蛋白質(zhì)的結構與功能(本)

緒論生物化學是研究生物體內(nèi)化學分子與化學反應的基礎生命科學，從分子水平探討生命現(xiàn)象的本質(zhì)。主要研究生物體分子結構與功能、物質(zhì)代謝與調(diào)節(jié)以及遺傳信息傳遞的分子基礎與調(diào)控規(guī)律等。本文檔共143頁；當前第1頁；編輯于星期三\18點2分本文檔共143頁；當前第2頁；編輯于星期三\18點2分生物化學發(fā)展簡史

第一節(jié)本文檔共143頁；當前第3頁；編輯于星期三\18點2分一、敘述生物化學階段

18世紀中19世紀末初期階段主要研究生物體化學組成二、動態(tài)生物化學階段

20世紀初20世紀中蓬勃發(fā)展期三、分子生物學時期

20世紀50年代以后分子生物學時期

本文檔共143頁；當前第4頁；編輯于星期三\18點2分1953DNA雙螺旋結構模型里程碑70年代重組DNA技術建立80年代核酶發(fā)現(xiàn)，PCR技術20世紀末人類基因組計劃

基因組學蛋白質(zhì)組學RNA組學糖組學轉(zhuǎn)錄組學代謝組學

本文檔共143頁；當前第5頁；編輯于星期三\18點2分當代生物化學研究的主要內(nèi)容

第二節(jié)本文檔共143頁；當前第6頁；編輯于星期三\18點2分1.生物分子的結構與功能蛋白質(zhì)、核酸、糖2.物質(zhì)代謝及其調(diào)節(jié)3.基因信息傳遞及其調(diào)控本文檔共143頁；當前第7頁；編輯于星期三\18點2分生物化學與醫(yī)學

第三節(jié)本文檔共143頁；當前第8頁；編輯于星期三\18點2分一、生物化學已成為生物學各學科之間、醫(yī)學各學科之間相互聯(lián)系的共同語言。二、生物化學為推動醫(yī)學各學科發(fā)展作出了重要貢獻。本文檔共143頁；當前第9頁；編輯于星期三\18點2分Diagnosisofdiseaseclinicalbiochemistryexamination,bloodanalysis,genediagnosisTherapyofdiseasebiochemistrydrug,antimetabolites,geneticengineeringdrug,genetherapyTheresearchinmedicineallthetechnologyofbiochemistryandmolecularbiologyincommonuse

本文檔共143頁；當前第10頁；編輯于星期三\18點2分生物化學是應用化學與分子生物學的基本理論和方法來研究生命現(xiàn)象的科學，其特點是在分子水平上探討生命現(xiàn)象的本質(zhì)。生物化學主要研究生物大分子的結構與功能及生命活動過程中所進行的化學變化及其與生理機能關系。醫(yī)學生學習生物化學的目的在于掌握生物大分子的結構與功能，物質(zhì)代謝的基本規(guī)律及其調(diào)節(jié)，基因信息傳遞及調(diào)控，細胞間信息傳遞等，為今后學習和探討醫(yī)學理論及解決疾病的預防、診斷、治療等實際問題打下基礎。本文檔共143頁；當前第11頁；編輯于星期三\18點2分學習方法理解掌握準確記憶Studystudyhard,andDaydayup!本文檔共143頁；當前第12頁；編輯于星期三\18點2分提前預警1.全國聯(lián)考：必考科目2.執(zhí)業(yè)醫(yī)師考試3.考研本文檔共143頁；當前第13頁；編輯于星期三\18點2分第一章蛋白質(zhì)的結構與功能StructureandFunctionofProtein第一篇生物大分子的結構與功能本文檔共143頁；當前第14頁；編輯于星期三\18點2分

主要內(nèi)容

一、蛋白質(zhì)的分子組成二、蛋白質(zhì)的分子結構三、蛋白質(zhì)結構與功能的關系四、蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)五、蛋白質(zhì)的分離與純化本文檔共143頁；當前第15頁；編輯于星期三\18點2分

目的要求

掌握1.蛋白質(zhì)一至四級結構的概念、要點、主要化學鍵及模體(motif)、結構域(domain)、分子伴侶(chaperon)的概念。2.蛋白質(zhì)重要的理化性質(zhì)。

熟悉1.蛋白質(zhì)的分子組成特點；氨基酸的化學結構、分類、三字符號及理化性質(zhì)；肽及多肽鏈的兩端；谷胱甘肽。2.蛋白質(zhì)分離和純化的方法及其原理。

了解

1.蛋白質(zhì)的生物學功能。2.蛋白質(zhì)的分類；3.蛋白質(zhì)結構與功能關系。

本文檔共143頁；當前第16頁；編輯于星期三\18點2分一、什么是蛋白質(zhì)?

蛋白質(zhì)(protein)是由許多氨基酸(aminoacids)通過肽鍵(peptidebond)相連形成的高分子含氮化合物。是生物體內(nèi)含量最多的并且具有重要生理功能的生物大分子。本文檔共143頁；當前第17頁；編輯于星期三\18點2分二、蛋白質(zhì)研究的歷史1833年，從麥芽中分離淀粉酶；隨后從胃液中分離到類似胃蛋白酶的物質(zhì)。1864年，血紅蛋白被分離并結晶。19世紀末，證明蛋白質(zhì)由氨基酸組成，并合成了多種短肽。20世紀初，發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)的二級結構；完成胰島素一級結構測定。20世紀中葉，各種蛋白質(zhì)分析技術相繼建立，促進了蛋白質(zhì)研究迅速發(fā)展；1962年，確定了血紅蛋白的四級結構。20世紀90年代，功能基因組與蛋白質(zhì)組研究地展開。本文檔共143頁；當前第18頁；編輯于星期三\18點2分三、蛋白質(zhì)的生物學重要性分布廣：所有器官、組織都含有蛋白質(zhì)；細胞的各個部分都含有蛋白質(zhì)。含量高：蛋白質(zhì)是細胞內(nèi)最豐富的有機分子，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80％。1.蛋白質(zhì)是生物體重要組成成分本文檔共143頁；當前第19頁；編輯于星期三\18點2分1）作為生物催化劑（酶）2）調(diào)節(jié)物質(zhì)代謝（多肽激素）3）免疫保護作用（抗體）4）物質(zhì)的轉(zhuǎn)運和存儲作用（轉(zhuǎn)運蛋白和儲存蛋白）5）運動與支持作用（肌肉收縮蛋白）6）參與細胞間信息傳遞（第二信使）7）參與凝血作用（凝血因子）2.蛋白質(zhì)具有重要的生物學功能3.氧化供能:每克蛋白質(zhì)在體內(nèi)氧化可釋放約17Kj能量供機體利用。本文檔共143頁；當前第20頁；編輯于星期三\18點2分蛋白質(zhì)的分子組成

TheMolecularComponentofProtein第一節(jié)本文檔共143頁；當前第21頁；編輯于星期三\18點2分組成蛋白質(zhì)的元素主要有C（50~55%）、H（6~7%）、O（19%~24%）、N（13~19%）和S（0~4%）。

有些蛋白質(zhì)含有少量磷或金屬元素鐵、銅、鋅、錳、鈷、鉬，個別蛋白質(zhì)還含有碘

。本文檔共143頁；當前第22頁；編輯于星期三\18點2分各種蛋白質(zhì)的含氮量很接近，平均為16％。由于體內(nèi)的含氮物質(zhì)以蛋白質(zhì)為主，因此，只要測定生物樣品中的含氮量，就可以根據(jù)以下公式推算出蛋白質(zhì)的大致含量：100克樣品中蛋白質(zhì)的含量(g%)=每克樣品含氮克數(shù)×6.25×1001/16%蛋白質(zhì)元素組成的特點本文檔共143頁；當前第23頁；編輯于星期三\18點2分一、組成人體蛋白質(zhì)的20種氨基酸均屬于L--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）。生物界也存有D-氨基酸，但不是構成蛋白質(zhì)的成分。用酸、堿或蛋白酶水解蛋白質(zhì)，最終得到20種不同氨基酸，因此，組成蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸。本文檔共143頁；當前第24頁；編輯于星期三\18點2分OnlyL--aminoacidoccurinproteinStructuralfeaturesofL--aminoacidCHH3N+COO-R-chiralcarbon,不對稱碳原子R-sidegroupEachaminoacid(exceptproline,glycine)hasacarboxylgroup,anaminogroup,andadistinctivesidechain(R-group)bondedtothe-carbonatom本文檔共143頁；當前第25頁；編輯于星期三\18點2分H甘氨酸CH3丙氨酸L--氨基酸的通式RC+NH3COO-H本文檔共143頁；當前第26頁；編輯于星期三\18點2分1.非極性脂肪族氨基酸：共6種，其側鏈R基為疏水基團、其水溶性最小。2.極性中性氨基酸：共6種，具有極性中性側鏈，水溶性大于前者。3.芳香族氨基酸：共有3種，苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸。其苯基疏水性較強，酚基和吲哚基在一定條件下可解離。4.酸性氨基酸：其側鏈含酸性基團羧基，共2種：天冬氨酸和谷氨酸。

5.堿性氨基酸：側鏈含堿性基團氨基、胍基或咪唑基，共3種：賴氨酸、精氨酸和組氨酸。二、氨基酸可根據(jù)側鏈結構和理化性質(zhì)進行分類本文檔共143頁；當前第27頁；編輯于星期三\18點2分(一)非極性脂肪族氨基酸—側鏈含烴鏈的氨基酸本文檔共143頁；當前第28頁；編輯于星期三\18點2分(二)極性中性氨基酸—側鏈有極性但不帶電荷的氨基酸本文檔共143頁；當前第29頁；編輯于星期三\18點2分(三)芳香族氨基酸—側鏈含芳香基團的氨基酸p本文檔共143頁；當前第30頁；編輯于星期三\18點2分(四)酸性氨基酸—側鏈含負性解離基團的氨基酸本文檔共143頁；當前第31頁；編輯于星期三\18點2分(五)堿性氨基酸—側鏈含正性解離基團的氨基酸本文檔共143頁；當前第32頁；編輯于星期三\18點2分幾種特殊氨基酸脯氨酸（亞氨基酸）在蛋白質(zhì)合成后修飾時可被羥化為羥脯氨酸。本文檔共143頁；當前第33頁；編輯于星期三\18點2分

半胱氨酸+胱氨酸二硫鍵-HH本文檔共143頁；當前第34頁；編輯于星期三\18點2分Name,Three-letterSymbol,andOne-letterSymbolalanine 丙氨酸 Ala Aarginine 精氨酸 Arg Rasparagine天冬酰氨 Asn Nasparticacid 天冬氨酸 Asp Dcystine 半胱氨酸 Cys Cglutamine 谷氨酰胺 Gln Qglutamicacid 谷氨酸 Glu Eglycine 甘氨酸 Gly Ghistidine 組氨酸 His Hleucine 亮氨酸 Leu Lisoleucine 異亮氨酸 Ile Ilysine 賴氨酸 Lys Kmethionine 甲硫氨酸 Met Mphenylalanine 苯丙氨酸 Phe Fproline 脯氨酸 Pro Pserine 絲氨酸 Ser Sthreonine 蘇氨酸 Thr Ttryptophan 色氨酸 Trp Wtyrosine 酪氨酸 Tyr Yvaline 纈氨酸 Val V本文檔共143頁；當前第35頁；編輯于星期三\18點2分三、20種氨基酸具有共同或特異的理化性質(zhì)兩性解離及等電點氨基酸既含有酸性基團（－COOH）又含有堿性基團（－NH2），因此在酸性環(huán)境中結合質(zhì)子而帶正電荷，在堿性環(huán)境中失去質(zhì)子而帶負電荷。因此氨基酸是一種兩性電解質(zhì)，具有兩性解離性質(zhì)，其解離程度取決于所處溶液的酸堿度。等電點(isoelectricpoint,pI)

在某一pH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，呈電中性。此時溶液的pH值稱為該氨基酸的等電點。（一）氨基酸具有兩性解離的性質(zhì)本文檔共143頁；當前第36頁；編輯于星期三\18點2分pH=pI+OH-pH>pI+H++OH-+H+pH<pI氨基酸的兼性離子陽離子陰離子本文檔共143頁；當前第37頁；編輯于星期三\18點2分（二）含共軛雙鍵的氨基酸具有紫外吸收性質(zhì)芳香族氨基酸的色氨酸、酪氨酸分子含共軛雙鍵，具有紫外吸收性質(zhì)，其最大吸收峰在280nm

附近。大多數(shù)蛋白質(zhì)含有這兩種氨基酸殘基，所以測定蛋白質(zhì)溶液280nm的光吸收值是分析溶液中蛋白質(zhì)含量的快速簡便的方法。芳香族氨基酸的紫外吸收本文檔共143頁；當前第38頁；編輯于星期三\18點2分（三）氨基酸與茚三酮反應生成藍紫色化合物氨基酸+水合茚三酮熱氨基酸氧化脫羧脫氨氧化產(chǎn)物+NH3+CO2水合茚三酮還原茚三酮還原物茚三酮紫藍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系，因此可作為氨基酸定量分析方法。本文檔共143頁；當前第39頁；編輯于星期三\18點2分四、蛋白質(zhì)是由許多氨基酸殘基組成的多肽鏈1.肽鍵(peptidebond)：是由一個氨基酸的-羧基與另一個氨基酸的-氨基脫水縮合而形成的化學鍵。（一）氨基酸通過肽鍵連接而形成肽(peptide)本文檔共143頁；當前第40頁；編輯于星期三\18點2分+-HOH甘氨酰甘氨酸肽鍵本文檔共143頁；當前第41頁；編輯于星期三\18點2分兩個肽平面以一個Cα為中心發(fā)生旋轉(zhuǎn)本文檔共143頁；當前第42頁；編輯于星期三\18點2分本文檔共143頁；當前第43頁；編輯于星期三\18點2分2.肽(peptide)：是由氨基酸通過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……依此類推。肽鏈中的氨基酸分子因為脫水縮合而基團不全，已不是原來完整的氨基酸分子，被稱為氨基酸殘基(residue)。由十個以內(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)。本文檔共143頁；當前第44頁；編輯于星期三\18點2分氨基末端：N末端：多肽鏈中有游離α-氨基的一端。羧基末端：

C末端：多肽鏈中有游離α-羧基的一端。多肽鏈有兩端：3.多肽鏈(polypeptidechain)：是指許多氨基酸之間以肽鍵連接而成的一種鏈狀結構。本文檔共143頁；當前第45頁；編輯于星期三\18點2分N末端C末端牛核糖核酸酶本文檔共143頁；當前第46頁；編輯于星期三\18點2分（二）體內(nèi)存在多種重要的生物活性肽1.谷胱甘肽(glutathione,GSH)生物活性小肽，有三肽、寡肽和多肽，在神經(jīng)傳導、代謝調(diào)節(jié)、生長、發(fā)育、繁殖等生命過程中起重要作用。

本文檔共143頁；當前第47頁；編輯于星期三\18點2分本文檔共143頁；當前第48頁；編輯于星期三\18點2分Glutathionereductaseactsintwosteps:First,NADPHreducestheenzymeandsecondthereducesGSSGtoform2GSH.本文檔共143頁；當前第49頁；編輯于星期三\18點2分谷胱甘肽的重要功能：

（1）保護作用：GSH的巰基具有還原性，它是體內(nèi)的重要還原劑，可保護體內(nèi)的蛋白質(zhì)或酶分子中的巰基不被氧化，從而保護蛋白質(zhì)或酶的生物活性。（2）抗氧化作用：細胞內(nèi)的代謝中，常產(chǎn)生強氧化劑H2O2,可氧化細胞內(nèi)的某些物質(zhì)產(chǎn)生毒性。GSH可在酶的催化下使H2O2還原成水，解除毒性。GSH過氧化物酶H2O22GSH2H2OGSSG

GSH還原酶NADPH+H+NADP+本文檔共143頁；當前第50頁；編輯于星期三\18點2分（3）解毒作用：GSH的巰基具有噬核特性，能與外源性的噬電子毒物如：藥物、致癌物等發(fā)生結合，阻止毒物與細胞內(nèi)的DNA、RNA及蛋白質(zhì)結合，避免毒物影響它們的功能。本文檔共143頁；當前第51頁；編輯于星期三\18點2分

(1)肽類激素：許多激素屬寡肽或多肽：如促甲狀腺素釋放激素(3肽).催產(chǎn)素(9肽).加壓素(9肽).促腎上腺皮質(zhì)激素(39肽)。⑵神經(jīng)肽(neuropeptide)在神經(jīng)傳導過程中起信號轉(zhuǎn)導作用如：腦啡肽.-內(nèi)啡肽.強啡肽.孤啡肽等。痛覺抑制，鎮(zhèn)痛。2.多肽類激素及神經(jīng)肽本文檔共143頁；當前第52頁；編輯于星期三\18點2分蛋白質(zhì)的分子結構

TheMolecularStructureofProtein

第二節(jié)本文檔共143頁；當前第53頁；編輯于星期三\18點2分蛋白質(zhì)的分子結構包括

一級結構(primarystructure)基本結構二級結構(secondarystructure)三級結構(tertiarystructure)四級結構(quaternarystructure)高級結構蛋白質(zhì)空間構象是蛋白質(zhì)特性和功能的基礎。有一條肽鏈形成的蛋白質(zhì)只有1—3級結構，有兩條或兩條以上肽鏈形成的蛋白質(zhì)才具有四級結構。本文檔共143頁；當前第54頁；編輯于星期三\18點2分定義:蛋白質(zhì)的一級結構指在蛋白質(zhì)分子中從N-端至C-端的氨基酸排列順序。一、氨基酸的排列順序決定蛋白質(zhì)的一級結構主要的化學鍵:肽鍵，有些蛋白質(zhì)還包括二硫鍵。二硫鍵是蛋白質(zhì)肽鏈上兩個半胱氨酸的巰基氧化而形成的共價鍵。如牛胰島素一級結構。

本文檔共143頁；當前第55頁；編輯于星期三\18點2分一級結構是蛋白質(zhì)空間構象和特異生物學功能的基礎，但不是決定蛋白質(zhì)空間構象的唯一因素。本文檔共143頁；當前第56頁；編輯于星期三\18點2分二、多肽鏈的局部主鏈構象為蛋白質(zhì)二級結構蛋白質(zhì)分子中某一段肽鏈的局部空間結構，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鏈的構象

。定義:

主要的化學鍵：氫鍵

二級結構的主要形式：-螺旋(-helix)、-折疊(-pleatedsheet)、-轉(zhuǎn)角(-turn)、無規(guī)卷曲(randomcoil)。本文檔共143頁；當前第57頁；編輯于星期三\18點2分（一）參與肽鍵形成的6個原子在同一平面上X線衍射證明：肽鍵中的C-N鍵長0.132nm，介于C-N單鍵長（0.149nm）和雙鍵長（0.127nm）之間，故有一定雙鍵性質(zhì)，不能旋轉(zhuǎn)，從而使參與肽鍵的6個原子被固定在同一個平面上。參與肽鍵的6個原子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)構型，此同一平面上的6個原子構成了所謂的肽單元

(peptideunit)

。兩個單鍵的自由旋轉(zhuǎn)角度，決定兩個相鄰肽單元平面的相對空間位置，從而形成二級結構的各種形式。本文檔共143頁；當前第58頁；編輯于星期三\18點2分

-螺旋(-helix)

-折疊(-pleatedsheet)

-轉(zhuǎn)角(-turn)

無規(guī)卷曲(randomcoil)

（二）α-螺旋結構是常見的蛋白質(zhì)二級結構蛋白質(zhì)二級結構本文檔共143頁；當前第59頁；編輯于星期三\18點2分-螺旋：（1）多肽鏈主鏈圍繞中心軸有規(guī)律的盤繞上升，順時針走向，形成右手螺旋。（2）每3.6個氨基酸殘基形成一圈，螺距為0.54nm。（3）螺旋中每個肽鍵的N-H與前面相隔三個肽鍵（第四個肽鍵）的羰基氧（C=O)之間形成氫鍵。氫鍵的方向與螺旋軸平行，穩(wěn)定螺旋結構。（4）多肽鏈上的氨基酸側鏈伸向螺旋外側。1951年，Pauling和Corey提出-螺旋結構模型，其結構特征是：本文檔共143頁；當前第60頁；編輯于星期三\18點2分-螺旋

-螺旋結構是最常見形式，肌紅蛋白.血紅蛋白占70%，毛發(fā)角蛋白.肌球蛋白.表皮蛋白.纖維蛋白的肽鏈全長幾乎都卷曲成-螺旋。幾條-螺旋狀的多肽鏈可纏繞在一起形成纜索狀。

本文檔共143頁；當前第61頁；編輯于星期三\18點2分（三）-折疊使多肽鏈形成片層結構-折疊的特征：（1）肽鏈伸展，每個肽單元以C為旋轉(zhuǎn)點，相鄰C向相反方向旋轉(zhuǎn)，使肽單元平面呈折扇式折疊成鋸齒狀結構，氨基酸側鏈R基交替位于上下方。（2）鋸齒狀結構較短，5-8個氨基酸殘基。（3）兩條肽鏈或一條肽鏈回折時，可使鋸齒狀結構平行排列，兩條鏈走向相反，也可走向相同。形成氫鍵。反平行肽鏈間距為0.70nm。

本文檔共143頁；當前第62頁；編輯于星期三\18點2分ModelofBetaSheetShowingH-BondingbetweenTwoStrandsoftheSheet.本文檔共143頁；當前第63頁；編輯于星期三\18點2分（四）-轉(zhuǎn)角和無規(guī)卷曲在蛋白質(zhì)分子中普遍存在-轉(zhuǎn)角1.-轉(zhuǎn)角：常出現(xiàn)在肽鏈進行180回折時的轉(zhuǎn)角上。特征：⑴由4個氨基酸殘基構成，第一個氨基酸殘基肽鍵上的C=O與第四個氨基酸殘基肽鍵上的N-H形成氫鍵⑵第二個氨基酸殘基常為脯氨酸。其他常見的還有Gly、Asp、Asn。

2.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構本文檔共143頁；當前第64頁；編輯于星期三\18點2分（五）模體是具有特殊功能的超二級結構1.超二級結構的概念：在許多蛋白質(zhì)分子中，可發(fā)現(xiàn)二個或三個具有二級結構的肽段，在空間上相互接近，形成一個有規(guī)則的二級結構組合，被稱為超二級結構。2.常見的二級結構組合形式：有3種：αα，βαβ，ββ。本文檔共143頁；當前第65頁；編輯于星期三\18點2分3.模體（motif）的概念：模體是具有特殊功能的超二級結構。是由二個或三個具有二級結構的肽段，在空間上相互接近，形成一個特殊的空間構象，稱為模體(motif)

。每個模體都有特征性的氨基酸序列，并發(fā)揮特殊功能。

4.模體的常見形式：α-螺旋-β轉(zhuǎn)角（或環(huán)）-α-螺旋模體（見于多種DNA結合蛋白）；鏈-β轉(zhuǎn)角-鏈模體（見于反平行-折疊的蛋白質(zhì)）；鏈-β轉(zhuǎn)角-α-螺旋-β轉(zhuǎn)角-鏈模體（見于多種-螺旋/-折疊的蛋白質(zhì)）。模體是具有特殊功能的超二級結構。本文檔共143頁；當前第66頁；編輯于星期三\18點2分(a)amotif(b)ahairpinmotif(c)anmotif

本文檔共143頁；當前第67頁；編輯于星期三\18點2分鈣結合蛋白中結合鈣離子的模體鋅指結構鈣結合模體：存在于鈣結合蛋白。組成：由-螺旋-環(huán)--螺旋三個肽段組成作用：結合鈣離子。通過環(huán)中幾個恒定的親水側鏈末端氧原子以氫鍵結合鈣離子。鈣結合模體和鋅結合模體鋅結合模體：存在于鋅指結構中。組成：由一個-螺旋和2個反平行的-折疊組成。形似手指，能結合鋅離子故名。本文檔共143頁；當前第68頁；編輯于星期三\18點2分（六）氨基酸殘基側鏈對二級結構形成的影響蛋白質(zhì)二級結構是以一級結構為基礎的。一段肽鏈其氨基酸殘基的側鏈適合形成-螺旋或β-折疊，它就會出現(xiàn)相應的二級結構。1.多種帶相同電荷的氨基酸相對集中的肽段，如多個酸性氨基酸聚集的肽段負電相斥；多個堿性氨基酸聚集的肽段正電相斥；影響-螺旋形成。2.側鏈較大的氨基酸殘基（天酰、亮），由于側鏈的位阻作用，影響-螺旋形成。3.脯氨酸存在的部位，也不能形成-螺旋。4.氨基酸殘基側鏈較小的肽段才能容易形成β-折疊本文檔共143頁；當前第69頁；編輯于星期三\18點2分三、在二級結構基礎上多肽鏈進一步折疊形成蛋白質(zhì)三級結構疏水鍵、離子鍵、氫鍵和VanderWaals力等。主要的化學鍵:是指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。定義:（一）蛋白質(zhì)三級結構的概念：

具有二級結構的多肽鏈，按照一定的規(guī)律進一步盤繞折疊，通過氨基酸側鏈R基團的相互作用形成非共價鍵連接構成一定的空間構象，即為蛋白質(zhì)三級結構。形成:本文檔共143頁；當前第70頁；編輯于星期三\18點2分本文檔共143頁；當前第71頁；編輯于星期三\18點2分肌紅蛋白(Mb)N端C端單鏈蛋白，153個氨基酸殘基構成,-螺旋占75%，8個螺旋區(qū)（A.B.C.D.E.F.G.H)兩個螺旋區(qū)之間有一段無規(guī)卷曲；有幾個β-折疊，Pro在轉(zhuǎn)角處。非共價鍵連接，球形結構。內(nèi)部疏水基團，表面親水基團

（二）舉例：肌紅蛋白的三級結構本文檔共143頁；當前第72頁；編輯于星期三\18點2分（二）結構域是三級結構層次上的局部折疊區(qū)大多數(shù)結構域含有序列上連續(xù)的100~200個氨基酸殘基，用限制性蛋白酶水解時，含多個結構域的蛋白質(zhì)常分成數(shù)個結構域，各結構域的構象基本不變，說明結構域是球狀蛋白質(zhì)的獨立折疊單位，有較為獨立的三維結構。

分子量較大的蛋白質(zhì)?？烧郫B成多個結構較為緊密的區(qū)域，并各行其功能，稱為結構域(domain)。

纖連蛋白分子的結構域

本文檔共143頁；當前第73頁；編輯于星期三\18點2分（三）分子伴侶參與蛋白質(zhì)折疊1.分子伴侶的定義：分子伴侶(chaperon)是一類通過提供一個保護環(huán)境從而加速蛋白質(zhì)折疊成天然構象或形成四級結構的蛋白質(zhì)。⑴分子伴侶可逆地與未折疊肽段的疏水部分結合隨后松開，如此重復進行，可防止肽鏈錯誤的聚集發(fā)生，使肽鏈正確折疊。

2.分子伴侶的作用：在蛋白質(zhì)合成時肽鏈的正確折疊中發(fā)揮作用。許多分子伴侶是ATP酶，與未折疊的多肽結合后，水解ATP釋放能量，使多肽折疊成合適構象時釋放本文檔共143頁；當前第74頁；編輯于星期三\18點2分3.分子伴侶的類型：目前已知參與蛋白質(zhì)折疊的分子伴侶分為三種類型：①熱休克蛋白70（Hsp70）；②伴侶蛋白；③核質(zhì)蛋白。⑵分子伴侶也可與錯誤聚集的肽段結合，使之解聚后，再誘導其正確折疊。⑶分子伴侶在蛋白質(zhì)分子折疊過程中二硫鍵的正確形成起了重要的作用。因為只有肽鏈上二個特定位置的半胱氨酸正確對位形成二硫鍵，才能使蛋白質(zhì)形成正確的空間構象。如果二硫鍵錯配，影響蛋白質(zhì)正?？臻g構象的形成。有些分子伴侶具有二硫鍵形成酶的活性。

本文檔共143頁；當前第75頁；編輯于星期三\18點2分伴侶蛋白在蛋白質(zhì)折疊中的作用本文檔共143頁；當前第76頁；編輯于星期三\18點2分四級結構中，二個結構不同亞基組成，稱異二聚體，二個相同亞基組成，稱同二聚體。亞基單獨存在無活性，必須形成完整的四級結構才有生物活性。

四、含有二條以上多肽鏈的蛋白質(zhì)具有四級結構2.維持鍵：主要是氫鍵和離子鍵。

1.概念：有些蛋白質(zhì)分子含有二條或多條多肽鏈，才能表達生物功能。每一條多肽鏈都有完整的三級結構，稱為蛋白質(zhì)的亞基(subunit)。亞基之間以非共價鍵連接維持特定的三維空間排布。這種蛋白質(zhì)分子中各個亞基的空間排布及亞基接觸部位的布局和相互作用，稱為蛋白質(zhì)的四級結構。

本文檔共143頁；當前第77頁；編輯于星期三\18點2分

3.舉例：血紅蛋白是由2β2亞基組成的四聚體，兩種亞基具有相似的三級結構，四個亞基通過8條鹽鍵連接構成四級結構。每個亞基結合1個輔基血紅素，具有運氧和CO2的功能。每個亞基單獨存在時，雖能結合氧且與氧的親和力增強，但在組織中不能釋放氧，失去運氧功能。

血紅蛋白的四級結構本文檔共143頁；當前第78頁；編輯于星期三\18點2分本文檔共143頁；當前第79頁；編輯于星期三\18點2分本文檔共143頁；當前第80頁；編輯于星期三\18點2分五、蛋白質(zhì)的分類(一）根據(jù)蛋白質(zhì)組成成分單純蛋白質(zhì)結合蛋白質(zhì)=蛋白質(zhì)部分+非蛋白質(zhì)部分（輔基）常見的輔基：有色化合物.寡糖.脂類.金屬離子、磷酸、核酸。如細胞色素、免疫球蛋白。

（二）根據(jù)蛋白質(zhì)形狀

1.纖維狀蛋白質(zhì)：形似纖維，長軸：短軸=10：1以上。多為結構蛋白，如膠原蛋白。難溶于水。2.球狀蛋白質(zhì)：球形或橢圓形，多溶于水。生理活性蛋白質(zhì)，如酶、轉(zhuǎn)運蛋白、免疫球蛋白、蛋白質(zhì)激素等。本文檔共143頁；當前第81頁；編輯于星期三\18點2分六、蛋白質(zhì)組學（一）蛋白質(zhì)組學基本概念蛋白質(zhì)組是指一種細胞或一種生物所表達的全部蛋白質(zhì)，即“一種基因組所表達的全套蛋白質(zhì)”。（二）蛋白質(zhì)組學研究技術平臺

蛋白質(zhì)組學的研究通常是高通量，高效率的研究，其基本技術路線主要包括：

1.雙向電泳分離樣品蛋白質(zhì)：樣品中的不同蛋白質(zhì)可通過雙向電泳進行分離，然后通過高靈敏度的染色（銀染、熒光染色），可分離得到數(shù)千種蛋白質(zhì)。本文檔共143頁；當前第82頁；編輯于星期三\18點2分

2.蛋白質(zhì)點的定位、切?。喝旧蟮哪z利用凝膠圖像分析系統(tǒng)成像，對蛋白質(zhì)點進行定量分析，對感興趣的蛋白質(zhì)點進行定位與切取，一般經(jīng)酶切后再脫鹽或濃縮，得到所感興趣的蛋白質(zhì)。

3.蛋白質(zhì)點的質(zhì)譜分析：將上述處理后得到的蛋白質(zhì)點樣在特殊材料表面上，在質(zhì)譜系統(tǒng)中進行分析，從而得到蛋白質(zhì)的定性數(shù)據(jù)，與已有的數(shù)據(jù)庫進行比較，獲得蛋白質(zhì)信息。

本文檔共143頁；當前第83頁；編輯于星期三\18點2分（三）蛋白質(zhì)組學研究的科學意義蛋白質(zhì)組學的研究不僅能解析基因表達產(chǎn)物——蛋白質(zhì)的表達與功能的全貌，為生命活動規(guī)律提供物質(zhì)基礎，而且為闡明及攻克多種疾病的發(fā)生、發(fā)展機制提供理論依據(jù)和解決途徑。本文檔共143頁；當前第84頁；編輯于星期三\18點2分蛋白質(zhì)結構與功能的關系TheRelationofStructureandFunctionofProtein第三節(jié)本文檔共143頁；當前第85頁；編輯于星期三\18點2分（一）一級結構是空間構象的基礎一、蛋白質(zhì)一級結構是高級結構與功能的基礎牛核糖核酸酶的一級結構二硫鍵26849540587265本文檔共143頁；當前第86頁；編輯于星期三\18點2分天然狀態(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)，無活性本文檔共143頁；當前第87頁；編輯于星期三\18點2分大量實驗證明：一級結構相似的多肽或蛋白質(zhì)，其空間結構和功能也相似。（二）一級結構相似的蛋白質(zhì)具有相似的高級結構與功能不同哺乳動物的胰島素分子都有A、B兩條鏈組成，并且二硫鍵的配對位置和空間構象也極為相似，只是一級結構僅有個別氨基酸差異，因此它們都有相同的生理功能。

本文檔共143頁；當前第88頁；編輯于星期三\18點2分哺乳動物胰島素氨基酸序列的差異胰島素氨基酸殘基序號A5A6A10B30人ThrSerIleThr豬ThrSerIleAla狗ThrSerIleAla兔ThrGlyIleSer牛AlaGlyValAla羊AlaSerValAla馬ThrSerIleAla本文檔共143頁；當前第89頁；編輯于星期三\18點2分（三）氨基酸序列提供重要的生物化學信息一些廣泛存在于生物界的蛋白質(zhì)如細胞色素(cytochromeC)，比較它們的一級結構，可以幫助了解物種進化間的關系。物種間的親緣關系越接近，Cytc一級結構越相似，其空間構象和功能也越相似。如獼猴與人類親緣關系很接近，兩者Cytc一級結構之差一個氨基酸殘基；人類和猩猩親緣關系最接近，其Cytc一級結構完全相同。而其他動物與人類親緣關系較遠，其Cytc一級結構也相差較多。

本文檔共143頁；當前第90頁；編輯于星期三\18點2分（四）重要蛋白質(zhì)的氨基酸序列改變可引起疾病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)生變異所導致的疾病，稱為“分子病”。蛋白質(zhì)分子中起關鍵作用的氨基酸殘基缺失或被替換，都會嚴重影響其空間構象和功能，甚至導致疾病發(fā)生。例：鐮刀形紅細胞貧血。本文檔共143頁；當前第91頁；編輯于星期三\18點2分PrimarystructureandfunctionPrimarystructuredeterminesfunction本文檔共143頁；當前第92頁；編輯于星期三\18點2分本文檔共143頁；當前第93頁；編輯于星期三\18點2分Mb和Hb都以血紅素為輔基的蛋白質(zhì)，血紅素是鐵卟啉化合物，是由4個吡環(huán)連接環(huán)化形成的環(huán)狀結構，F(xiàn)e2+位于中央。Fe2+6有個配位鍵，其中4個與吡環(huán)環(huán)的N配位結合，1個配位鍵與肌紅蛋白的93位組氨酸殘基結合，第6個配位鍵與氧結合，接近64位組氨酸。

血紅素結構二、蛋白質(zhì)的功能依賴特定空間結構（一）血紅蛋白亞基與肌紅蛋白結構相似蛋白質(zhì)的特殊功能，取決于其特定空間構象，因此，功能與構象之間存在著密切關系。如肌紅蛋白和血紅蛋白。

本文檔共143頁；當前第94頁；編輯于星期三\18點2分Myoglobin(Mb):composedof8-helices.Hemeisburied.本文檔共143頁；當前第95頁；編輯于星期三\18點2分肌紅蛋白(myoglobin，Mb)

肌紅蛋白是一個只有三級結構的單鏈蛋白質(zhì)，有8段α-螺旋結構,稱A.B.C.D.E.F.G.H肽段。球形結構，疏水側鏈在內(nèi)，親水側鏈在外，良好親水性。血紅素分子中的兩個丙酸側鏈以離子鍵形式與肽鏈中的兩個堿性氨基酸側鏈上的正電荷相連，加之肽鏈中的F8組氨酸殘基還與Fe2+形成配位結合，所以血紅素輔基與蛋白質(zhì)部分穩(wěn)定結合。本文檔共143頁；當前第96頁；編輯于星期三\18點2分血紅蛋白(hemoglobin，Hb)血紅蛋白是由4個亞基組成的四級結構，每個亞基可結合1個血紅素并攜帶1分子氧。1分子Hb共結合4分子氧。

成人Hb22，亞基141個氨基酸，亞基146個氨基酸。Hb亞基之間通過8對鹽鍵，使4個亞基緊密結合而形成親水的球狀蛋白。本文檔共143頁；當前第97頁；編輯于星期三\18點2分本文檔共143頁；當前第98頁；編輯于星期三\18點2分Hb與Mb一樣能可逆地與O2結合，Hb與O2結合后稱為氧合Hb。氧合Hb占總Hb的百分數(shù)（稱百分飽和度）隨O2濃度變化而改變。用氧分壓為橫座標，氧飽和度為縱座標作圖繪制氧解離曲線。（二）血紅蛋白亞基構象變化可影響亞基與氧結合本文檔共143頁；當前第99頁；編輯于星期三\18點2分肌紅蛋白(Mb)和血紅蛋白(Hb)的氧解離曲線Hb的氧解離曲線為S型，Mb的氧解離曲線為直角雙曲線?？梢奙b易與氧結合，而Hb在氧分壓低時較難結合氧，隨著氧分壓增高Hb結合氧的速度加快，故形成S形曲線。本文檔共143頁；當前第100頁；編輯于星期三\18點2分曲線說明，Hb的4個亞基結合O2時具有不同平衡常數(shù)，第1個亞基結合O2的平衡常數(shù)最小，一次遞增，第4個最大，所以曲線后半段呈直線上升。根據(jù)S形曲線的特征可知，Hb亞基結合O2存在協(xié)同效應，即當Hb的第一個亞基與O2結合后，促進了第二個亞基與O2結合，第二個亞基與O2結合后，又促進第三個亞基與O2結合，第三個亞基與O2結合后，又大大促進第四個亞基與結合，這就是亞基間的協(xié)同效應.本文檔共143頁；當前第101頁；編輯于星期三\18點2分協(xié)同效應(cooperativity)一個寡聚體蛋白質(zhì)的一個亞基與其配體結合后，能影響此寡聚體中另一個亞基與配體結合能力的現(xiàn)象，稱為協(xié)同效應。如果是促進作用則稱為正協(xié)同效應(positivecooperativity)如果是抑制作用則稱為負協(xié)同效應(negativecooperativity)本文檔共143頁；當前第102頁；編輯于星期三\18點2分Hb未結合氧時，Hb的α1/β1和α2/β2亞基呈對角排列，結構較緊密，稱為緊張態(tài)（T），T態(tài)Hb與氧的親和力小，隨著與氧的結合，4個亞基間的鹽鍵斷裂，Hb的空間結構發(fā)生改變，使α1/β1和α2/β2的長軸形成150的夾角，結構相對松弛，由T態(tài)變?yōu)镽態(tài)（松弛態(tài)），Hb完成了4分子氧的結合。解釋Hb結合O2的協(xié)同效應理論，是通過用X線衍射法在分析Hb和氧合Hb結晶的三維結構圖譜基礎上提出的，該理論認為：本文檔共143頁；當前第103頁；編輯于星期三\18點2分本文檔共143頁；當前第104頁；編輯于星期三\18點2分TstateRstate-O2+O2本文檔共143頁；當前第105頁；編輯于星期三\18點2分O2Hb未結合氧時，血紅素中鐵原子半徑大于卟啉環(huán)中間的孔徑，F(xiàn)e不能進入卟啉環(huán)中間的小孔，高出卟啉平面0.075nm，靠近F8肽段組氨酸殘基。當?shù)谝环肿友跖c血紅素Fe2+以配位鍵結合后，鐵原子半徑變小，就能進入卟啉環(huán)的小孔中，繼而引起肽鏈位置的變動。本文檔共143頁；當前第106頁；編輯于星期三\18點2分變構效應(allostericeffect)蛋白質(zhì)空間結構的改變伴隨其功能的變化，稱為變構效應。Hb的亞基結合O2后引起亞基構象改變，使Hb結合的O2能力改變，稱為Hb結合氧的變構效應。Hb稱為變構蛋白，O2分子稱為變構劑或效應劑變構效應普遍存在，如酶與變構劑結合，激素與相應受體結合等都存在變構效應。本文檔共143頁；當前第107頁；編輯于星期三\18點2分（三）蛋白質(zhì)構象改變可引起疾病蛋白質(zhì)構象疾?。喝舻鞍踪|(zhì)的折疊發(fā)生錯誤，盡管其一級結構不變，但蛋白質(zhì)的構象發(fā)生改變，仍可影響其功能，嚴重時可導致疾病發(fā)生。此類疾病被稱為蛋白質(zhì)構象疾病。蛋白質(zhì)構象改變導致疾病的機理：有些蛋白質(zhì)錯誤折疊后相互聚集，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)為蛋白質(zhì)淀粉樣纖維沉淀的病理改變。這類疾病包括：人紋狀體脊髓變性病、老年癡呆癥、亨停頓舞蹈病、瘋牛病等。本文檔共143頁；當前第108頁；編輯于星期三\18點2分瘋牛病是由朊病毒蛋白(prionprotein,PrP)引起的一組人和動物神經(jīng)退行性病變。正常的PrP富含α-螺旋，稱為PrPc。PrPc在某種未知蛋白質(zhì)的作用下可轉(zhuǎn)變成全為β-折疊的PrPsc，從而致病。PrPcα-螺旋PrPscβ-折疊正常瘋牛病瘋牛病中的蛋白質(zhì)構象改變本文檔共143頁；當前第109頁；編輯于星期三\18點2分第四節(jié)蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)ThePhysicalandChemicalCharactersofProtein本文檔共143頁；當前第110頁；編輯于星期三\18點2分一、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，氨基酸殘基側鏈中某些基團，如谷氨酸和天冬氨酸側鏈上的羧基，賴氨酸側鏈上的氨基，精氨酸側鏈的胍基等，在一定的溶液pH條件下都可解離成帶負電荷或正電荷的基團。NH3+

NH3+NH2

PPPCOOHCOO-COO-蛋白質(zhì)陽離子蛋白質(zhì)兼性離子蛋白質(zhì)陰離子（等電點）+OH-+H-+OH-+H+本文檔共143頁；當前第111頁；編輯于星期三\18點2分蛋白質(zhì)的等電點(isoelectricpoint,pI)當?shù)鞍踪|(zhì)溶液處于某一pH時，蛋白質(zhì)解離成正、負離子的趨勢相等，即成為兼性離子，凈電荷為零，此時溶液的pH稱為蛋白質(zhì)的等電點。

蛋白質(zhì)溶液的pH小于蛋白質(zhì)等電點時，蛋白質(zhì)帶正電荷；蛋白質(zhì)溶液的pH大于蛋白質(zhì)等電點時，蛋白質(zhì)帶負電荷。人體各種蛋白質(zhì)的pI不同，大多數(shù)接近pH5.0，在體液pH7.4的條件下，解離成陰離子帶負電荷。少數(shù)因含酸性氨基酸較多，pI偏酸，稱酸性蛋白質(zhì)，如胃蛋白酶等；少數(shù)因含堿性氨基酸較多，pI偏堿，稱堿性蛋白質(zhì),如組蛋白等。本文檔共143頁；當前第112頁；編輯于星期三\18點2分二、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1萬至100萬之巨，其分子的直徑可達1～100nm，為膠粒范圍之內(nèi)，因此屬于膠體物質(zhì)。蛋白質(zhì)之所以能形成穩(wěn)定的膠體水溶液，取決于兩個穩(wěn)定因素：

2.表面電荷：顆粒表面基團解離而帶電荷，同種電荷相斥，防止蛋白質(zhì)聚集而沉淀。

1.表面水化膜：由于蛋白質(zhì)顆粒表面多為親水基團，可吸引水分子，使顆粒表面形成一層水化膜。如果設法除去蛋白質(zhì)的兩個穩(wěn)定因素，蛋白質(zhì)就會從溶液中沉淀析出。本文檔共143頁；當前第113頁；編輯于星期三\18點2分+++++++帶正電荷的蛋白質(zhì)－－－－－－－－帶負電荷的蛋白質(zhì)在等電點的蛋白質(zhì)水化膜++++++++帶正電荷的蛋白質(zhì)－－－－－－－－帶負電荷的蛋白質(zhì)不穩(wěn)定的蛋白質(zhì)顆粒酸堿酸堿酸堿脫水作用脫水作用脫水作用溶液中蛋白質(zhì)的聚沉本文檔共143頁；當前第114頁；編輯于星期三\18點2分三、蛋白質(zhì)空間結構破壞而引起變性在某些物理和化學因素作用下，其特定的空間構象被破壞，也即有序的空間結構變成無序的空間結構，從而導致其理化性質(zhì)改變和生物活性的喪失。蛋白質(zhì)的變性(denaturation)變性的本質(zhì):——破壞非共價鍵和二硫鍵，空間構象改變，而肽鍵沒有破壞，不改變蛋白質(zhì)的一級結構。本文檔共143頁；當前第115頁；編輯于星期三\18點2分造成變性的因素:如加熱、乙醇等有機溶劑、強酸、強堿、重金屬離子及生物堿試劑等。

變性后理化性質(zhì)及生物學性質(zhì)的改變：溶解度降低、粘度增加、結晶能力消失，生物活性喪失、易被蛋白酶水解。

應用舉例:臨床醫(yī)學上，變性因素常被應用來消毒及滅菌此外,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。

本文檔共143頁；當前第116頁；編輯于星期三\18點2分*蛋白質(zhì)的復性：若蛋白質(zhì)變性程度較輕，去除變性因素后，蛋白質(zhì)仍可恢復或部分恢復其原有的構象和功能，稱為復性(renaturation)。例如：核糖核酸酶。

如果變性程度嚴重，除去變性因素后仍不能復原，稱為不可逆變性。本文檔共143頁；當前第117頁；編輯于星期三\18點2分天然狀態(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)，無活性本文檔共143頁；當前第118頁；編輯于星期三\18點2分在一定條件下，蛋白質(zhì)的疏水側鏈暴露在外，肽鏈融匯相互纏繞繼而聚集，因而從溶液中析出。變性的蛋白質(zhì)易于沉淀，有時蛋白質(zhì)發(fā)生沉淀，但并不變性。蛋白質(zhì)變性后形成不溶性的絮狀物，此絮狀物仍可溶于強酸、強堿中，但再加熱可變成比較堅固的凝塊，此凝塊不易再溶于強酸和強堿中。

蛋白質(zhì)沉淀蛋白質(zhì)的凝固作用(proteincoagulation)本文檔共143頁；當前第119頁；編輯于星期三\18點2分四、蛋白質(zhì)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和色氨酸，因此在280nm波長處有特征性吸收峰。蛋白質(zhì)的OD280與其濃度呈正比關系，因此可作蛋白質(zhì)定量測定。本文檔共143頁；當前第120頁；編輯于星期三\18點2分蛋白質(zhì)經(jīng)水解后產(chǎn)生的氨基酸可發(fā)生茚三酮反應生成紫蘭色，從而用于蛋白質(zhì)含量測定

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，此反應稱為雙縮脲反應，雙縮脲反應可用來檢測蛋白質(zhì)水解程度。五、應用蛋白質(zhì)呈色反應可測定蛋白質(zhì)溶液含量茚三酮反應(ninhydrinreaction)雙縮脲反應(biuretreaction)本文檔共143頁；當前第121頁；編輯于星期三\18點2分第五節(jié)蛋白質(zhì)的分離純化與結構分析TheSeparationandPurificationandStructureAnalysisofProtein本文檔共143頁；當前第122頁；編輯于星期三\18點2分一、透析及超濾法可去除蛋白質(zhì)溶液中的小分子化合物透析(dialysis)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。蛋白質(zhì)是高分子物質(zhì)，性質(zhì)之一是不能透過半透膜。據(jù)此，用具有超小微孔的半透膜如硝酸纖維素膜制成透析袋，將混有小分子雜質(zhì)的蛋白質(zhì)溶液裝入透析袋內(nèi)，放于水中。由于透析袋的微孔只能通過MW1萬以下的物質(zhì)，小分子雜質(zhì)進入水中，蛋白質(zhì)保留袋內(nèi)，從而被分離純化。袋外吸水劑—聚乙二醇蛋白質(zhì)被濃縮。

本文檔共143頁；當前第123頁；編輯于星期三\18點2分二、丙酮沉淀、鹽析及免疫沉淀是常用的蛋白質(zhì)沉淀方法丙酮沉淀法：丙酮、乙醇等有機溶劑沉淀蛋白質(zhì)的原理是破壞蛋白質(zhì)的兩個穩(wěn)定因素，使其沉淀。使用丙酮沉淀時，必須在0～4℃低溫下進行，丙酮用量一般10倍于蛋白質(zhì)溶液體積。蛋白質(zhì)被丙酮沉淀后，應立即分離。除了丙酮以外，也可用乙醇沉淀。應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，達到濃縮蛋白質(zhì)溶液的目的。超濾法本文檔共143頁；當前第124頁；編輯于星期三\18點2分鹽析(saltprecipitation)是將中性鹽硫酸銨、硫酸鈉或氯化鈉等加入蛋白質(zhì)溶液，使蛋白質(zhì)表面電荷被中和以及水化膜被破壞，導致蛋白質(zhì)沉淀。

由于各種蛋白質(zhì)鹽析時所需鹽濃度和pH不同，所以可調(diào)整中性鹽濃度和pH使各種蛋白質(zhì)分別析出而分離。例如：血漿白蛋白和球蛋白的分離：調(diào)pH7.0左右，加硫酸銨半飽和—球蛋白沉淀析出；加硫酸銨全飽和—白蛋白沉淀析出。用鹽析法可得蛋白質(zhì)粗制品，要得純品需再用其他方法加以純化。本文檔共143頁；當前第125頁；編輯于星期三\18點2分免疫沉淀法：將某一純化蛋白質(zhì)免疫動物可獲得抗該蛋白的特異抗體。利用特異抗體識別相應的抗原蛋白，并形成抗原抗體復合物的性質(zhì)，可從蛋白質(zhì)混合溶液中分離獲得抗原蛋白。本文檔共143頁；當前第126頁；編輯于星期三\18點2分三、利用荷電性質(zhì)可用電泳法將蛋白質(zhì)分離蛋白質(zhì)在高于或低于其pI的溶液中為帶電的顆粒，在電場中能向正極或負極移動。這種通過蛋白質(zhì)在電場中泳動而達到分離各種蛋白質(zhì)的技術,稱為電泳(elctrophoresis)

。根據(jù)支撐物的不同，可分為薄膜電泳、凝膠電泳等。本文檔共143頁；當前第127頁；編輯于星期三\18點2分薄膜電泳：

將蛋白質(zhì)樣品點在薄膜上置電泳槽中，兩端分別置正負電壓，如果蛋白質(zhì)帶正電荷就向負極移動，帶負電荷就向正極移動。凡帶電荷多而分子量小的移動速度快，帶電荷少而分子量大的移動速度慢，從而使蛋白質(zhì)被分離。本文檔共143頁；當前第128頁；編輯于星期三\18點2分凝膠電泳：采用各種凝膠作支持物，常用瓊脂糖凝膠、淀粉凝膠及聚丙烯酰胺凝膠。先將凝膠加至玻璃板或玻璃管內(nèi)制成凝膠板或凝膠柱，將蛋白質(zhì)樣品加在凝膠板或凝膠柱一端，放于電泳槽內(nèi)，兩端加正負電極。帶電荷的蛋白質(zhì)