高級(jí)生物化學(xué)-氨基酸

1、第三章：氨基酸。首先，蛋白質(zhì)水解，堿性水解會(huì)降低蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。胰蛋白酶特異性地切割由賴(lài)氨酸和精氨酸的羧基形成的肽鍵(后來(lái)，它被脯氨酸抑制)。為了減少作用位點(diǎn)，多肽鏈的側(cè)鏈可以通過(guò)化學(xué)修飾來(lái)保護(hù)，1.2-環(huán)己酮阻斷Arg，馬來(lái)酸酐阻斷Lys。氮丙啶形成帶正電荷的位點(diǎn)并增加位點(diǎn)。胰凝乳蛋白酶破壞由疏水性氨基酸如PHE、色氨酸和酪氨酸的羧基形成的肽鍵。胃蛋白酶裂解鍵兩側(cè)的殘基(在leu、phe、Trp和Tyr之后)是疏水性或芳香族氨基酸殘基。抑制，當(dāng)它是親前后。酶水解(核酸內(nèi)切酶)，(脯氨酸無(wú)法測(cè)量)，(1)羧肽酶法(脯氨酸無(wú)法測(cè)量)，羧肽酶a識(shí)別除精氨酸/賴(lài)氨酸/脯氨酸以外的所有氨基酸；Rn-

2、1不能是前羧肽酶B識(shí)別精氨酸/賴(lài)氨酸；Rn-1不能是蛋白酶解(核酸外切酶)。1.不同的氨基酸有不同的r基團(tuán)，這決定了氨基酸的性質(zhì)。2.兼性離子晶體具有高熔點(diǎn)，不是分子晶格。3.溶解性：一般溶于水，但不溶于或微溶于醇。4.高介電常數(shù)水溶液中的氨基酸是極性分子。氨基酸的一般結(jié)構(gòu)，蛋白質(zhì)氨基酸，非蛋白質(zhì)氨基酸，堿性氨基酸：有密碼子，不尋常的蛋白質(zhì)氨基酸，氨基酸，3。氨基酸分類(lèi)，1。堿性氨基酸(編碼蛋白質(zhì)氨基酸):20種組成蛋白質(zhì)，也稱(chēng)為天然氨基酸和普通蛋白質(zhì)氨基酸)2。稀有氨基酸：多肽合成后被堿性氨基酸酶催化。非蛋白質(zhì)氨基酸：它們存在于生物體中，但不構(gòu)成蛋白質(zhì)(約150種)?；景被岱诸?lèi)-模式1，

3、根據(jù)r基團(tuán)結(jié)構(gòu)分類(lèi)，脂肪族氨基酸，芳香族氨基酸，氨基-羧基氨基酸Gly，ala，val，leu，ile，ser。thr，Cys，met-氨基-二羧基氨基酸(酸性氨基酸)和酰胺：Asp，Glu。Asn，Gln二氨基-羧基氨基酸(堿性氨基酸):Arg，Lys，(1)脂肪族氨基酸，(2)芳香族氨基酸： Phe，Tyr，Trp，(3)雜環(huán)氨基酸：His，Pro，(1)側(cè)鏈有烴鏈的氨基酸，丙氨酸異亮氨酸亮氨酸纈氨酸甘氨酸，R基團(tuán)均為中性烷基。甘氨酸是唯一沒(méi)有手性碳原子的氨基酸，沒(méi)有光學(xué)活性。甘氨酸的側(cè)鏈介于極性和非極性之間，也屬于非極性。側(cè)鏈有羥基的氨基酸有兩種，絲氨酸蘇氨酸和絲氨酸的-CH2 OH基團(tuán)

4、(pKa=15)在生理?xiàng)l件下不能解離，但絲氨酸殘基存在于大多數(shù)酶的活性中心。絲氨酸和蘇氨酸的-羥基通常與糖鏈相連形成糖蛋白。側(cè)鏈有硫原子的氨基酸和側(cè)鏈有巰基的氨基酸可以被氧化形成二硫鍵和胱氨酸。Met是生物合成中重要的甲基供體，也是蛋白質(zhì)合成中的第一個(gè)氨基酸。蛋氨酸半胱氨酸，含硫氨基酸，兩個(gè)半胱氨酸可被氧化形成胱氨酸，(4)側(cè)鏈帶有羧基或酰胺基的氨基酸，-天冬氨酸中的羧基和-谷氨酸中的羧基，天冬酰胺，谷氨酰胺，Asp和Glu是生理?xiàng)l件下僅有的兩個(gè)帶負(fù)電荷的氨基酸。(5)側(cè)鏈帶有堿性基團(tuán)的氨基酸有三種，帶咪唑環(huán)的組氨酸賴(lài)氨酸精氨酸和帶胍基的-氨基側(cè)鏈，這是生理?xiàng)l件下僅有的三種帶正電荷的氨基酸。賴(lài)

5、氨酸側(cè)鏈氨基的pKa值為10.53。在生理?xiàng)l件下，賴(lài)氨酸側(cè)鏈帶正電荷(NH3)，其氨基反應(yīng)活性增加。膠原蛋白中的賴(lài)氨酸側(cè)鏈在氧化時(shí)會(huì)形成強(qiáng)烈的分子間(內(nèi)部)交聯(lián)。精氨酸是最基本的氨基酸，側(cè)鏈中的胍基是已知的最基本的有機(jī)堿。pKa值為12.48，在生理?xiàng)l件下完全質(zhì)子化。它相當(dāng)于氫氧化鈉，是pKa值最接近生理酸堿度的氨基酸(游離氨基酸為6.00，多肽鏈為7.35)，是唯一在生理酸堿度條件下具有緩沖能力的氨基酸。His在酶的酸堿催化機(jī)制中起著重要作用。它通常存在于許多酶的活性中心。堿性氨基酸，多見(jiàn)于組蛋白，乙酰輔酶a羧化酶，其上的生物素輔助基團(tuán)呈擺臂狀，(6)，R為芳香族氨基酸(3種)，R為芳香族氨

6、基酸，三種芳香族氨基酸均在紫外區(qū)吸收紫外光，在中性酸堿度條件下，色氨酸和酪氨酸的紫外吸收峰在280納米，而苯丙氨酸的紫外吸收峰在260納米。大多數(shù)蛋白質(zhì)含有色氨酸和酪氨酸或其中的一種，因此測(cè)量溶液中280納米的吸收常常用來(lái)估計(jì)蛋白質(zhì)濃度。它也與蛋白質(zhì)熒光有關(guān)。(7)雜環(huán)氨基酸：脯氨酸是一種亞氨基酸，具有固定的構(gòu)型，脯氨酸的-亞氨基是環(huán)的一部分，因此它具有特殊的剛性結(jié)構(gòu)。一般來(lái)說(shuō)，它出現(xiàn)在兩段螺旋之間的拐角處，Pro殘基的位置必然會(huì)改變骨架的方向?；景被峤Y(jié)構(gòu)特征概述，支鏈氨基酸：纈氨酸，亮氨酸，異亮氨酸含羥基氨基酸：絲氨酸，蘇氨酸含硫氨基酸：半胱氨酸(巰基)，甲硫氨酸(硫代甲基)苯環(huán)含氨基酸

7、：苯丙氨酸，色氨酸，酪氨酸胍含氨基酸：精氨酸咪唑含氨基酸：組氨酸亞氨基酸：脯氨酸酰胺含氨基酸：天冬酰胺，谷氨酰胺吲哚含氨基酸：色氨酸氨基酸：賴(lài)氨酸，按側(cè)鏈R基團(tuán)極性分類(lèi)，基本氨基酸分類(lèi)-模式2，(1)(2)帶正電荷的極性基團(tuán)：賴(lài)氨酸、精氨酸和組氨酸；(3)帶負(fù)電荷的極性基團(tuán)R aa(酸性aa):天冬氨酸、天冬氨酸甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、脯氨酸、2。極性r氨基酸，1。非極性(疏水性)氨基酸、2。極性不帶電荷的氨基酸，組氨酸賴(lài)氨酸精氨酸側(cè)鏈有咪唑環(huán)側(cè)鏈，-氨基側(cè)鏈有胍基，3。生理ph帶正電荷，生理ph帶正電荷，R基團(tuán)有一個(gè)-NH2。帶有“堿性”側(cè)鏈R基團(tuán)

8、的氨基酸在中性酸堿度(=7.0)下帶正電荷。原子吸收是高度親水的。4。帶有酸性側(cè)鏈的氨基酸，酸性氨基酸，R基團(tuán)有COOH。具有酸性側(cè)鏈R基團(tuán)的氨基酸在生理酸堿度(=7.4)下帶負(fù)電荷。原子吸收光譜在H2O是可溶的。天冬氨酸側(cè)鏈?zhǔn)?羧基，谷氨酸側(cè)鏈?zhǔn)?羧基，天冬氨酸谷氨酸(ASP或d) (Glu或e)，R-基團(tuán)，氨基酸的親水性和疏水性指數(shù)，極性和非極性都與蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的形成密切相關(guān)，非極性的aa一般形成蛋白質(zhì)的疏水核心，而帶電荷的aa和極性的aa則位于表面。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，非極性基團(tuán)不與水相互作用極性基團(tuán)容易與水相互作用，氨基酸的疏水性和蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)，思考：假設(shè)這個(gè)序列只是大球蛋白的一部分，下

9、列哪些氨基酸殘基可能分布在蛋白質(zhì)的外表面，哪些分布在蛋白質(zhì)內(nèi)部？天冬氨酸；異亮氨酸；蘇氨酸；纈氨酸；谷氨酰胺；Lysine，分析：分布在外表面的極性和帶電殘基：Asp、Gln和Lys分布在內(nèi)部的非極性氨基酸殘基：Try、Leu和Val；雖然Thr是極性的，但它也非常疏水，所以它可能出現(xiàn)在外表面和內(nèi)部。氨基酸的疏水性和蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)。思考：在pH7水溶液中，有一種蛋白質(zhì)分子可以折疊成一個(gè)球體。通常，帶有極性側(cè)鏈的氨基酸位于分子外部，而帶有非極性側(cè)鏈的氨基酸位于分子內(nèi)部。請(qǐng)回答：(1)位于分子內(nèi)部和分子外部的Val、Pro、Phe、Asp、Lys、Ile和His？(2)為什么球蛋白內(nèi)外都能發(fā)現(xiàn)甘

10、氨酸和丙氨酸？(3)絲氨酸、蘇氨酸、天冬氨酸和谷氨酰胺都是極性氨基酸，為什么它們存在于分子中？(4)球蛋白分子內(nèi)外都有Gys。為什么？分析了氨基酸的疏水性和蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)：(1)纈氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸和纈氨酸是非極性鏈測(cè)量的氨基酸，這些氨基酸殘基位于分子內(nèi)部；天冬氨酸、賴(lài)氨酸和組氨酸是帶有極性側(cè)鍵的氨基酸，這些氨基酸殘基位于分子外。(2)由于丙氨酸和甘氨酸的側(cè)鏈較小，它們的疏水性和極性較小；甘氨酸只有一個(gè)h與碳原子相連，Ala只有一個(gè)CH3與碳原子相連，所以它們可以出現(xiàn)在分子內(nèi)外。(3)在pH 7.0時(shí)，絲氨酸、蘇氨酸、天冬氨酸和谷氨酰胺含有不帶電荷的極性側(cè)鏈，參與分子內(nèi)氫鍵的形成，從而降

11、低它們的極性，因此它們可以在分子內(nèi)找到。(4)因?yàn)镃ys是不帶電荷的極性氨基酸，它可以位于分子外，但是因?yàn)镃ys經(jīng)常參與鏈內(nèi)和鏈間二硫鍵的形成，它的極性被削弱(較少)，通過(guò)中間步驟進(jìn)行折疊，形成熔化的小球，該小球被精煉到最小能量(天然)狀態(tài)。折疊和展開(kāi)結(jié)構(gòu)之間的自由能差為42 kJ/Mole(約等于1.5三磷酸腺苷)，因?yàn)檎郫B是協(xié)同的，一旦蛋白質(zhì)開(kāi)始折疊或展開(kāi)，整個(gè)過(guò)程很快完成。維持蛋白質(zhì)或脫氧核糖核酸雙螺旋三維結(jié)構(gòu)的最穩(wěn)定因素是？)、疏水相互作用和蛋白質(zhì)折疊、基本氨基酸的分類(lèi)-模式3、必需/非必需氨基酸，根據(jù)氨基酸是否能在人體內(nèi)合成：(1)必需氨基酸：不能在人體內(nèi)合成且必須從食物中攝取的氨基

12、酸，有八種：賴(lài)氨酸、賴(lài)氨酸、色氨酸、蛋氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、纈氨酸和Leu(帶來(lái)一本或兩本輕松的書(shū))(2)非必需氨基酸：能在人體內(nèi)合成的氨基酸。有十種。(3)半必需氨基酸：能在人體內(nèi)合成但不能滿足人體需要的氨基酸(尤其是嬰幼兒)。有兩種氨基酸：組氨酸和精氨酸。其他氨基酸衍生物、21位甘氨酸和亮氨酸；絲氨酸和丙氨酸。離子交換樹(shù)脂對(duì)核苷酸的分離主要是基于它們之間的靜電結(jié)合力與樹(shù)脂上相反電荷的差異，以及核苷酸疏水基環(huán)與樹(shù)脂骨架之間的非極性吸附力的差異。最初，當(dāng)這四個(gè)核苷酸被陽(yáng)離子交換樹(shù)脂分離時(shí)，根據(jù)它們的解離差異，應(yīng)該在化學(xué)機(jī)械拋光之前洗脫腺苷酸。然而，由于純化的非極性吸附容量是嘧啶環(huán)和交換樹(shù)脂的

13、三倍，這抵消了它們之間的電荷差異，出現(xiàn)了上述的反萃順序。思考：用陽(yáng)離子交換樹(shù)脂分離核苷酸時(shí)，核苷酸洗脫的順序是UMPGMPAMPCMP，而不是UMPGMPAMPCMP。為什么？氨基酸疏水性質(zhì)的應(yīng)用，每個(gè)核苷酸在pH3.5時(shí)的電荷，陰離子交換樹(shù)脂柱的洗脫順序，()，-1 -0.95 -0.46 -0.16，UMP GMP AMP CMP，實(shí)際洗脫順序CMP AMP UMP GMP，電荷間的相似力，嘌呤的大疏水吸引(難以洗脫)，UMP GMP AMP CMP，電荷，大和小，陰離子交換樹(shù)脂，疏水效應(yīng)，(3)電泳，電泳：帶電粒子在電場(chǎng)作用下與它所帶電荷方向相反的現(xiàn)象氨基酸是溶液中的帶電粒子，其酸堿度高

14、于或低于其等電點(diǎn)，在電場(chǎng)中可以移動(dòng)到正電極或負(fù)電極。氨基酸的分離氨基酸混合物的分離通常通過(guò)紙電泳完成。有一種蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物在pH6時(shí)通過(guò)電泳分離。如何控制酸堿度以有效分離氨基酸？樣本應(yīng)該放在哪里？(1)賴(lài)氨酸(pi 9.74)天冬氨酸(pi 2.77)酪氨酸(pi 5.66)，(2)纈氨酸(pi 5.96)精氨酸(pi 10.76)賴(lài)氨酸(pi 9.74)，為什么當(dāng)氨基酸通過(guò)電泳分離時(shí)，電荷移動(dòng)不同1。在pH6條件下電泳分離出三種氨基酸t(yī)hr、Lys和Glu，用茚三酮染色法繪制分離結(jié)果和正負(fù)電極。2011年廈門(mén)大學(xué)生物化學(xué)測(cè)試，2。從賴(lài)氨酸中分離谷氨酸可能性最小的方法是()法、紙層析法、陽(yáng)離子交換層析法、陰離子交換層析法、葡萄糖凝膠過(guò)濾法、上海交通大學(xué)生物化學(xué)試題電泳法。3.所有氨基酸常見(jiàn)的顯色反應(yīng)有：(1)