《肽的結(jié)構(gòu)和功能》PPT課件.ppt

1、第三節(jié) 肽 (peptide),肽鍵(peptide bond)：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(xué)鍵。,一、肽鍵,1. 定義,二、肽單元 (peptide unit),參與組成肽鍵的6個原子位于同一平面，又叫酰胺平面或肽鍵平面。它是蛋白質(zhì)構(gòu)象的基本結(jié)構(gòu)單位。,1. 定義,H,H,H,H,多肽鏈：通過可旋轉(zhuǎn)的C連接的酰胺平面鏈 這種旋轉(zhuǎn)是受到限制的, 和= 0時的主鏈構(gòu)象,2. 肽平面的性質(zhì),肽平面鍵長和鍵角一定 肽鍵有40%的雙鍵性質(zhì)，相關(guān)的6個原子 處在同一平面 （肽平面、酰胺平面） 肽鍵的原子排列呈反式構(gòu)型 相鄰的肽平面構(gòu)成兩面角,三 、 肽的命名,1）以氨

2、基酸殘基的數(shù)量命名,2-12個：二肽、三肽、四肽,12-20個: 寡肽 20個：多肽,2）以氨基酸殘基的名稱命名 從N端開始，連續(xù)讀出氨基酸殘基的名稱，并將“酸”改為“?！薄?舉例：絲氨酰甘氨酰酪氨酰丙氨酰亮氨酸,四、肽的書寫,NH2末端（N端）放在左邊，COOH末端（C端）放在右邊，用連字符將氨基酸從N端到C端連接起來,舉例： Ser-Gly-Tyr-Ala-Leu,S-G-Y-A-L,1) 已知氨基酸序列,2）未知氨基酸序列,將氨基酸及數(shù)量寫在括號內(nèi)，并以逗號間隔,舉例： （Ala, Cys2, Gly),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

3、,* 多肽鏈(polypeptide chain)是指許多氨基酸之間以肽鍵連接而成的一種結(jié)構(gòu)。,多肽鏈中AA殘基按一定順序排列：氨基酸順序 含游離-氨基的一端：氨基端或N-端 含游離-羧基的一端：羧基端或C-端 AA順序是從N-端開始以C-端氨基酸殘基為終點 如上述五肽：Ser-Val-Tyr-Asp-Gln,N末端,C末端,牛核糖核酸酶,1、肽的酸堿性質(zhì) 短肽在晶體和水溶液中是以偶極離子形式存在。 肽的酸堿性質(zhì)取決于端和端COOH以及側(cè)鏈上可解離的基團(tuán)。 在長肽或蛋白質(zhì)中，可解離的基團(tuán)主要是側(cè)鏈基團(tuán)。,五、肽的重要性質(zhì),2、 旋光性 一般短肽的旋光度等于其各個氨基酸的旋光度的總和。,肽末端-

4、羧基pKa值比游離AA中的大。 肽末端-氨基pKa值比游離AA中的小。,3、 解離系數(shù),六、生物活性肽（BAP）,定義 調(diào)節(jié)生物體的生命活動或具有某些生理活性的寡肽和多肽的總稱,2.作用： 調(diào)節(jié)酶類，保障代謝，影響蛋白質(zhì)合成,1）谷胱甘肽(glutathione, GSH),結(jié)構(gòu):,3.常見生物活性肽,GSH過氧化物酶,GSH還原酶,NADPH+H+,NADP+,GSH的轉(zhuǎn)化:,GSH是細(xì)胞內(nèi)十分重要的還原劑,SH為活性基團(tuán)，參與氧化還原過程，清除內(nèi)源性過氧化物和自由基，維護(hù)蛋白質(zhì)活性中心的巰基處于還原狀態(tài)； 為酸性肽； 紅細(xì)胞中的巰基緩沖劑。,谷胱甘肽的功能,多肽類激素主要見于垂體及下丘腦分

5、泌的激素，如催產(chǎn)素（9肽）、加壓素（9肽）、促腎上腺皮質(zhì)激素（39肽）、促甲狀腺素釋放激素（3肽）。 神經(jīng)肽主要與神經(jīng)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)作用相關(guān)，包括腦啡肽（5肽）、-內(nèi)啡肽（31肽）、強(qiáng)啡肽（17肽）等。,2）多肽類激素及神經(jīng)肽,催產(chǎn)素： 促平滑肌收縮、催產(chǎn)、排乳、促進(jìn)遺忘,加壓素： 升高血壓、抗利尿、促進(jìn)記憶,3）促腎上腺皮質(zhì)激素（ACTH),腺垂體分泌，作用于腎上腺皮質(zhì) 刺激腎上腺皮質(zhì)的生長和腎上腺皮質(zhì)激素的合成和分泌 可用于關(guān)節(jié)炎、皮膚和眼睛炎癥的治療,4）腦啡肽（5肽） Met- 腦啡肽： TyrGlyGlyPheMet Leu-腦啡肽： TyrGlyGlyPheLeu（已人工合成） 具有鎮(zhèn)痛

6、作用。,生物體內(nèi)活性肽的來源,體內(nèi)途徑：非活性的蛋白質(zhì)前體經(jīng)特殊的酶系加工形成。 肽鏈+信號肽,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（激素原前體）,高爾基體,肽鏈選擇性酶切（位點為成對堿性氨基酸，以Lys-Arg為主）,體外途徑： 分離純化天然活性肽 化學(xué)合成 生物合成 酶法水解,第四節(jié) 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)包括 一級結(jié)構(gòu) 二級結(jié)構(gòu) 超二級結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)域 三級結(jié)構(gòu) 四級結(jié)構(gòu),空間結(jié)構(gòu),一、蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu),蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)指多肽鏈中氨基酸的排列順序。 其中最重要的是多肽鏈的氨基酸順序，它是蛋白質(zhì)生物功能的基礎(chǔ)。,2、主要的化學(xué)鍵,二硫鍵的位置屬于一級結(jié)構(gòu)研究范疇。,肽鍵，有些蛋白質(zhì)還包括二硫鍵,1、定義,一級結(jié)構(gòu)是

7、蛋白質(zhì)空間構(gòu)象和特異生物學(xué)功能的基礎(chǔ)。,胰島素的一級結(jié)構(gòu),二、蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu),1、定義 蛋白質(zhì)分子中所有原子在三維空間的分布和肽鏈的走向 方法：X射線衍射法，核磁共振法,2、空間結(jié)構(gòu)中的作用力,次級鍵（氫鍵、鹽鍵）、疏水作用、范德華力,氫鍵：一個電負(fù)性原子上共價連接的氫，與另一個電負(fù)性原子間的靜電作用力。,鹽鍵：不同電荷間的相互作用力,疏水作用：氨基酸疏水側(cè)鏈相互聚集形成的作用力 位于蛋白質(zhì)內(nèi)部的AA側(cè)鏈全為疏水的。,范德華力：由瞬間偶極誘導(dǎo)的靜電相互作用形成的,a鹽鍵（離子鍵 ） b氫鍵 c疏水相互作用力 d 范德華力 e二硫鍵,二、蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu),2、主要的化學(xué)鍵： 氫鍵 （穩(wěn)定因素）

8、,蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的主要形式,-螺旋 ( -helix ) -折疊 ( -pleated sheet ) -轉(zhuǎn)角 ( -turn ) 無規(guī)卷曲 ( random coil ),（一） -螺旋（最常見的結(jié)構(gòu)）,-螺旋結(jié)構(gòu)要點: 多肽鏈主鏈圍繞中心軸形成右手螺旋，側(cè)鏈伸向螺旋外側(cè)。 每圈螺旋含3.6個氨基酸，螺距為0.54nm。 每個肽鍵的亞氨氫和第四個肽鍵的羰基氧形成的氫鍵保持螺旋穩(wěn)定。氫鍵與螺旋長軸基本平行。 -螺旋有左手螺旋和右手螺旋兩種，天然蛋白質(zhì)的-螺旋絕大多數(shù)都是右手螺旋，僅在嗜熱菌蛋白酶的晶體結(jié)構(gòu)中發(fā)現(xiàn)左手螺旋。右手螺旋較穩(wěn)定。,氨基酸側(cè)鏈所帶電荷 、大小及形狀。,影響-螺旋形成的因素

9、：,多肽鏈中有Pro（或羥脯氨酸）時螺旋中斷 多肽鍵中存在大量Gly、Ser、Thr也不利于形成-螺旋,（三）-折疊（由Pauling,Corey1951年提出）,多肽鏈充分伸展，相鄰肽單元之間折疊成鋸齒狀結(jié)構(gòu)，側(cè)鏈位于鋸齒結(jié)構(gòu)的上下方。 兩段以上的 -折疊結(jié)構(gòu)平行排列 ，兩鏈間可順向平行，也可反向平行 。 兩鏈間的肽鍵之間形成氫鍵，以穩(wěn)固 -折疊結(jié)構(gòu)。氫鍵與螺旋長軸垂直。, -折疊形成條件： 要求氨基酸側(cè)鏈較小。,-折疊,平行-折疊：多見于大結(jié)構(gòu),反平行-折疊,（四）-轉(zhuǎn)角和無規(guī)卷曲,-轉(zhuǎn)角（多見于球狀蛋白）,1. 肽鏈內(nèi)形成180回折。 2. 在-轉(zhuǎn)角部分，由四個氨基酸殘基組成. 3. 四個形成轉(zhuǎn)角的殘基中，第二個氨基酸殘基常為 Pro。第三個一般均為