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1、 第四章第四章 蛋白質(zhì)化學(xué)蛋白質(zhì)化學(xué)學(xué)習(xí)要求氨基酸肽蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)及其測定蛋白質(zhì)的分子構(gòu)象蛋白質(zhì)的重要作用蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能蛋白質(zhì)的性質(zhì)及純化第1頁/共143頁學(xué)習(xí)要求學(xué)習(xí)要求指示:刪除樣本文檔圖標,并替換為工作文檔圖標，如下: 在 Word 中創(chuàng)建文檔. 返回 PowerPoint 在“插入”菜單中選擇“對象.” 單擊“從文件創(chuàng)建” 定位“文件”框中的文件名 確認選中“顯示為圖標”。 單擊“確定” 選擇圖標 從“幻燈片放映”菜單中選擇“動作設(shè)置” 單擊“對象動作”，并選擇“編輯” 單擊“確定”1. 了解蛋白質(zhì)生物功能、分類。 2. 了解氨基酸分類、結(jié)構(gòu)、重要化學(xué)反應(yīng)和分離、分析方法，重點弄

2、清楚它的兩性性質(zhì), pI 和 Pk。4. 了解蛋白質(zhì)的重要理化性質(zhì)。 3. 弄清楚蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)及其序列分析方法。了解二、三和四級結(jié)構(gòu)基本概念。5. 了解蛋白質(zhì)分離、純化方法及其理論依據(jù)。6. 有那些結(jié)合蛋白？它們的分布、特性和生物功能。章首第2頁/共143頁2022-2-7蛋白質(zhì)的重要作用 蛋白質(zhì)組成與分類4.1 4.1 蛋白質(zhì)在生命過程中的重要作用蛋白質(zhì)在生命過程中的重要作用章首第3頁/共143頁2022-2-7蛋白質(zhì)的重要作用蛋白質(zhì)的重要作用 蛋白質(zhì)作為生命現(xiàn)象的物質(zhì)基礎(chǔ)之一，構(gòu)成一切細胞和組織結(jié)構(gòu)的最重要的組成成分，參與生物體內(nèi)許多方面的重要功能。支持文檔節(jié)首第4頁/共143頁202

3、2-2-7蛋白質(zhì)的重要作用蛋白質(zhì)的重要作用 （一）酶的催化作用 （二）轉(zhuǎn)運和貯存功能 （三）運動功能 （四）結(jié)構(gòu)支持作用 （五）免疫作用 （六）生物膜功能支持文檔節(jié)首第5頁/共143頁2022-2-7 （七）接受和傳遞信息 （八）代謝調(diào)節(jié)功能 （九）控制生長和分化 （十）感染和毒性作用 （十一）其他作用支持文檔蛋白質(zhì)的重要作用蛋白質(zhì)的重要作用節(jié)首第6頁/共143頁2022-2-7蛋白質(zhì)組成與分類蛋白質(zhì)組成與分類組成基本單位氨基酸主要組成元素為碳、氫、氧、氮有的還含有硫、磷、碘或金屬元素（如鐵、銅、鋅等）節(jié)首第7頁/共143頁2022-2-7蛋白質(zhì)的常見分類方法蛋白質(zhì)的常見分類方法 1根據(jù)蛋白質(zhì)

4、的化學(xué)組成 2根據(jù)蛋白質(zhì)的溶解性和組成 3根據(jù)蛋白質(zhì)分子形狀 4根據(jù)蛋白質(zhì)生物功能 支持文檔簡單蛋白質(zhì)和結(jié)合蛋白質(zhì)分類表球狀蛋白質(zhì)和纖維狀蛋白質(zhì)活性蛋白質(zhì)和非活性蛋白質(zhì)節(jié)首第8頁/共143頁4.2 4.2 氨基酸氨基酸指示:刪除樣本文檔圖標,并替換為工作文檔圖標，如下: 在 Word 中創(chuàng)建文檔. 返回 PowerPoint 在“插入”菜單中選擇“對象.” 單擊“從文件創(chuàng)建” 定位“文件”框中的文件名 確認選中“顯示為圖標”。 單擊“確定” 選擇圖標 從“幻燈片放映”菜單中選擇“動作設(shè)置” 單擊“對象動作”，并選擇“編輯” 單擊“確定”氨基酸的理化性質(zhì)氨基酸的理化性質(zhì)氨基酸的分離與分析氨基酸的

5、分離與分析氨基酸的制備和應(yīng)用狀況氨基酸的制備和應(yīng)用狀況章首氨基酸的結(jié)構(gòu)與分類氨基酸的結(jié)構(gòu)與分類第9頁/共143頁 氨基酸的結(jié)構(gòu)與分類氨基酸的結(jié)構(gòu)與分類 蛋白質(zhì)是由廿種基本氨基酸組成的。指示:刪除樣本文檔圖標,并替換為工作文檔圖標，如下: 在 Word 中創(chuàng)建文檔. 返回 PowerPoint 在“插入”菜單中選擇“對象.” 單擊“從文件創(chuàng)建” 定位“文件”框中的文件名 確認選中“顯示為圖標”。 單擊“確定” 選擇圖標 從“幻燈片放映”菜單中選擇“動作設(shè)置” 單擊“對象動作”，并選擇“編輯” 單擊“確定”氨基酸結(jié)構(gòu)通式:節(jié)首第10頁/共143頁 氨基酸的結(jié)構(gòu)與分類氨基酸的結(jié)構(gòu)與分類指示:刪除樣本

6、文檔圖標,并替換為工作文檔圖標，如下: 在 Word 中創(chuàng)建文檔. 返回 PowerPoint 在“插入”菜單中選擇“對象.” 單擊“從文件創(chuàng)建” 定位“文件”框中的文件名 確認選中“顯示為圖標”。 單擊“確定” 選擇圖標 從“幻燈片放映”菜單中選擇“動作設(shè)置” 單擊“對象動作”，并選擇“編輯” 單擊“確定”-氨基酸有兩種構(gòu)型:D構(gòu)型和L構(gòu)型 它們是與甘油醛或乳酸相比較而決定的。凡是與L甘油醛（或L乳酸）構(gòu)型相同的，就定義為L氨基酸，反之為D氨基酸。節(jié)首第11頁/共143頁氨基酸的結(jié)構(gòu)與分類氨基酸的結(jié)構(gòu)與分類節(jié)首第12頁/共143頁 指示:刪除樣本文檔圖標,并替換為工作文檔圖標，如下: 在 W

7、ord 中創(chuàng)建文檔. 返回 PowerPoint 在“插入”菜單中選擇“對象.” 單擊“從文件創(chuàng)建” 定位“文件”框中的文件名 確認選中“顯示為圖標”。 單擊“確定” 選擇圖標 從“幻燈片放映”菜單中選擇“動作設(shè)置” 單擊“對象動作”，并選擇“編輯” 單擊“確定”根據(jù)氨基酸R基側(cè)鏈的極性，可將氨基酸分為疏水性氨基酸（非極性氨基酸）親水性氨基酸（極性氨基酸） 氨基酸的結(jié)構(gòu)與分類不帶電荷的極性氨基酸帶正電荷的堿性氨基酸帶負電荷的酸性氨基酸Asp GluLys ArgHisSer Thr TyrAsn Gln CysGlyAla Val IleAla Val IleLeu Pro MetLeu Pr

8、o Met phe Trp phe Trp 節(jié)首第13頁/共143頁 指示:刪除樣本文檔圖標,并替換為工作文檔圖標，如下: 在 Word 中創(chuàng)建文檔. 返回 PowerPoint 在“插入”菜單中選擇“對象.” 單擊“從文件創(chuàng)建” 定位“文件”框中的文件名 確認選中“顯示為圖標”。 單擊“確定” 選擇圖標 從“幻燈片放映”菜單中選擇“動作設(shè)置” 單擊“對象動作”，并選擇“編輯” 單擊“確定”根據(jù)生物體的需要，可將氨基酸分為必需氨基酸半必需氨基酸 氨基酸的結(jié)構(gòu)與分類非必需氨基酸其余氨基酸其余氨基酸Arg HisLysLys、Val IleVal IleLeu phe Met TrpLeu phe

9、 Met TrpThr Thr 節(jié)首第14頁/共143頁 氨基酸的結(jié)構(gòu)與分類節(jié)首第15頁/共143頁 氨基酸的結(jié)構(gòu)與分類節(jié)首第16頁/共143頁 氨基酸的結(jié)構(gòu)與分類節(jié)首第17頁/共143頁 氨基酸的結(jié)構(gòu)與分類節(jié)首第18頁/共143頁 氨基酸的結(jié)構(gòu)與分類節(jié)首第19頁/共143頁非編碼氨基酸非編碼氨基酸 屬于氨基酸的衍生物，也稱為修飾氨基酸。 如：胱氨酸、羥賴氨酸、羥脯氨酸、L-甲狀腺素等節(jié)首第20頁/共143頁非編碼氨基酸（胱氨酸）非編碼氨基酸（胱氨酸）節(jié)首第21頁/共143頁羥脯氨酸與羥賴氨酸羥脯氨酸與羥賴氨酸節(jié)首第22頁/共143頁非蛋白質(zhì)氨基酸非蛋白質(zhì)氨基酸 不是蛋白質(zhì)的組成成分 以游離或

10、結(jié)合的形式存在于生物界 大都是常見氨基酸的衍生物 還有些是-,-,-, 和D-型氨基酸 一些是代謝中間產(chǎn)物，如瓜氨酸、鳥氨酸； -氨基丁酸等節(jié)首第23頁/共143頁氨基酸的理化性質(zhì)氨基酸的理化性質(zhì)一般物理性質(zhì) 氨基酸的酸堿性質(zhì)氨基酸的光吸收性氨基酸的化學(xué)反應(yīng)節(jié)首第24頁/共143頁氨基酸的理化性質(zhì) 氨基酸為無色晶體，不同氨基酸其晶體形狀不相同。 氨基酸熔點一般在200300C。 氨基酸的溶解度 各種氨基酸有不同的味感 氨基酸的比旋光度比旋光度一般物理性質(zhì)返回節(jié)首第25頁/共143頁氨基酸的理化性質(zhì)氨基酸的酸堿性質(zhì) 氨基酸在水溶液中或在晶體狀態(tài)時主要時以兩性離子的形式存在。節(jié)首第26頁/共143

11、頁氨基酸的理化性質(zhì)氨基酸的酸堿性質(zhì) 氨基酸的等電點 pI氨基酸的可解離基團的pK值兩個重要概念：兩個重要概念：節(jié)首第27頁/共143頁氨基酸的理化性質(zhì)氨基酸的酸堿性質(zhì)以谷氨酸為例: pI=1/2（pK1+pKR）1/2 (2.19+4.25)=3.22節(jié)首第28頁/共143頁氨基酸的理化性質(zhì)氨基酸的酸堿性質(zhì)氨基酸的每一功能基因可被酸堿所滴定，可根據(jù)氨基酸的滴定曲線來推算pK值。節(jié)首第29頁/共143頁氨基酸的理化性質(zhì)氨基酸的酸堿性質(zhì) 在等電點以上的任何pH，氨基酸帶 凈負電荷，在電場中將向正極移動；結(jié)論： 在低于等電點的任何pH，氨基酸帶 凈正電荷，在電場中將向負極移動。 在一定pH范圍內(nèi)，氨

12、基酸溶液的pH離 等電點愈遠，氨基酸所攜帶的凈電荷 愈大。節(jié)首返回第30頁/共143頁氨基酸的理化性質(zhì)氨基酸的光吸收性 芳香族氨基酸在pH8時紫外吸收光譜節(jié)首第31頁/共143頁氨基酸的理化性質(zhì)氨基酸的光吸收性 芳香族側(cè)鏈有紫外吸收，所以280nm處吸收的測定，是定量蛋白質(zhì)濃度最常用的方法。紫外吸收性受溶液pH的影響節(jié)首返回第32頁/共143頁氨基酸的理化性質(zhì)氨基酸的化學(xué)反應(yīng) （1）與茚三酮反應(yīng)-氨基酸與合茚三酮試劑共熱，可發(fā)生反應(yīng)生成藍紫化合物。節(jié)首第33頁/共143頁氨基酸的理化性質(zhì)氨基酸的化學(xué)反應(yīng) 對脯氨酸和羥脯氨酸反應(yīng)則生成黃色化合物，其結(jié)構(gòu)如下所示：反應(yīng)生成的化合物的顏色深淺程度以及

13、CO2生成量，均可作為氨基酸定量分析依據(jù)。節(jié)首第34頁/共143頁氨基酸的理化性質(zhì)氨基酸的化學(xué)反應(yīng) （2）與亞硝酸反應(yīng)含游離-氨基的氨基酸能與亞硝酸起反應(yīng)，定量地放出氮氣，氨基酸被氧化成羥酸。含亞氨酸的脯氨酸則不能與亞硝酸反應(yīng)。節(jié)首第35頁/共143頁氨基酸的理化性質(zhì)氨基酸的化學(xué)反應(yīng) 測定N2 的體積，即可算出氨基酸的含量。Van Slyke 氨基氮測定法就是根據(jù)此反應(yīng)原理。節(jié)首第36頁/共143頁氨基酸的理化性質(zhì)氨基酸的化學(xué)反應(yīng) （3）與甲醛反應(yīng) 氨基酸在溶液中有如下平衡：節(jié)首第37頁/共143頁氨基酸的理化性質(zhì)氨基酸的化學(xué)反應(yīng) 甲醛滴定法不僅用于測定氨基酸含量，也常用來測定蛋白質(zhì)水解程度。

14、節(jié)首第38頁/共143頁氨基酸的理化性質(zhì)氨基酸的化學(xué)反應(yīng) （4）與熒光胺反應(yīng) 氨基酸可與熒光胺反應(yīng)，產(chǎn)生熒光產(chǎn)物，可用熒光分光光度計測定氨基酸含量。節(jié)首返回第39頁/共143頁1紙層析法2薄層層析法3離子交換柱層析法4高效液相層析法 5紙電泳 節(jié)首氨基酸的分離與分析第40頁/共143頁 (一)氨基酸的制備 制備氨基酸有4種途徑：從蛋白質(zhì)水解液中分離提?。?應(yīng)用發(fā)酵法生產(chǎn)；應(yīng)用酶的催化反應(yīng)生成氨基酸；有機合成法。適宜于中適宜于中小規(guī)模的生產(chǎn)小規(guī)模的生產(chǎn)可大規(guī)?？纱笠?guī)模生產(chǎn)生產(chǎn)節(jié)首氨基酸的制備和應(yīng)用狀況第41頁/共143頁 （二）氨基酸的用途蛋白質(zhì)的基本組成對生物體具有其他特殊的生理作用，參與許多

15、代謝作用，不少已用來治療疾病。用于食品強化劑、調(diào)味劑、著色劑、甜味劑和增味劑用于飼料添加劑調(diào)節(jié)皮膚pH值和保護皮膚的功能節(jié)首氨基酸的制備和應(yīng)用狀況返回第42頁/共143頁4.3 4.3 肽肽指示:刪除樣本文檔圖標,并替換為工作文檔圖標，如下: 在 Word 中創(chuàng)建文檔. 返回 PowerPoint 在“插入”菜單中選擇“對象.” 單擊“從文件創(chuàng)建” 定位“文件”框中的文件名 確認選中“顯示為圖標”。 單擊“確定” 選擇圖標 從“幻燈片放映”菜單中選擇“動作設(shè)置” 單擊“對象動作”，并選擇“編輯” 單擊“確定”章首l肽的基本概念l肽命名l動植物體內(nèi)重要的肽谷胱甘肽（簡稱GSH）l肽類的應(yīng)用和發(fā)展

16、前景名第43頁/共143頁肽的基本概念肽的基本概念 一分子氨基酸的-羧基與另一分子氨基酸-氨基脫水縮合的化合物叫做肽，氨基酸之間通過酰胺鍵（蛋白質(zhì)化學(xué)中將這類酰胺鍵專稱為肽鍵）連接而成。指示:刪除樣本文檔圖標,并替換為工作文檔圖標，如下: 在 Word 中創(chuàng)建文檔. 返回 PowerPoint 在“插入”菜單中選擇“對象.” 單擊“從文件創(chuàng)建” 定位“文件”框中的文件名 確認選中“顯示為圖標”。 單擊“確定” 選擇圖標 從“幻燈片放映”菜單中選擇“動作設(shè)置” 單擊“對象動作”，并選擇“編輯” 單擊“確定”節(jié)首第44頁/共143頁寡肽寡肽少數(shù)幾個氨基酸少數(shù)幾個氨基酸 組成的肽組成的肽指示:刪除樣

17、本文檔圖標,并替換為工作文檔圖標，如下: 在 Word 中創(chuàng)建文檔. 返回 PowerPoint 在“插入”菜單中選擇“對象.” 單擊“從文件創(chuàng)建” 定位“文件”框中的文件名 確認選中“顯示為圖標”。 單擊“確定” 選擇圖標 從“幻燈片放映”菜單中選擇“動作設(shè)置” 單擊“對象動作”，并選擇“編輯” 單擊“確定”二肽三肽舉例舉例節(jié)首第45頁/共143頁寡肽寡肽少數(shù)幾個氨基酸少數(shù)幾個氨基酸 組成的肽組成的肽指示:刪除樣本文檔圖標,并替換為工作文檔圖標，如下: 在 Word 中創(chuàng)建文檔. 返回 PowerPoint 在“插入”菜單中選擇“對象.” 單擊“從文件創(chuàng)建” 定位“文件”框中的文件名 確認選

18、中“顯示為圖標”。 單擊“確定” 選擇圖標 從“幻燈片放映”菜單中選擇“動作設(shè)置” 單擊“對象動作”，并選擇“編輯” 單擊“確定”節(jié)首肽鍵 -CO-NH-第46頁/共143頁多肽鏈多肽鏈 肽鏈中的氨基酸不是原來完整的分子，多肽鏈中的氨基酸單位稱為氨基酸殘基。指示:刪除樣本文檔圖標,并替換為工作文檔圖標，如下: 在 Word 中創(chuàng)建文檔. 返回 PowerPoint 在“插入”菜單中選擇“對象.” 單擊“從文件創(chuàng)建” 定位“文件”框中的文件名 確認選中“顯示為圖標”。 單擊“確定” 選擇圖標 從“幻燈片放映”菜單中選擇“動作設(shè)置” 單擊“對象動作”，并選擇“編輯” 單擊“確定”肽鍵鏈狀結(jié)構(gòu)節(jié)首第

19、47頁/共143頁肽命名肽命名 多肽化合物的名稱，通常按照肽內(nèi)氨基酸殘基的排列順序，以殘基名稱（如某某氨酰）從N端依次閱讀到C端，并以C端殘基全名結(jié)束肽的名稱。指示:刪除樣本文檔圖標,并替換為工作文檔圖標，如下: 在 Word 中創(chuàng)建文檔. 返回 PowerPoint 在“插入”菜單中選擇“對象.” 單擊“從文件創(chuàng)建” 定位“文件”框中的文件名 確認選中“顯示為圖標”。 單擊“確定” 選擇圖標 從“幻燈片放映”菜單中選擇“動作設(shè)置” 單擊“對象動作”，并選擇“編輯” 單擊“確定”節(jié)首第48頁/共143頁命名舉例命名舉例氨基末端羧基末端下列五肽命名為丙氨酰谷氨酰亮氨酰纈氨酰組氨酸：節(jié)首第49頁/

20、共143頁注意注意： 在開鏈肽的N端和C端可以有游離的氨基和羧基，而有的開鏈肽的N端或C端的游離的氨基或羧基被別的基團結(jié)合（如烷基化、?；龋┗騈端殘基自身環(huán)化。節(jié)首第50頁/共143頁 例如促甲狀腺素釋放激素的N端殘基是谷氨酸，此殘基易于自身環(huán)化成焦谷氨?；ò被c谷氨酸的羧基脫水縮和而成）。舉 例節(jié)首第51頁/共143頁谷胱甘肽谷胱甘肽 由谷氨酸、半胱氨酸、甘氨酸組成它的分子中有一個特殊的肽鍵，是由谷氨酸的羧基與半胱氨酸的氨基縮合而成。由于GSH中含有一個活潑的巰基很容易氧化，二分子GSH脫氫以二硫鍵相連成氧化型的谷胱甘肽（GSSG）。節(jié)首第52頁/共143頁谷胱甘肽重要的生物功能谷胱甘肽

21、重要的生物功能 維護蛋白質(zhì)活性中心的巰基 參與二硫化合物相互轉(zhuǎn)化 某些酶的輔酶，在體內(nèi)氧化還原過程中起重要的作用節(jié)首第53頁/共143頁肽類應(yīng)用研究和發(fā)展前景肽類應(yīng)用研究和發(fā)展前景節(jié)首l激素l抗生素l活性肽l應(yīng)用及展望第54頁/共143頁激素激素return節(jié)首第55頁/共143頁 抗生素抗生素return節(jié)首第56頁/共143頁活性肽活性肽 生物的生長、發(fā)育、細胞分化、大腦活動、腫瘤病變、免疫防御、生殖控制、抗衰老、生物鐘規(guī)律及分子進化等均涉及到活性肽。生物活性肽是機體內(nèi)傳遞信息、調(diào)節(jié)代謝和協(xié)調(diào)器官活動的重要化學(xué)信使。return節(jié)首第57頁/共143頁肽的應(yīng)用及發(fā)展肽的應(yīng)用及發(fā)展 近年來，

22、多肽的分離純化、結(jié)構(gòu)分析、化學(xué)合成、生物、放射免疫測定、免疫細胞化學(xué)以及遺傳工程等新技術(shù)的應(yīng)用，新的活性肽不斷發(fā)現(xiàn)，對活性肽功能認識不斷增長，促使這一領(lǐng)域迅速發(fā)展。return節(jié)首第58頁/共143頁生物活性肽研究中的一大突破生物活性肽研究中的一大突破控制腦垂體功控制腦垂體功能的下丘腦調(diào)能的下丘腦調(diào) 節(jié)性肽的發(fā)現(xiàn)。節(jié)性肽的發(fā)現(xiàn)。單擊獲取具體信息節(jié)首第59頁/共143頁舉例舉例 肌肉中存在著鵝肌肽和肌肽都是二肽，前者是-丙氨酰-1-甲基組氨酸，后者是-丙氨酰組氨酸，它們在骨骼肌中含量很高。return節(jié)首第60頁/共143頁 一級結(jié)構(gòu)組成多肽鏈的氨基酸殘基的連接方式和排列順序二硫鍵章首第61頁/

23、共143頁蛋白質(zhì)分子的一級結(jié)構(gòu)測定方法一.氨基酸組成分析 二氨基酸末端分析 三.蛋白質(zhì)中肽鏈的拆離四.肽鏈的部分降解 及肽片斷的分離五肽段氨基酸順序測定及肽段重疊六.二硫鍵與酰胺基的定位 章首第62頁/共143頁氨基酸組成分析節(jié)首第63頁/共143頁N-末端分析C-末端分析氨基酸末端分析節(jié)首第64頁/共143頁N-末端分析二硝基氟苯法（FDNB法）二甲基氨基萘磺酰氯法（DNS-Cl法）異硫氰酸笨酯法（Edman法）氨基酸末端分析節(jié)首return第65頁/共143頁二硝基氟苯法（FDNB法）1945年由Sanger發(fā)明此法曾用此方法測定了胰島素的N -末端。氨基酸末端分析節(jié)首return第66頁

24、/共143頁二甲基氨基萘磺酰氯法（DNS-Cl法）1956年hartley等提出靈敏度較高（比FDNB法提高100倍）樣品量小于1毫微摩爾DNS-氨基酸穩(wěn)定性較高此法優(yōu)點氨基酸末端分析節(jié)首return第67頁/共143頁異硫氰酸笨酯法（Edman法）氨基酸末端分析節(jié)首return第68頁/共143頁C-末端分析肼解法還原法羧肽酶法氨基酸末端分析節(jié)首return第69頁/共143頁肼解法氨基酸末端分析節(jié)首return第70頁/共143頁還原法氨基酸末端分析節(jié)首return第71頁/共143頁羧肽酶法主要方法根據(jù)氨基酸釋放的動力學(xué)曲線，可確定該肽鏈的C端氨基酸順序。氨基酸末端分析節(jié)首return第

25、72頁/共143頁羧肽酶法A-B氨基酸末端分析節(jié)首return第73頁/共143頁肽鏈間的結(jié)合非共價鍵血紅蛋白（四聚體）烯醇化酶（二聚體）共價鍵結(jié)合胰島素免疫球蛋白等蛋白質(zhì)中肽鏈的拆離節(jié)首第74頁/共143頁非共價鍵連接的多肽鏈溫和條件下可以解離通過二硫鍵連接的多肽鏈需要較強的條件將二硫鍵切斷還原法氧化法蛋白質(zhì)中肽鏈的拆離節(jié)首第75頁/共143頁還原法將二硫鍵還原成巰基蛋白質(zhì)中肽鏈的拆離節(jié)首第76頁/共143頁還原法蛋白質(zhì)中肽鏈的拆離節(jié)首第77頁/共143頁還原法為防止巰基重新氧化，可用碘乙酸、碘乙酰胺等使其烷化蛋白質(zhì)中肽鏈的拆離節(jié)首return第78頁/共143頁氧化法二硫鍵用過甲酸氧化為磺

26、酸基而拆開蛋白質(zhì)中肽鏈的拆離節(jié)首return第79頁/共143頁化學(xué)裂解法酶水解法溴化氰法羥胺法 肽鏈的部分降解 及肽片斷的分離節(jié)首第80頁/共143頁溴化氰法溴化氰對甲硫氨酸羧基形成的肽鍵特異肽鏈的部分降解 及肽片斷的分離節(jié)首return第81頁/共143頁羥胺法羥胺能專一地裂解Asn-Gly的肽鍵，酸性條件下裂解Asn-Pro肽鍵。肽鏈的部分降解 及肽片斷的分離節(jié)首return第82頁/共143頁酶水解法常用的酶有:胰蛋白酶胰凝乳蛋白酶胃蛋白酶嗜熱菌蛋白酶等優(yōu)越性:較高專一性 水解產(chǎn)率較高肽鏈的部分降解 及肽片斷的分離節(jié)首return第83頁/共143頁Edman降解法DNS-Edman方

27、法DABITC/PITC雙耦合法成功用于微量序列分析順序分析的最主要的方法肽段氨基酸順序測定 及肽段重疊節(jié)首 使測定靈敏度，進一步提高第84頁/共143頁二硫鍵的定位酰胺基位置的確定二硫鍵與酰胺基的定位節(jié)首 將含二硫鍵的肽段進行酶解，分離出含二硫鍵的肽，對該肽進行氧化或還原，切斷二硫鍵，生成二個小肽段，將這兩個小肽段與原肽鏈氨基酸順序進行比較，即可確定二硫鍵位置。 用酸處理含酰胺基的肽鏈，使其產(chǎn)生游離的NH3和COOH。測出NH3的數(shù)量和可能形成的COOH的數(shù)量（不包括C端），如兩者相等，就可以確定酰胺基的位置。第85頁/共143頁4.5 4.5 蛋白質(zhì)的分子構(gòu)象蛋白質(zhì)的分子構(gòu)象指示:刪除樣本

28、文檔圖標,并替換為工作文檔圖標，如下: 在 Word 中創(chuàng)建文檔. 返回 PowerPoint 在“插入”菜單中選擇“對象.” 單擊“從文件創(chuàng)建” 定位“文件”框中的文件名 確認選中“顯示為圖標”。 單擊“確定” 選擇圖標 從“幻燈片放映”菜單中選擇“動作設(shè)置” 單擊“對象動作”，并選擇“編輯” 單擊“確定”章首一、蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)二、超二級結(jié)構(gòu)三、結(jié)構(gòu)域四、蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)五、蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)六、維持蛋白質(zhì)分子構(gòu)象的化學(xué)鍵第86頁/共143頁一、蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)一、蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)是指蛋白質(zhì)分子中多肽鏈骨架的折疊方式，包括螺旋、折疊和轉(zhuǎn)角等。指示:刪除樣本文檔圖標,并替換為工作文檔圖標，如下

29、: 在 Word 中創(chuàng)建文檔. 返回 PowerPoint 在“插入”菜單中選擇“對象.” 單擊“從文件創(chuàng)建” 定位“文件”框中的文件名 確認選中“顯示為圖標”。 單擊“確定” 選擇圖標 從“幻燈片放映”菜單中選擇“動作設(shè)置” 單擊“對象動作”，并選擇“編輯” 單擊“確定”（二）二級結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)象二）二級結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)象（一）多肽主鏈的基本結(jié)構(gòu)（一）多肽主鏈的基本結(jié)構(gòu)節(jié)首第87頁/共143頁（一）多肽主鏈的基本結(jié)構(gòu)（一）多肽主鏈的基本結(jié)構(gòu)指示:刪除樣本文檔圖標,并替換為工作文檔圖標，如下: 在 Word 中創(chuàng)建文檔. 返回 PowerPoint 在“插入”菜單中選擇“對象.” 單擊“從文件創(chuàng)建”

30、 定位“文件”框中的文件名 確認選中“顯示為圖標”。 單擊“確定” 選擇圖標 從“幻燈片放映”菜單中選擇“動作設(shè)置” 單擊“對象動作”，并選擇“編輯” 單擊“確定”X射線衍射法及研究證明肽鍵的鍵長和鍵角圖X射線衍射法肽鏈中的二面角和決定肽鏈構(gòu)象節(jié)首return第88頁/共143頁X X射線衍射研究證明射線衍射研究證明 天然的蛋白質(zhì)分子并不是一條走向隨機的松散肽鏈，每一種都具有自己特定的空間結(jié)構(gòu)。線性的多肽鏈在空間中折疊成特定的三維結(jié)構(gòu)，這種空間結(jié)構(gòu)通常稱為蛋白質(zhì)的高級結(jié)構(gòu)或分子構(gòu)象。 肽鍵不能自由轉(zhuǎn)動，具有部分雙鍵性質(zhì)。酰胺平面，也叫肽平面，多為反式。節(jié)首return第89頁/共143頁X X

31、射線衍射法射線衍射法測定蛋白質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)的鍵長鍵角肽鍵的鍵長和鍵角肽鍵的鍵長和鍵角節(jié)首return第90頁/共143頁 二面角二面角角繞C-N鍵旋轉(zhuǎn)的角度角繞C-C鍵旋轉(zhuǎn)的角度二面角可以在00+1800范圍內(nèi)變動。通過二面角的旋轉(zhuǎn)，多肽鏈可以形成各種各樣的折迭方式。節(jié)首return第91頁/共143頁二面角決定肽鏈的構(gòu)象二面角決定肽鏈的構(gòu)象 肽鏈中肽鏈中和和這一對這一對二面角決定了相鄰的二面角決定了相鄰的兩個兩個酰胺平面所有原酰胺平面所有原子在空間上的相對位子在空間上的相對位置，就決定了肽鏈的置，就決定了肽鏈的構(gòu)象。構(gòu)象。 注意注意節(jié)首第92頁/共143頁注意注意二面角（、）所決定的構(gòu)象能否存在

32、，主要取決于兩個相鄰肽單位中非鍵合原子之間的接近有無障礙。節(jié)首return第93頁/共143頁肽鏈構(gòu)象節(jié)首return第94頁/共143頁 （二）二級結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)象（二）二級結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)象指示:刪除樣本文檔圖標,并替換為工作文檔圖標，如下: 在 Word 中創(chuàng)建文檔. 返回 PowerPoint 在“插入”菜單中選擇“對象.” 單擊“從文件創(chuàng)建” 定位“文件”框中的文件名 確認選中“顯示為圖標”。 單擊“確定” 選擇圖標 從“幻燈片放映”菜單中選擇“動作設(shè)置” 單擊“對象動作”，并選擇“編輯” 單擊“確定”1螺旋結(jié)構(gòu)2折疊3轉(zhuǎn)角4突起5無規(guī)卷曲 6三股螺旋 節(jié)首return第95頁/共143頁

33、螺旋結(jié)構(gòu)螺旋結(jié)構(gòu) 左右手螺旋結(jié)構(gòu)螺旋結(jié)構(gòu)表示法SN多肽鏈主鏈的螺旋結(jié)構(gòu)中以螺旋（也稱3.613螺旋）結(jié)構(gòu)最為常見。節(jié)首return第96頁/共143頁左手螺旋與右手螺旋左手螺旋與右手螺旋return第97頁/共143頁螺旋主要的結(jié)構(gòu)特點螺旋主要的結(jié)構(gòu)特點右手型螺旋結(jié)構(gòu)模型節(jié)首return第98頁/共143頁螺旋主要的結(jié)構(gòu)特點螺旋主要的結(jié)構(gòu)特點節(jié)首return俯視圖第99頁/共143頁折疊結(jié)構(gòu)折疊結(jié)構(gòu)平行折疊節(jié)首return第100頁/共143頁折疊結(jié)構(gòu)折疊結(jié)構(gòu)反平行折疊節(jié)首return第101頁/共143頁折疊結(jié)構(gòu)折疊結(jié)構(gòu)折疊片示意圖節(jié)首return第102頁/共143頁轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)通常負

34、責(zé)各種二級結(jié)構(gòu)單元之間的連接作用，它對于確定肽鏈的走向起著決定性的作用。轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角節(jié)首return第103頁/共143頁轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)角節(jié)首return第104頁/共143頁轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)角節(jié)首return第105頁/共143頁各類氨基酸與蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)關(guān)系各類氨基酸與蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)關(guān)系return節(jié)首第106頁/共143頁突起突起 突起是在折疊的2個相鄰的氫鍵中多出一 個氨基酸殘基，形成一個突起，干擾其氫鍵配對。節(jié)首return第107頁/共143頁突起的結(jié)構(gòu)突起的結(jié)構(gòu)幾種情況節(jié)首return第108頁/共143頁無規(guī)卷曲無規(guī)卷曲多肽鏈主鏈不規(guī)則隨機盤曲形成的構(gòu)象。無規(guī)卷曲與生物活性有

35、關(guān)，對外界理化因子極為敏感。節(jié)首return第109頁/共143頁三股螺旋三股螺旋又稱膠原螺旋、超螺旋 膠原纖維中原膠原蛋白分子的排列節(jié)首return第110頁/共143頁膠原蛋白的三股螺旋膠原蛋白的三股螺旋節(jié)首return第111頁/共143頁 二、超二級結(jié)構(gòu)二、超二級結(jié)構(gòu)指示:刪除樣本文檔圖標,并替換為工作文檔圖標，如下: 在 Word 中創(chuàng)建文檔. 返回 PowerPoint 在“插入”菜單中選擇“對象.” 單擊“從文件創(chuàng)建” 定位“文件”框中的文件名 確認選中“顯示為圖標”。 單擊“確定” 選擇圖標 從“幻燈片放映”菜單中選擇“動作設(shè)置” 單擊“對象動作”，并選擇“編輯” 單擊“確定”

36、超二級結(jié)構(gòu)是指二級結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)單位（螺旋、折疊等）相互聚集，形成有規(guī)律的二級結(jié)構(gòu)的聚集體。三級結(jié)構(gòu)的構(gòu)件（1）（2）（3）迂回（4）折疊桶(5)螺旋-轉(zhuǎn)角-螺旋節(jié)首第112頁/共143頁（1 1）復(fù)繞螺旋節(jié)首return第113頁/共143頁（2 2）指示:刪除樣本文檔圖標,并替換為工作文檔圖標，如下: 在 Word 中創(chuàng)建文檔. 返回 PowerPoint 在“插入”菜單中選擇“對象.” 單擊“從文件創(chuàng)建” 定位“文件”框中的文件名 確認選中“顯示為圖標”。 單擊“確定” 選擇圖標 從“幻燈片放映”菜單中選擇“動作設(shè)置” 單擊“對象動作”，并選擇“編輯” 單擊“確定”單元的手性節(jié)首retu

37、rn第114頁/共143頁（3 3）迂回迂回 指示:刪除樣本文檔圖標,并替換為工作文檔圖標，如下: 在 Word 中創(chuàng)建文檔. 返回 PowerPoint 在“插入”菜單中選擇“對象.” 單擊“從文件創(chuàng)建” 定位“文件”框中的文件名 確認選中“顯示為圖標”。 單擊“確定” 選擇圖標 從“幻燈片放映”菜單中選擇“動作設(shè)置” 單擊“對象動作”，并選擇“編輯” 單擊“確定”A.迂回 B.希臘鑰匙 C.雙希臘鑰匙節(jié)首return第115頁/共143頁（4 4）折疊桶折疊桶 反平行折疊桶折疊桶的各種形式節(jié)首return第116頁/共143頁（5 5）螺旋螺旋- -轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角- -螺旋螺旋螺旋-轉(zhuǎn)角-螺旋與

38、DNA的結(jié)合A. 噬菌體 B. 噬菌體P22節(jié)首return第117頁/共143頁三、結(jié)構(gòu)域結(jié)構(gòu)域的定義 多肽鏈上由相鄰二級結(jié)構(gòu)單元聯(lián)系而成的局部性區(qū)域是多肽鏈的獨立折疊單位結(jié)構(gòu)域的大小變化很大 常見的范圍在100-200個殘基之間節(jié)首第118頁/共143頁結(jié)構(gòu)域免疫球蛋白節(jié)首最突出的例子第119頁/共143頁結(jié)構(gòu)域木瓜蛋白酶內(nèi)的2個結(jié)構(gòu)域彼此很不相同節(jié)首第120頁/共143頁結(jié)構(gòu)域彈性蛋白酶的二個結(jié)構(gòu)域彼此非常相似節(jié)首return第121頁/共143頁四、蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)節(jié)首蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)指多肽鏈中所有氨基酸殘基的空間關(guān)系，其具有二級結(jié)構(gòu)、超二級結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)域第122頁/共143頁肌紅蛋白的

39、三級結(jié)構(gòu)肌紅蛋白的三級結(jié)構(gòu)節(jié)首第123頁/共143頁五、蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)由兩條或兩條以上各自獨立具有三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈通過次級鍵相互締合而成的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)節(jié)首蛋白質(zhì)四級結(jié)構(gòu)的定義第124頁/共143頁六、維持蛋白質(zhì)分子構(gòu)象的化學(xué)鍵維持蛋白質(zhì)分子構(gòu)象的化學(xué)鍵有氫鍵疏水鍵范德華力鹽鍵二硫鍵節(jié)首第125頁/共143頁測定蛋白質(zhì)在溶液中的整體或部分構(gòu)象熒光光譜紫外差吸收光譜 近紫外圓二色性光譜分析蛋白質(zhì)分子全部空間結(jié)構(gòu)的測定X射線晶體衍射多維核磁共振方法(NMR)節(jié)首蛋白質(zhì)構(gòu)象的研究方法蛋白質(zhì)構(gòu)象的研究方法第126頁/共143頁4.6 4.6 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)系蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)決定高級結(jié)構(gòu)章