是強變性劑，能破壞蛋白質分子中的氫鍵和疏水作用力，筑基乙醇能打開二硫鍵。在有SDS和筑基乙醇存在下，單體蛋白或亞基的多肽鏈展開。SDS使蛋白質結合，使得多肽鏈帶上大量的相同密度的負電荷，掩蓋了不同蛋白質間原有的電荷差異，使得不同蛋白質的電荷/質量比相同。此外在SDS的作用下，SDA蛋白質復合物在水溶液中呈棒狀，直徑約為1.8nm,長度與蛋白質的相對分子量

35、成正比。分子量小的蛋白質在凝膠中遷移速度快，分子量大的蛋白質在凝膠中遷移速度慢。5. 蛋白質的分離純化方法蛋白質的分離純化主要涉及兩個方面：蛋白質與非蛋白質化合物的分離。不同種類蛋白質之間分離?？梢岳玫鞍踪|與非蛋白質之間物理、化學性質的差異，以及蛋白質之間物理、化學性質的差異來分離蛋白質。蛋白質溶解度的差異：不同的蛋白質在同一種溶劑中溶解度不同，同一種蛋白質在不同的溶劑中溶解度不同。主要有PEG沉淀法、有機溶劑沉淀法、等電點沉淀法和熱變性法。蛋白質電荷性質的差異：不同蛋白質中含有的酸性氨基酸殘基與堿性氨基酸殘基的比例不同，它們的等電點不同，在一定的pH環(huán)境中帶有的電荷性質和電荷量不同。因此可

36、以用離子交換層析法和電泳法分離純化蛋白質。電泳法主要有聚丙烯酰氨凝膠電泳、毛細管電泳、等電聚焦電泳和層析聚膠電泳。分子大小的差異：可以根據蛋白質分子大小的不同，選用凝膠過濾法、超濾法、透析法和離心法來分離純化蛋白質。與配體親和力的差異：根據不同的蛋白質能分別與相應的特異性配體非共價結合，利用親和層析法可以分離純化蛋白質。6. 蛋白質含量的測定測定總蛋白質含量的方法有：凱氏定氮法、雙縮尿法、Folin-酚法和紫外吸收法。測定某一種特定蛋白質的含量，可以用生物學的方法。對于酶或激素蛋白，可以利用它們的酶活性或激素活性來測定。對于不具備酶活性或激素活性的蛋白質，可以利用抗體-抗原反應來測定。7. 蛋

37、白質純度的鑒定HPLC法、溶解度分析法、沉降法和N末端氨基酸分析法。電SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳。如果是純的均一的蛋白質，電鑒定蛋白質純度的方法主要有電泳法、高效液相層析（泳法主要有等電聚焦電泳，毛細管電泳，聚丙烯酰胺凝膠電泳和泳法、高效液相層析法分析圖譜上只出現一個條帶或一個峰。三、重點、難點重點：氨基酸的結構，氨基酸側鏈的物理、化學性質與多肽和蛋白質的結構和功能的關系。氨基酸的兩性性質，氨基酸的化學性質與應用。蛋白質一級結構的測定，肽的結構與功能。蛋白質的二級結構，蛋白質的高級結構，生物體內蛋白質的功能，蛋白質的變性與復性，蛋白質的折疊。纖維蛋白質的結構特征與功能，球狀蛋白質結構特征與功能

38、。肌紅蛋白與血紅蛋白的結構特點和氧合曲線。免疫球蛋白的結構與功能，酶聯免疫吸附分析法(ELISA)。蛋白質的分離純化方法及純度鑒定。難點：氨基酸的結構與蛋白質的結構和功能的關系，氨基酸滴定曲線，氨基酸的化學反應及其應用，蛋白質一級結構的測定，蛋白質的二級結構，球狀蛋白質的結構與功能，寡聚蛋白的結構與功能，肌紅蛋白與血紅蛋白的氧合曲線，蛋白質的分離純化方法。四、典型例題解析例題3-1:對蛋白質中自然發(fā)生的氨基酸替換的研究結果如下，請解釋下列現象。(1) 絲氨酸的替換最不容易引起蛋白質功能的改變。(2) 色氨酸的替換最容易引起蛋白質功能的改變。(3) LystArg和IleLeu這樣的替換一般對蛋

39、白質的功能基本沒有影響。解：蛋白質分子中，氨基酸殘基側鏈基團的大小、電荷性質和極性的改變都可能引起蛋白質結構的變化，從而影響蛋白質的功能。(1) Ser具有一個中等大小的側鏈，側鏈是極性的，不帶電荷。極性不帶電荷的殘基(Asn、Gln或Thr)或者極性帶電荷的殘基(Arg、Asp、Glu或Lys)有可能取代Ser,不會顯著破壞蛋白質的構象。Trp側鏈的的疏水性最強，往往出現在球狀分子的內部。在蛋白質疏水核內，Phe苯環(huán)形成的范德華力的能力比Trp呼噪環(huán)的要小，會引起蛋白質的結構發(fā)生顯著變化，影響蛋白質的功能。(2) Lys和Arg的側鏈都帶正電荷，且長度相近。Ile和Leu大小相似，且都疏水。

40、這兩種替代幾乎不影響蛋白質的整體構象，因此不會影響蛋白質的功能。例題3-2:(a)Tris是一個弱酸(Ka=8.3x10-9mol/L，它是生化實驗中常用的緩沖劑。問在pH8.00時，Tris有其共軸酸(Tris-H+)的比值是多少？(b)若上述溶液中Tris的總濃度為100mmol/L,在加入5mmol/L(H+)后，溶液pH值是多少？若Tris的總濃度減少到20mmol/L,pH變化又是多少？解：(a)因為pH=pKa+1g(Tris/Tris-H+)pKa=-1gKa=8.08所以8.00=8.08+1g(Tris/Tris-H+)Tris/Tris-H+=0.83(b)若Tris+Tr

41、is-H+=100mmol/L則根據(a)中結果可得：Tris=45mmol/LTris-H+=55mmol/L當加入5mmol/LH+后，則Tris減少5mmol/L，而Tris-H+增力口5mmol/L,即：Tris=40mmol/LTris-H+=60mmol/L因此pH=pKa+1g(Tris/Tris-H+)8.08+1g(40/60)=7.9即加入5mmol/LH+可使pH降低0.1單位。若Tris的總濃度為20mmol/L,則Tris+Tris-H+=20mmol/LTris/Tris-H+=0.83所以Tris=9mmol/LTris-H+=11mmol/L加入5mmol/LH

42、+后，則Tris減少到4mmol/L，而Tris-H+增加到16mmol/L,pH=pKa+1g(Tris/Tris-H+)8.08+1g4/16)=7.48即此時加入5mmol/L可使pH降低0.52個單位。例題3-3:用陽離子交換層析分離下列每一對氨基酸，用pH7的緩沖溶液洗脫，哪一種氨基酸先從離子交換柱上流出，為什么？A.Lys與Met。B.Lys與Asp。C.Glu與Met。D.Gly與Leu。E.Ser與Ala。解：影響氨基酸流出順序的主要因素是：(1) pH7時氨基酸的電荷性質和電荷量，通常等電點低的氨基酸帶有負電荷，不與陽離子交換樹脂結合，因此會先流出，反之，帶正電荷，后流出。(

43、2) 電荷量相同或相近時，側鏈R基團疏水性強的氨基酸與樹脂基質作用力大，因此會后流出。Met先流出。Lys的等電點pI=9.74,Met的等電點pI=5.75，在pH7時Lys帶有一個的正電荷，與陽離子交換樹脂結合牢固。而Met帶負電荷，不能與陽離子交換樹脂結合，因此Met先流出。B.Asp先流出(Asp的pI=2.97)。C.Glu先流出(Glu的pI=3.22)。D.Gly先流出(Gly的pI=5.97,Leu的pI=5.98)。這兩種氨基酸的等電點幾乎相同，這時要考慮它們的側鏈基團的疏水性。Gly的側鏈基團的疏水性比Leu的小，與樹脂基質作用力小，因此Gly先流出。E.Ser先流出。Se

44、r的等電點是pI=5.68,Ala的等電點是pI=6.02，而且Ala側鏈的疏水性比Ser的大。例題3-4:結合肌紅蛋白和血紅蛋白的氧合曲線，簡述動物體內的氧從肺中轉運到肌肉中的過程。肺泡中的p(Ob)為100torr，肌肉的毛細管中p(Q)為20torr,P50=26torr。血紅蛋白在肺泡中的丫值是0.97，在肌肉的毛細管中的丫值是0.25。肌紅蛋白的P50=2torr。解：肌紅蛋白是單亞基的氧結合蛋白，它的氧合曲線是雙曲線。血紅蛋白是含有4個亞基的氧結合蛋白，亞基間存在協(xié)同效應，它的氧合曲線是S形曲線。血紅蛋白在肺泡中的氧分數飽和度Y是0.97,因此肺泡中的血紅蛋白能大量地結合氧，并且將

45、氧運到肌肉組織中。在肌肉毛細血管中，血紅蛋白的氧分數飽和度Y是0.25，大量釋放氧，氧的釋放量Y是0.72o肌肉毛細血管中的肌紅蛋白的P50=2torr,可以高度結合血紅蛋白釋放的氧。例題3-5:分離純化蛋白質的一般原則是什么？解：在分離純化某一個特定蛋白質時，通常要求在盡量保持蛋白質的天然構象和活性的同時，提高蛋白質的純度、均一性和回收率，一般可以分為以下幾步。(1) 前處理用各種方法將細胞破碎，使蛋白質從組織或細胞中釋放到提取液中，用過濾或離心法除去細胞碎片。動物組織和細胞可以用電動搗碎機、勻漿器或超聲波破碎機處理。植物組織和細胞可以用石英砂與提取液一起研磨，或用纖維素酶處理。細菌細的胞壁

46、可以用超聲波破碎機處理，與石英砂研磨或用溶菌酶處理。(2) 粗分級分離前處理得到的蛋白質溶液中含有大量的雜蛋白以及少量的核酸和多糖，可以選用適當的方法，去除雜蛋白。一般可以采用鹽析、等電點沉淀或有機溶液沉淀等方法。(3) 細分級分離粗分級分離步驟已經將大部分雜蛋白除掉，細分級分離可以將樣品進一步純化。一般用凝膠過濾、離子交換層析、親和層析等方法。又是還可以采用各種電泳方法。(4) 結晶這是分離純化的最后一步，結晶和重結晶可以進一步純化蛋白質。蛋白質的結晶不僅是純度標志，還表明蛋白質處于天然狀態(tài)，沒有發(fā)生變性。例題3-6:凝膠過濾層析與凝膠電泳中的分子篩效應有什么不同？為什么？解：這兩種分離方法

47、的原理不同。在凝膠過濾層析中，分子量大的蛋白質不能進入凝膠孔隙內部，只能穿過凝膠顆粒之間的間隙，很快流出層析柱。因此，分子量大的蛋白質，移動的路徑短，移動速度較快；分子量小的蛋白質，移動的路徑長，移動速度較慢。而在凝膠電泳中，整個凝膠是一個完整的空間網狀結構，分子量大的蛋白質與分子量小的蛋白質都必須穿過凝膠，移動的路徑是相同的。分子量大的蛋白質在膠孔中的摩擦力較大，移動速度較慢，分子量小的蛋白質在膠孔中的摩擦力較小，移動速度較快。例題3-7:什么是蛋白質的變性作用？引起蛋白質變性的因素有哪些？解：蛋白質的變性作用，是指蛋白質高級結構被破壞。蛋白質的天然構象解體，多肽鏈由有序狀態(tài)成為伸展松散的無

48、規(guī)則狀態(tài)。變性作用一般不涉及肽鍵的斷裂，而主要是次級鍵斷裂。變性后的蛋白質，溶解度降低，粘度增加，失去生物活性，失去結晶能力，易被蛋白酶水解。引起蛋白質變性的因素有兩大類：物理因素：高溫、高壓、紫外線、超聲波。化學因素：強酸、強堿、重金屬、變性劑。例題3-8:蛋白質化學研究中常用的試劑有：漠化割，尿素，隘基乙醇，胰蛋白酶，過甲酸，丹磺酰氯，6mol/L鹽酸，菌三酮，異硫割酸苯酯，和胰凝乳蛋白酶。為完成下列各項實驗，請選擇最合適的試劑。A. 一個小肽的氨基酸序列測定B. 多肽的N末端氨基酸測定C. 一個不含二硫鍵的蛋白質的可逆變性D. 芳香族氨基酸殘基的短一側肽鍵的水解E. 甲硫氨酸的短基一側肽

49、鍵的裂解F. 通過氧化途徑將二硫鍵打開解：A.小肽的氨基酸序列測定用異硫割酸苯酯A. 多肽的N末端氨基酸測定用丹磺酰氯B. 不含二硫鍵的蛋白質的可逆變性用尿素C. 芳香族氨基酸殘基的愈一側肽鍵的水解用胰凝乳蛋白酶D. 甲硫氨酸的愈基一側肽鍵的裂解用漠化割E. 通過氧化途徑將二硫鍵打開用過甲酸例題3-9:多聚谷氨酸在pH3.0以下的水溶液中形成a一螺旋，而在pH5.0以上的水溶液中卻為伸展狀態(tài)，試解釋這個現象。在什么pH條件下，多聚賴氨酸會形成a-螺旋？解：氨基酸側鏈基團的解離性質對a一螺旋的形成有很大的影響。由單種氨基酸構成的聚合物，只有當側鏈基團不帶電荷時才能形成a-螺旋。因為相鄰殘基的側鏈

50、上帶有同種電荷會產生靜電排斥力，阻止a-螺旋的形成。谷氨酸側鏈的pKa為4.1，在pH3.0以下的水溶液中多聚谷氨酸側鏈幾乎不帶電荷，能夠形成a一螺旋。在pH5.0以上的水溶液中，多聚谷氨酸側鏈幾乎全部帶負電荷，不能形成a-螺旋，呈現伸展狀態(tài)。賴氨酸側鏈的pKa為10.5,當pH遠高于10.5時，多聚賴氨酸的側鏈不帶電荷，可以形成a一螺旋。當pH遠低于10.5時，多聚賴氨酸的側鏈帶正電荷，呈現伸展狀態(tài)。例題3-10:試解釋下列現象。用熱水洗滌羊毛衫時，羊毛衫會變長，但是在電熱干燥器內干燥時，羊毛衫又會收縮。而絲綢制品經過同樣的處理卻不收縮。解：羊毛纖維的多肽鏈的基本結構單位是a-螺旋，每個氨基

51、酸殘基沿a-螺旋的軸向長度是0.15nm。在加熱條件下，纖維中的部分a一螺旋轉化為6折疊構象。6一折疊中每個氨基酸殘基的軸向長度是0.65-0.7nm,所以羊毛纖維伸展變長。當干燥以后，多肽鏈又由3-折疊構象轉變?yōu)閍-螺旋構象，羊毛纖維收縮。絲綢纖維中主要是絲心蛋白，多肽鏈由6-折疊構象組成，在加熱條件下不會發(fā)生a-螺旋構象與6-折疊構象之間的轉化，因此絲綢纖維在熱水洗滌和干燥時基本不會出現伸展和收縮現象。例題3-11:有一蛋白質，在某組織內含量較低，很難分離提純，現已知其分子量，并從其它實驗室要來該蛋白質的抗體，問用哪些實驗方法可以初步證實組織內的確含有該蛋白質？解：先用根據這種蛋白質的分子

52、量，選用一定濃度的聚丙烯酰胺作用分離膠，用SDS-PAG吩離從該組織中所提取得到的蛋白質。然后，用蛋白質印跡技術，轉移到特定類型的薄膜上，最后用酶聯抗體進行檢測，觀察一種分子量的蛋白質條帶是否呈陽性反應。如果呈陽性反應，則初步證實組織內的確含有該蛋白質。例題3-12:假定蛋白質是在pH7.0低離子強度的溶液中，下述蛋白質的哪些氨基酸殘基能形成:(1)a螺旋；(2)6折疊；無規(guī)則卷曲；(4)二硫鍵。Ile-Cys-Pro-Val-G1n-His-Tyr-Thr-A1a-Phe-Cys-Trp-Leu-Met-Pro-C1y-G1y-Hypro-Phe-Gly-5101520Ala-Gly-Ala

53、-G1y-Ser-Gly-Ala-Gly-Ile-Glu-Asn-Glu-Gln-Asn-Met-Ala-His-Phe-Trp-Tyr-25303540LYs-Gly-Lys-Lys-Arg-Arg-Cys-Glu-Ile-Gly-Ser-G1y-Ser-Gly-Ala-G1y-Ser-G1y-Arg-Arg-45505560Lys-Gly-Arg-Gly-Arg-Pto-Hypro65(2) 解：(1)a螺旋：414,29406折疊：20-28和58-50形成反平行的6折疊。(3) 無規(guī)卷曲：1519,4149(帶電荷的殘基)，5965。二硫鍵：2位或11位的Cys可以和47位Cys形成二

54、硫鍵。例題3-13:根據以下實驗結果推斷一多肽鏈的氨基酸序列。(1) 酸水解和氨基酸組成為Ala2,Arg,Lys?,Met,Phe,Ser2。(2) 愈肽酶A水解得一氨基酸為Ala。(3) 胰蛋白酶水解得四個肽段，其氨基酸組成如下：Ala,ArgLys,Phe,SerLysAla,Met,Ser。(4) 漠化割水解得兩個肽段，其氨基酸組成如下：Ala,Arg,Lys2,Met,Phe,SerAla,Ser。(5) 嗜熱菌蛋白酶水解得兩個肽段，其氨基酸組成如下：Ala,Arg,SerAla,Lys2,Met,Phe,Ser。解：從(1)可知該肽為九肽。從(2)可知其C端為Ala。從(2)(3)

55、和胰蛋白酶的專一性可知如下肽段：(A)Ala-Arg(B)(Phe,Ser)-Lys(C)Lys(D)(Met,Set)-Ala從(4)和(2)可知：(E)-Met-Ser-Ala從(5)和嗜熱菌蛋白酶的專一性可知：(F)-Phe-(Ala,Lys2,Met,Ser)從(E)和(F)可知：(G)-Phe-Lys-Lys-Met-Ser-Ala從(A)(B)(G)可知該肽的氨基酸序列為Ala-Arg-Ser-Phe-Lys-Lys-Met-Ser-Ala例題3-14:有三種未知的蛋白質A、B、Co種蛋白質主要是a螺旋構象。另一種主要是6折疊構象。還有一種是三股螺旋的膠原蛋白。用氨基酸分析儀測定了

56、每種蛋白質的氨基酸組成。結果如表31所示，你能指出哪種蛋白質相應于哪種構象嗎？為什么？表3-1三種蛋白質的氨基酸組成(摩爾百分數)ABCABCAla29.45.010.7Leu0.56.92.4Arg0.57.25.0Lys0.32.33.4Asp1.36.04.5Met-0.50.8Cys-11.2-Phe0.52.51.2Glu1.012.17.1Pro0.37.512.2Gly44.68.133.0Ser12.210.24.3His0.20.70.4Trp0.21.2-Hypro-9.4Tyr5.24.50.4Ile0.72.80.9Val2.25.12.3解：蛋白質A中含小側鏈的氨基酸

57、多，Gly、Ala和Ser共占86.2%，所以蛋白質A是絲蛋白，是6折疊構象。蛋白質B中半胱氨酸的含量高，占11.2%，所以蛋白質B是羊毛纖維，是Q螺旋構象。蛋白質C中，Gly占33%,Pro占12.2%,Hypro占9.4%,所以蛋白質C是三股螺旋的膠原蛋白。例題3-15:什么是別構效應(變構效應)?解：別構效應是指生物體內具有多個亞基的蛋白質與變構效應劑結合后而引起其構象的改變，從而蛋白質分子改變生物活性大小的現象稱為別構效應。別構效應是生物體代謝調節(jié)的重要方式之一。例如：血紅蛋白分子是由四個亞基(a202)組成的蛋白質。脫氧血紅蛋白分子由于分子內形成了八對鹽鍵，使分子的構象受到約束，構象穩(wěn)定，和氧的親和力較弱。當一個a-亞基與Q結合后，部分鹽鍵被破壞，某些氨基酸殘基發(fā)生位移，這時與氧的結合位點隨即暴露出來，使第二個a-亞基構象改變，對氧的親和力增加而與氧結合。這樣又可以使兩個6-亞基依次發(fā)生構象改變而以更高的親和力與氧結合。這時八對鹽鍵已經全部斷裂，a162和a261之間的位移也達到7埃。血紅蛋白分子的變構作用使得整個