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蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁(yè)!
章蛋白質(zhì)(Proteins)
蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁(yè)!內(nèi)容
蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式蛋白質(zhì)的一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)結(jié)構(gòu),模體、結(jié)構(gòu)域蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)與空間結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)及其提取、純化的原理蛋白質(zhì)組和蛋白質(zhì)組學(xué)蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁(yè)!
組成蛋白質(zhì)的元素主要有C、H、O、N和S。
有些蛋白質(zhì)含有少量磷或金屬元素鐵、銅、鋅、錳、鈷、鉬,個(gè)別蛋白質(zhì)還含有碘。蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁(yè)!蛋白質(zhì)的生物學(xué)重要性1.蛋白質(zhì)是生物體重要組成成分分布廣:所有器官、組織都含有蛋白質(zhì);細(xì)胞的各個(gè)部分都含有蛋白質(zhì)。含量高:蛋白質(zhì)是細(xì)胞內(nèi)最豐富的有機(jī)分子,占人體干重的45%,某些組織含量更高,例如脾、肺及橫紋肌等高達(dá)80%。蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁(yè)!一、蛋白質(zhì)的基本組成單位——氨基酸存在自然界中的氨基酸有300余種,但組成人體蛋白質(zhì)的氨基酸僅有20種,且均屬L-氨基酸(甘氨酸除外)。蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁(yè)!非極性疏水性氨基酸極性中性氨基酸酸性氨基酸堿性氨基酸(一)氨基酸的分類*20種氨基酸的英文名稱、縮寫符號(hào)及分類如下:蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁(yè)!色氨酸
tryptophanTryW
5.89絲氨酸
serineSerS
5.68酪氨酸
tyrosineTryY
5.66
半胱氨酸
cysteineCysC
5.07
蛋氨酸
methionine
MetM
5.74天冬酰胺
asparagineAsnN
5.41
谷氨酰胺
glutamineGlnQ
5.65
蘇氨酸
threonineThrT5.602.極性中性氨基酸目錄蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁(yè)!幾種特殊氨基酸脯氨酸(亞氨基酸)蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁(yè)!(二)氨基酸的理化性質(zhì)1.兩性解離及等電點(diǎn)氨基酸是兩性電解質(zhì),其解離程度取決于所處溶液的酸堿度。等電點(diǎn)(isoelectricpoint,pI)在某一pH的溶液中,氨基酸解離成陽(yáng)離子和陰離子的趨勢(shì)及程度相等,成為兼性離子,呈電中性。此時(shí)溶液的pH值稱為該氨基酸的等電點(diǎn)。蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁(yè)!2.紫外吸收色氨酸、酪氨酸的最大吸收峰在280nm
附近。大多數(shù)蛋白質(zhì)含有這兩種氨基酸殘基,所以測(cè)定蛋白質(zhì)溶液280nm吸光值是分析溶液中蛋白質(zhì)含量的快速簡(jiǎn)便方法。芳香族氨基酸的紫外吸收酪氨酸色氨酸吸光度波長(zhǎng)nm苯丙氨酸02302402502602702802906543蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁(yè)!茚三酮反應(yīng)(ninhydrinreaction)茚三酮氨基酸茚三酮(還原型)醛茚三酮藍(lán)色或紫色化合物2蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁(yè)!+-HOH甘氨酰甘氨酸肽鍵蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁(yè)!N末端:多肽鏈中有自由氨基的一端C末端:多肽鏈中有自由羧基的一端多肽鏈有兩端*多肽鏈(polypeptidechain)是指許多氨基酸之間以肽鍵連接而成的一種結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁(yè)!(二)幾種生物活性肽1.谷胱甘肽(glutathione,GSH)蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁(yè)!
體內(nèi)許多激素屬寡肽或多肽神經(jīng)肽(neuropeptide)2.多肽類激素及神經(jīng)肽蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁(yè)!定義蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)(primarystructure)是指蛋白質(zhì)分子中多肽鏈的氨基酸排列順序。一、蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)主要的化學(xué)鍵肽鍵,有些蛋白質(zhì)還包括二硫鍵。蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁(yè)!人胰島素的一級(jí)結(jié)構(gòu)胰島素由A、B兩條多肽鏈組成,A鏈含21個(gè)氨基酸殘基,B鏈含30個(gè)氨基酸殘基。A鏈內(nèi)有一個(gè)鏈內(nèi)二硫鍵,A與B之間有兩個(gè)鏈間二硫鍵。由于兩條鏈之間由共價(jià)鍵相連接,所以胰島素沒(méi)有四級(jí)結(jié)構(gòu)。SerGlyIleValGluGlnCysCysThrIleCysSerLeuTyrGlnLeuGluAsnTyrCysAsnPheValAsnGlnHisLeuCysGlySerHisLeuValGluAlaLeuTyrLeuValCysGlyGlyGluArgPhePheTyrThrProLysThrNH215101520COOHA鏈NH2151015202530HOOCB鏈蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁(yè)!相對(duì)熒光值04812谷天冬羧甲半胱天胺絲谷胺組甘蘇精丙氨基丁酸酪蛋纈苯丙異亮亮賴氨基酸的高效液相色譜分析分析多肽鏈的氨基酸組成蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁(yè)!二、蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)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(duì)空間位置,并不涉及氨基酸殘基側(cè)鏈的構(gòu)象
。定義
主要的化學(xué)鍵:
氫鍵
蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁(yè)!蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的主要形式
-螺旋(-helix)
-折疊(-pleatedsheet)
-轉(zhuǎn)角(-turn)無(wú)規(guī)卷曲(randomcoil)蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁(yè)!-螺旋的基本要點(diǎn)1.右手螺旋;2.每3.6氨基酸上升一個(gè)螺旋,螺距為0.54nm,每個(gè)氨基酸上升0.15nm;3.螺旋的穩(wěn)定靠氫鍵;4.甘氨酸和組氨酸不能形成-螺旋蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁(yè)!(四)-轉(zhuǎn)角和無(wú)規(guī)卷曲-轉(zhuǎn)角無(wú)規(guī)卷曲是用來(lái)闡述沒(méi)有確定規(guī)律性的那部分肽鏈結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁(yè)!鋅指模體結(jié)構(gòu)鋅指模體存在于類固醇激素受體超家族和一些轉(zhuǎn)錄因子中,屬DNA結(jié)合蛋白。鋅指模體約由30個(gè)氨基酸殘基組成。4個(gè)半胱氨酸殘基或2個(gè)半胱氨酸殘基和2個(gè)組氨酸殘基與1個(gè)鋅離子配價(jià)結(jié)合。其中前一對(duì)半胱氨酸殘基與后一對(duì)半胱氨酸(或組氨酸)殘基之間相隔12個(gè)氨基酸殘基。鋅指模體的-螺旋部分是與DNA結(jié)合的部位。Zn組氨酸殘基半胱氨酸殘基-折疊-折疊-螺旋ZnYKCGERSFVEKSALSRHQRVHKNCLZn蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁(yè)!目錄蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁(yè)!-螺旋-折疊-轉(zhuǎn)角無(wú)規(guī)卷曲無(wú)規(guī)卷曲限制性內(nèi)切核酸酶BamHI的三級(jí)結(jié)構(gòu)(示二級(jí)結(jié)構(gòu)的幾種類型)蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁(yè)!1221NCNC血紅蛋白的四級(jí)結(jié)構(gòu)成人血紅蛋白由2條鏈和2條鏈組成,各亞基分別含一個(gè)血紅素.蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁(yè)!某些組織中膠原蛋白的含量組織含量骨(礦物質(zhì)除外)88.0跟腱86.0皮膚71.9角膜68.1軟骨4663韌帶17.0主動(dòng)脈1224肝3.9膠原蛋白簡(jiǎn)稱膠原,主要存在于細(xì)胞外基質(zhì),是體內(nèi)含量最多的蛋白質(zhì),約占人體蛋白總量的2530%。膠原具有柔韌性和抗張力作用,在組織中構(gòu)成框架,增強(qiáng)組織的強(qiáng)度和韌性。膠原是結(jié)締組織的主要蛋白成分,在一些組織中含量非常高。蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁(yè)!蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系TheRelationofStructureandFunctionofProtein第三節(jié)蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁(yè)!天然狀態(tài),有催化活性尿素、β-巰基乙醇去除尿素、β-巰基乙醇非折疊狀態(tài),無(wú)活性蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁(yè)!表中九種動(dòng)物之間胰島素分子一級(jí)結(jié)構(gòu)中存在的氨基酸殘基組成的差異不影響胰島素的生物活性。臨床上曾經(jīng)應(yīng)用豬和牛的胰島素治療人的糖尿病,取得了顯著的療效。胰島素分子中氨基酸殘基的差異部分來(lái)源氨基酸殘基的差異部分A8A9A10B30人ThrSerIleThr豬TheSerIleAla狗ThrSerIleAla兔ThrSerIleSer牛AlaSerValAla羊AlaGlyValAla馬ThrGlyIleAla抹香鯨ThrSerIleAla鯨AlaSerThrAla蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁(yè)!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)血紅蛋白的構(gòu)象變化與結(jié)合氧蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁(yè)!二、肌紅蛋白和血紅蛋白的空間結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系(一)肌紅蛋白的空間結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系肌紅蛋白(myoglobin,Mb)是由153個(gè)氨基酸殘基組成的單一多肽鏈的蛋白質(zhì),含8個(gè)螺旋(A、B、C、D、E、F、G、H),其輔基為血紅素。蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁(yè)!肌紅蛋白與血紅蛋白的帶氧曲線肌紅蛋白的氧飽和曲線為距形雙曲線,血氧飽和度為20%時(shí)仍能帶氧,肌肉缺氧時(shí)(氧飽和度為5%)大量釋放氧,以供肌肉收縮需要;血紅蛋白的氧飽和曲線為S形曲線,表明血紅蛋白四個(gè)亞基對(duì)氧的結(jié)合具有正協(xié)同效應(yīng)。蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第34頁(yè)!(三)朊病毒與蛋白質(zhì)構(gòu)象病朊病毒蛋白(prionprotein,PrP)是正常存在于人體神經(jīng)原、神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞等多種細(xì)胞的細(xì)胞膜上的糖蛋白。朊病毒(prion,PrPsc)是正常朊病毒蛋白(PrPc)的空間構(gòu)象由螺旋變成折疊所致。朊病毒本身不能自我復(fù)制,但可以攻擊大腦的正常朊病毒蛋白,使之構(gòu)象改變并與其結(jié)合,形成朊病毒二聚體。此二聚體現(xiàn)再攻擊正常朊病毒蛋白,形成朊病毒四聚體。周而復(fù)始,腦組織中朊病毒不斷積蓄,造成腦組織發(fā)生退行性病變。蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第35頁(yè)!蛋白質(zhì)所帶電荷和其周圍包繞的水化膜是維持蛋白質(zhì)在水溶液中穩(wěn)定的兩大因素。脫水和中和電荷可以導(dǎo)致蛋白質(zhì)的沉淀。水化膜正電荷++++++++++++H+OH-OH-H+蛋白質(zhì)在等電點(diǎn)時(shí)的親水膠體帶負(fù)電荷的親水膠體蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)帶正電荷的親水膠體負(fù)電荷第四節(jié)蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)及其提取、純化原理1.蛋白質(zhì)的兩性解離一、蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第36頁(yè)!變性物理因素:加熱、紫外線照射、超聲、劇烈震蕩等化學(xué)因素:強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、有機(jī)溶劑、重金屬鹽等沉淀改變pH至pI破壞水溶液中蛋白質(zhì)的水化膜和中和電荷(變性蛋白質(zhì))(蛋白質(zhì)未變性)凝固加熱(變性,不再溶解)變性不一定沉淀沉淀不一定變性凝固均變性并不溶解加熱蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第37頁(yè)!二、蛋白質(zhì)的提取與純化原理蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第38頁(yè)!(一)改變蛋白質(zhì)的溶解度鹽析:高濃度中性鹽使蛋白質(zhì)從溶液中析出有機(jī)溶劑沉淀:降低溶液的介電常數(shù),使蛋白質(zhì)分子間相互吸引而沉淀蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第39頁(yè)!透析(dialysis):磁力攪拌器透析前透析后透析袋通過(guò)透析,小分子通透透析袋,散布于透析液中,大分子量的蛋白質(zhì)不能通透透析袋,留在透析袋內(nèi)。從而,蛋白質(zhì)溶液中的小分子物質(zhì)通過(guò)透析被分離除去。蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第40頁(yè)!凝膠過(guò)濾(gelfiltration):
凝膠過(guò)濾又稱分子篩層析,在層析柱內(nèi)填充惰性的微孔膠粒(如交聯(lián)葡聚糖),將蛋白質(zhì)溶液加入柱上部后,小分子物質(zhì)通過(guò)膠粒的微孔進(jìn)入膠粒,向下流動(dòng)的路徑加長(zhǎng),移動(dòng)緩慢;大分子物質(zhì)不能或很難進(jìn)入膠粒內(nèi)部,通過(guò)膠粒間的空隙向下流動(dòng),其流動(dòng)的路徑短,移動(dòng)速度較快,從而達(dá)到按不同分子量將溶液中各組分分開(kāi)的目的
蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第41頁(yè)!凝膠過(guò)濾分離蛋白質(zhì)示意圖蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第42頁(yè)!低鹽濃度洗脫液高鹽濃度洗脫液各試管進(jìn)行連續(xù)收集混合蛋白質(zhì)離子交換層析柱++++++++++++++++離子交換層析分離蛋白質(zhì)示意圖試管走行方向離子交換層析(ionexchangechromatography):蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第43頁(yè)!原點(diǎn)帶負(fù)電荷蛋白質(zhì)的泳動(dòng)方向?yàn)V紙、醋酸纖維素薄膜或其他支持物陽(yáng)極陰極電極緩沖液電極緩沖液電泳示意圖電泳(electrophoresis):蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第44頁(yè)!蛋白質(zhì)組:
不能從基因組簡(jiǎn)單地推導(dǎo)出一個(gè)細(xì)胞的蛋白質(zhì)組組成,這是因?yàn)椋杭?xì)胞不是對(duì)所有的基因同時(shí)表達(dá);表達(dá)的基因因?yàn)楸磉_(dá)的mRNA不同,可以翻譯出不同的蛋白質(zhì);同一蛋白質(zhì)前體經(jīng)不同的剪接表現(xiàn)出不同的蛋白質(zhì);同一種蛋白質(zhì)在不同的代謝調(diào)節(jié)條件下可以表現(xiàn)出不同的構(gòu)象和不同的修飾。同一個(gè)體的不同發(fā)育期中因基因的開(kāi)關(guān),同一組織或細(xì)胞中的蛋白質(zhì)組組成不同;同一生長(zhǎng)時(shí)期的不同組織器官的細(xì)胞中基因表達(dá)不同,產(chǎn)生具有不同的蛋白質(zhì)組;不同的生理狀況(飽食、禁食、應(yīng)激等)不同的基因表達(dá)出不同的蛋白質(zhì)組組成;不同的病理(腫瘤、炎癥等)條件下不同的基因開(kāi)放而表達(dá)出不同的蛋白質(zhì)組;環(huán)境因素(藥物等)均可影響細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)組的組成。所以,組織器官的蛋白質(zhì)組具有多樣性、多變性和可調(diào)節(jié)性,具有不同時(shí)、空的差異和深受機(jī)體內(nèi)、外條件的影響。蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第45頁(yè)!在桑格工作的基礎(chǔ)上,許多科學(xué)家試圖人工合成胰島素。當(dāng)時(shí)由于不能拆開(kāi)的胰島素的二條鏈再連接起來(lái),許多人放棄了這一計(jì)劃。1959年,在中國(guó)國(guó)家科委的組織領(lǐng)導(dǎo)下,北京大學(xué)化學(xué)系、中國(guó)科學(xué)院生物化學(xué)研究所和上海有機(jī)化學(xué)研究所鈕經(jīng)義、王應(yīng)睞、龔岳亭、鄒承魯、杜雨蒼、季愛(ài)雪、邢其毅、汪猷等科學(xué)家共同開(kāi)始了人工合成胰島素的研究。1965年終于人工合成了牛胰島素結(jié)晶。經(jīng)鑒定,人工合成的牛結(jié)晶胰島素在結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)、結(jié)晶形狀、生物活性等方面都與天然的胰島素?zé)o異。同年,諾貝爾委員會(huì)主席來(lái)中國(guó)考察授獎(jiǎng)事宜,使人為難的是,諾貝爾獎(jiǎng)規(guī)定授獎(jiǎng)對(duì)象不能超過(guò)三人,而中國(guó)從事此項(xiàng)工作的主要骨干就有二十余人。這使這項(xiàng)在世界上引人矚目的偉大成就與諾貝爾獎(jiǎng)擦肩而過(guò)。但無(wú)論如何,中國(guó)在人工合成蛋白質(zhì)方面走在了世界的最前頭。蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第46頁(yè)!什么是蛋白質(zhì)?蛋白質(zhì)(protein)是由許多氨基酸(aminoacids)通過(guò)肽鍵(peptidebond)相連形成的高分子含氮化合物。蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第47頁(yè)!蛋白質(zhì)的分類根據(jù)蛋白質(zhì)組成成分單純蛋白質(zhì)結(jié)合蛋白質(zhì)=蛋白質(zhì)部分+非蛋白質(zhì)部分根據(jù)蛋白質(zhì)形狀纖維狀蛋白質(zhì)球狀蛋白質(zhì)每克樣品中所含蛋白質(zhì)的克數(shù)=每克樣品中的含氮量(克)×6.25蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第48頁(yè)!1)作為生物催化劑(酶)2)代謝調(diào)節(jié)作用3)免疫保護(hù)作用4)物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)和存儲(chǔ)5)運(yùn)動(dòng)與支持作用6)參與細(xì)胞間信息傳遞2.蛋白質(zhì)具有重要的生物學(xué)功能3.氧化供能蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第49頁(yè)!H甘氨酸CH3丙氨酸L-氨基酸的通式R蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第50頁(yè)!甘氨酸
glycine
Gly
G
5.97丙氨酸
alanineAlaA
6.00纈氨酸
valineValV
5.96亮氨酸
leucineLeuL
5.98異亮氨酸
isoleucineIleI
6.02苯丙氨酸
phenylalaninePheF
5.48脯氨酸
prolineProP
6.30非極性疏水性氨基酸目錄蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第51頁(yè)!天冬氨酸
asparticacidAspD
2.97谷氨酸
glutamicacidGluE
3.22賴氨酸
lysineLysK
9.74精氨酸
arginineArgR
10.76組氨酸
histidineHisH
7.593.酸性氨基酸4.堿性氨基酸目錄蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第52頁(yè)!
半胱氨酸+胱氨酸二硫鍵-HH蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第53頁(yè)!pH=pI+OH-pH>pI+H++OH-+H+pH<pI氨基酸的兼性離子陽(yáng)離子陰離子蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第54頁(yè)!3.茚三酮反應(yīng)氨基酸與茚三酮水合物共熱,可生成藍(lán)紫色化合物,其最大吸收峰在570nm處。由于此吸收峰值與氨基酸的含量存在正比關(guān)系,因此可作為氨基酸定量分析方法。蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第55頁(yè)!二、氨基酸在蛋白質(zhì)分子中的連接方式
——肽鍵*肽鍵(peptidebond)是由一個(gè)氨基酸的-羧基與另一個(gè)氨基酸的-氨基脫水縮合而形成的化學(xué)鍵。(一)肽(peptide)蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第56頁(yè)!*肽是由氨基酸通過(guò)肽鍵縮合而形成的化合物。*兩分子氨基酸縮合形成二肽,三分子氨基酸縮合則形成三肽……*肽鏈中的氨基酸分子因?yàn)槊撍s合而基團(tuán)不全,被稱為氨基酸殘基(residue)。*由十個(gè)以內(nèi)氨基酸相連而成的肽稱為寡肽(oligopeptide),由更多的氨基酸相連形成的肽稱多肽(polypeptide)。蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第57頁(yè)!N末端C末端牛核糖核酸酶蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第58頁(yè)!GSH過(guò)氧化物酶H2O22GSH2H2OGSSGGSH還原酶NADPH+H+NADP+蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第59頁(yè)!蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)包括:
一級(jí)結(jié)構(gòu)(primarystructure)二級(jí)結(jié)構(gòu)(secondarystructure)三級(jí)結(jié)構(gòu)(tertiarystructure)四級(jí)結(jié)構(gòu)(quaternarystructure)高級(jí)結(jié)構(gòu)第二節(jié)蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)TheMolecularStructureofProtein蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第60頁(yè)!一級(jí)結(jié)構(gòu)是蛋白質(zhì)空間構(gòu)象和特異生物學(xué)功能的基礎(chǔ)。目錄蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第61頁(yè)!測(cè)序前的準(zhǔn)備N端分析以確定蛋白質(zhì)的多肽鏈數(shù)目斷裂二硫鍵分離單一多肽鏈測(cè)定多肽鏈的氨基酸組成多肽鏈氨基末端與羧基末端分析二硝基氟苯(1-fluoro-2,4-dinitrobenzene)法丹酰氯(dansylchloride)法多肽鏈的氨基酸序列測(cè)定和重疊組合對(duì)多肽鏈進(jìn)行限制性水解成小片段Edman降解法進(jìn)行小片段肽段的序列分析對(duì)各片段序列進(jìn)行比較疊加,拼出完整的多肽序列(二)多肽鏈的氨基酸序列分析(自學(xué))蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第62頁(yè)!常用的多肽鏈水解方法及其作用點(diǎn)蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第63頁(yè)!(一)肽單元參與肽鍵的6個(gè)原子C1、C、O、N、H、C2位于同一平面,C1和C2在平面上所處的位置為反式(trans)構(gòu)型,此同一平面上的6個(gè)原子構(gòu)成了所謂的肽單元
(peptideunit)
。蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第64頁(yè)!(二)-螺旋目錄蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第65頁(yè)!(三)-折疊蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第66頁(yè)!-螺旋-轉(zhuǎn)角HTH模體結(jié)構(gòu)示意圖螺旋-轉(zhuǎn)角-螺旋模體由2個(gè)螺旋和1個(gè)轉(zhuǎn)角組成。HTH模體是DNA結(jié)合蛋白三維結(jié)構(gòu)中的一部分,每一DNA結(jié)合蛋白含一個(gè)HTH模體,位于分子表面。DNA結(jié)合蛋白常以二聚體形式存在,兩個(gè)HTG模體相距3.4nm,與DNA的螺距相當(dāng),分別結(jié)合于DNA分子中相鄰的兩個(gè)深溝中。HTH模體約由20個(gè)氨基酸殘基組成,第1個(gè)螺旋含7個(gè)氨基酸殘基,轉(zhuǎn)角含4個(gè)氨基酸殘基,第2個(gè)螺旋含9個(gè)氨基酸殘基。第2個(gè)螺旋是DNA識(shí)別部位,結(jié)合于DNA分子的深溝中。螺旋螺旋轉(zhuǎn)角NC模體:在許多蛋白質(zhì)的分子中,常發(fā)現(xiàn)幾個(gè)(多為23個(gè))具有二級(jí)結(jié)構(gòu)的肽段相互靠近,形成具有特定功能的空間構(gòu)象;或者僅是一個(gè)具有特定功能的很短的肽段。
模體(motif)蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第67頁(yè)!三、蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)疏水鍵、離子鍵、氫鍵和VanderWaals力等。主要的化學(xué)鍵整條肽鏈中全部氨基酸殘基的相對(duì)空間位置。即肽鏈中所有原子在三維空間的排布位置。定義蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第68頁(yè)!肌紅蛋白(Mb)N端C端蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第69頁(yè)!(三)蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)含有兩條以上具有獨(dú)立三級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈的蛋白質(zhì),其多肽鏈通過(guò)非共價(jià)鍵相互連接形成的多聚體結(jié)構(gòu)。每個(gè)具有獨(dú)立三級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈程為亞基。蛋白質(zhì)四級(jí)結(jié)構(gòu)是蛋白質(zhì)分子中各亞基之間的空間排布。穩(wěn)定蛋白質(zhì)四級(jí)結(jié)構(gòu)的化學(xué)鍵是氫鍵、離子鍵、疏水作用和VanderWaals力等次級(jí)鍵。蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第70頁(yè)!三、膠原蛋白的分子結(jié)構(gòu)膠原蛋白(collagen)簡(jiǎn)稱膠原,是纖維狀蛋白質(zhì),主要存在于細(xì)胞外基質(zhì)。膠原分子又稱原膠原(tropocollagen),是富含甘氨酸、脯氨酸和羥脯氨酸的三股螺旋結(jié)構(gòu)。膠原分子一級(jí)結(jié)構(gòu)特點(diǎn):富含甘氨酸和脯氨酸和羥脯氨酸,存在長(zhǎng)段的由三個(gè)氨基酸組成的重復(fù)順序:甘-脯-Y或甘-X-脯(X和Y代表任何氨基酸)。蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第71頁(yè)!膠原分子結(jié)構(gòu)示意圖膠原分子是由三條多肽鏈組成的三股右手螺旋。條多肽鏈均為左手螺旋,每3個(gè)氨基酸殘基螺旋上升一周。多肽鏈中富含甘氨酸和脯氨酸(羥脯氨酸),形成甘-脯-Y或甘-X-羥脯重復(fù)序列。三股螺旋中,甘氨酸的R基團(tuán)位于分子內(nèi)部,并與鄰近的肽鏈形成鏈間氫鍵。此外,膠原分子內(nèi)部鏈間與膠原分子之間還有賴氨酸殘基之間形成的共價(jià)鍵,以維系膠原蛋白的穩(wěn)定性。脯脯脯脯脯脯甘甘甘(二)膠原分子的空間結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第72頁(yè)!(一)一級(jí)結(jié)構(gòu)是空間構(gòu)象的基礎(chǔ)一、蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系牛核糖核酸酶的一級(jí)結(jié)構(gòu)二硫鍵蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第73頁(yè)!(二)一級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系例:鐮刀形紅細(xì)胞貧血N-val·his·leu·thr·pro·glu·glu···C(146)HbSβ肽鏈HbAβ肽鏈N-val·his·leu·thr·pro·val
·glu···C(146)這種由蛋白質(zhì)分子發(fā)生變異所導(dǎo)致的疾病,稱為“分子病”。蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第74頁(yè)!(一)肌紅蛋白與血紅蛋白的結(jié)構(gòu)二、蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系目錄蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第75頁(yè)!肌紅蛋白(Mb)和血紅蛋白(Hb)的氧解離曲線蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第76頁(yè)!肌紅蛋白的三級(jí)結(jié)構(gòu)肌紅蛋白的三級(jí)結(jié)構(gòu)含有8個(gè)-螺旋,分別取名為A、B、C、D、E、F、G、H。血紅素位于E和F之間,F(xiàn)8[組93](綠色)與Fe形成第5個(gè)配位鍵。ABCDEFGH9364蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第77頁(yè)!血紅素與氧結(jié)合模示圖蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第78頁(yè)!正常朊病毒蛋白與朊病毒空間結(jié)構(gòu)的差異朊病毒(PrPsc)是蛋白質(zhì),不含核酸。它是正常朊病毒蛋白(PrPc)的空間構(gòu)象由-螺旋變成-片層結(jié)構(gòu)所致。因此,這類疾病又稱蛋白質(zhì)構(gòu)象病。朊病毒本身不能復(fù)制,但它卻可以攻擊大腦的正常朊病毒蛋白,使其發(fā)生構(gòu)象改變,并與其結(jié)合,成為致病的朊病毒二聚體。此二聚體再攻擊正常的朊病毒蛋白。這樣,腦組織中的朊病毒不斷積蓄,造成腦組織發(fā)生退行性變。
正常朊病毒蛋白結(jié)構(gòu)(顯示-螺旋)朊病毒結(jié)構(gòu)(顯示-片層結(jié)構(gòu))蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第79頁(yè)!2、蛋白質(zhì)的變性與復(fù)性變性是指蛋白質(zhì)在一些理化因素的作用下,其正常的空間構(gòu)象遭到破壞,主要是次級(jí)鍵或二硫鍵發(fā)生破壞,導(dǎo)致蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)的改變(如溶解度下降、粘度增加)和生物學(xué)活性的喪失。蛋白質(zhì)的變性不影響其一級(jí)結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式共90頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第80頁(yè)!雙縮脲反應(yīng)(biurettest):堿性條件下,Cu2+與蛋白質(zhì)分子中的肽鍵形成紫紅色絡(luò)合物酚試劑呈色反應(yīng)(Lowrytest):除蛋白質(zhì)分子中肽鍵與堿性Cu2+發(fā)生二縮脲反應(yīng)外,蛋白質(zhì)分子中的色氨酸與酪氨酸殘基還將試劑中的磷鎢酸和磷鉬酸鹽還原生成藍(lán)色化合物(鉬藍(lán))3.蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)
親水膠體,分子直徑1~100nm4.蛋白質(zhì)的光譜吸收
色氨酸
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