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1、第四章第四章 蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构一、蛋白质通论一、蛋白质通论二、肽二、肽三、蛋白质一级结构的测定三、蛋白质一级结构的测定四、蛋白质的氨基酸序列与生物功能四、蛋白质的氨基酸序列与生物功能五、肽与蛋白质的人工合成五、肽与蛋白质的人工合成7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件一、蛋白质通论一、蛋白质通论蛋蛋白白质质(Protein)(Protein)是是生生物物体体的的基基本本组组成成成成份份。在在人人体体内内蛋蛋白白质质的的含含量量很很多多，约约占占人人体体固固体体成成分分的的45%45%，它它的的分分布布很很广广，几几乎乎所所有有的
2、的器器官官组组织织都都含含蛋蛋白白质质，并并且且它它又又与与所所有有的的生生命命活活动密切联系。动密切联系。 机机体体新新陈陈代代谢谢过过程程中中的的一一系系列列化化学学反反应应几几乎乎都都依依赖赖于于生生物物催催化化剂剂酶酶的的作作用用，而而酶酶的的本本质质就就是是蛋蛋白白质质；调调节节物物质质代代谢谢的的激激素素有有许许多多也也是是蛋蛋白白质质或或它它的的衍衍生生物物；其其它它诸诸如如肌肌肉肉的的收收缩缩，血血液液的的凝凝固固，免免疫疫功功能能，组组织织修修复复以以及及生生长长、繁繁殖殖等等主主要要功功能能无无一一不不与与蛋蛋白白质质相相关关。近近代代分分子子生生物物学学的的研研究究表表明
3、明，蛋蛋白白质质在在遗遗传传信信息息的的控控制制、细细胞胞膜膜的的通通透透性性、神神经冲动的发生和传导以及高等动物的记忆等方面都起着重要的作用。经冲动的发生和传导以及高等动物的记忆等方面都起着重要的作用。 楚雄师范学院化学与生命科学系楚雄师范学院化学与生命科学系 范树国范树国7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件（一）蛋白质的化学组成和分类（一）蛋白质的化学组成和分类单单纯纯蛋蛋白白质质的的元元素素组组成成为为C C 505055%55%、H H 6%6%7%7%、O O 19%19%24%24%、N N 13%13%19%19%，除除此此之之
4、外外还还有有S S 0 04%4%。有有的的蛋蛋白白质质含含有有P P、I I。少数含少数含FeFe、CuCu、ZnZn、MnMn、CoCo、MoMo等金属元素。等金属元素。 各各种种蛋蛋白白质质的的含含氮氮量量很很接接近近，平平均均为为16%16%。由由于于体体内内组组织织的的主主要要含含氮氮物物是是蛋蛋白白质质，因因此此，只只要要测测定定生生物物样样品品中中的的氮氮含含量量，就就可以按下式推算出蛋白质大致含量：可以按下式推算出蛋白质大致含量： 蛋白质含量蛋白氮蛋白质含量蛋白氮6.256.25 （凯氏（凯氏(Kjedahl)(Kjedahl)定氮法的计算基础）定氮法的计算基础）楚雄师范学院化
5、学与生命科学系楚雄师范学院化学与生命科学系 范树国范树国7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件单单纯纯蛋蛋白白质质（simple simple protein)protein)：仅仅由由氨氨基基酸酸组组成成，不不含含其其它它化学成分。化学成分。缀缀合合蛋蛋白白质质(conjugated (conjugated protein)protein)：除除含含有有氨氨基基酸酸外外的的各各种种化化学学成成分分作作为为其其结结构构的的一一部部分分。非非蛋蛋白白质质部部分分称称为为辅辅基基(prosthetic group)(prosthetic group
6、)或或配体配体(ligand)(ligand)。 单纯蛋白质单纯蛋白质 （按溶解度分类）（按溶解度分类）清蛋白清蛋白球蛋白球蛋白谷蛋白谷蛋白谷醇溶蛋白谷醇溶蛋白组蛋白组蛋白鱼精蛋白鱼精蛋白硬蛋白硬蛋白 缀合蛋白质缀合蛋白质 （按非氨基酸（按非氨基酸 成分分类）成分分类）糖蛋白糖蛋白脂蛋白脂蛋白核蛋白核蛋白磷蛋白磷蛋白金属蛋白金属蛋白血红素蛋白血红素蛋白黄素蛋白黄素蛋白楚雄师范学院化学与生命科学系楚雄师范学院化学与生命科学系 范树国范树国7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件单纯蛋白质分类单纯蛋白质分类楚雄师范学院化学与生命科学系楚雄师范学院化学
7、与生命科学系 范树国范树国7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件结合蛋白质分类结合蛋白质分类楚雄师范学院化学与生命科学系楚雄师范学院化学与生命科学系 范树国范树国7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件 蛋白质蛋白质（按生物学功能分类）（按生物学功能分类）酶酶调节蛋白调节蛋白转运蛋白转运蛋白贮存蛋白贮存蛋白收缩和游动蛋白收缩和游动蛋白结构蛋白结构蛋白支架蛋白支架蛋白保护和开发蛋白保护和开发蛋白异常蛋白异常蛋白楚雄师范学院化学与生命科学系楚雄师范学院化学与生命科学系 范树国范树国7/20/20247
8、/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件（二）蛋白质的形状和大小（二）蛋白质的形状和大小形状形状纤维状纤维状球状球状膜蛋白膜蛋白蛋白质的相对分子量从大约蛋白质的相对分子量从大约600060001101106 6或更大一些。或更大一些。单单体体蛋蛋白白质质(monomeric(monomeric protein)protein)：仅仅由由一一条条多多肽肽链链组组成成。其相对分子量除以其相对分子量除以110110估计氨基酸残基的数目。估计氨基酸残基的数目。寡寡聚聚蛋蛋白白质质(oligomeric(oligomeric protein)protein)：由由两两条条或或
9、多多条条多多肽肽链链组组成。每条多肽链称为亚基成。每条多肽链称为亚基(subunit)(subunit)。楚雄师范学院化学与生命科学系楚雄师范学院化学与生命科学系 范树国范树国7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件（三）蛋白质构象和蛋白质结构的组织层次（三）蛋白质构象和蛋白质结构的组织层次一级结构一级结构(primary structure)(primary structure)：多肽链的氨基酸序列。多肽链的氨基酸序列。二二级级结结构构(secondary (secondary structure)structure)：多多肽肽链链中中主主链链
10、原原子子的的局局部空间排布即构象，不涉及侧链部分的构象。部空间排布即构象，不涉及侧链部分的构象。三三级级结结构构(tertiary (tertiary structure)structure)：蛋蛋白白质质的的多多肽肽链链在在各各种种二二级级结结构构的的基基础础上上再再进进一一步步盘盘曲曲或或折折迭迭形形成成具具有有一一定定规规律律的的三三维空间结构。维空间结构。四四级级结结构构(quarternary (quarternary structure)structure)：具具有有二二条条或或二二条条以以上上独独立立三三级级结结构构的的多多肽肽链链组组成成的的蛋蛋白白质质，其其多多肽肽链链间间通
11、通过过次次级级键相互组合而形成的空间结构。键相互组合而形成的空间结构。楚雄师范学院化学与生命科学系楚雄师范学院化学与生命科学系 范树国范树国7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件楚雄师范学院化学与生命科学系楚雄师范学院化学与生命科学系 范树国范树国7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件楚雄师范学院化学与生命科学系楚雄师范学院化学与生命科学系 范树国范树国7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件四、蛋白质功能的多样性四、蛋白质功能的多样性 蛋蛋白白质
12、质的的序序列列异异构构现现象象是是蛋蛋白白质质生生物物功功能能多多样样性性和和物物种种特异性的结构基础。特异性的结构基础。蛋白质的生物学功能：蛋白质的生物学功能：1.1.催化；催化；2.2.调节；调节；3.3.转运；转运；4.4.贮存；贮存；5.5.运动；运动；6.6.结构成分；结构成分；7.7.支架作用；支架作用；8.8.防御与进攻；防御与进攻；9.9.异常功能；异常功能； 蛋蛋白白质质（proteinprotein）是是生生活活细细胞胞内内含含量量最最丰丰富富、功功能能最最复复杂杂的的生生物物大大分分子子，并并参参与与了了几几乎乎所所有有的的生生命命活活动动和和生生命命过过程程。因因此此，
13、研研究究蛋蛋白白质质的的结结构构与与功功能能始始终终是是生生命命科科学学最最基基本本的命题。的命题。 生生物物体体最最主主要要的的特特征征是是生生命命活活动动，而而蛋蛋白白质质是是生生命命活活动动的体现者，具有以下主要功能：的体现者，具有以下主要功能：楚雄师范学院化学与生命科学系楚雄师范学院化学与生命科学系 范树国范树国7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件二、肽二、肽肽肽是是氨氨基基酸酸的的线线性性聚聚合合物物，常常称称多多肽肽链链（peptide peptide chainchain）。蛋蛋白白质质是是由由一一条条或或多多条条具具有有确确定
14、定的的氨氨基基酸酸序序列列的的多多肽肽链链构构成成的大分子。的大分子。（一）肽和肽键的结构（一）肽和肽键的结构蛋白质分子中氨基酸连接的基本方式是肽键。蛋白质分子中氨基酸连接的基本方式是肽键。7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件肽链写法肽链写法：游离：游离-氨基在左，游离氨基在左，游离-羧基在右，氨基酸之间用羧基在右，氨基酸之间用“-”表示肽键。表示肽键。H2N-丝氨酸丝氨酸-缬氨酸缬氨酸-酪氨酸酪氨酸-天冬氨酸天冬氨酸-谷氨酰氨谷氨酰氨-COOHSer-Val-Tyr-Asp-Gln（S-V-Y-D-Q）楚雄师范学院化学与生命科学系楚雄师范学
15、院化学与生命科学系 范树国范树国7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件由由于于羰羰基基碳碳- -氧氧双双键键的的靠靠拢拢，允允许许存存在在共共振振结结构构（resonance resonance structurestructure），碳碳与与氮氮之之间间的的肽肽键键有有部部分分双双键键性性质质，由由CO-NHCO-NH构构成成的的肽肽单单元元呈呈现现相相对对的的刚刚性性和和平平面面化化，肽肽键键中中的的4 4个个原原子子和和它它相相邻邻的的两两个个-碳碳原原子子多多处处于于同同一一个个平平面面上。上。多肽链可以看成由多肽链可以看成由C C串联
16、起来的无数个酰胺平面组成串联起来的无数个酰胺平面组成楚雄师范学院化学与生命科学系楚雄师范学院化学与生命科学系 范树国范树国7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件肽基的肽基的C、O和和N原子间的共振相互作用原子间的共振相互作用共振产生的重要结果：共振产生的重要结果： 限制绕肽键的自由旋转限制绕肽键的自由旋转 形成酰胺平面形成酰胺平面 产生键的平均化产生键的平均化 肽键呈反式构型肽键呈反式构型sp2sp2sp2sp3共振杂化体共振杂化体7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件（二）肽的物理和化学性质（
17、二）肽的物理和化学性质短短肽肽的的晶晶体体是是离离子子品品格格，在在水水溶溶液液中中以以偶偶极极离离子子存存在在。在在pH0-14pH0-14范围内，肽键中的亚氨基不能解离。范围内，肽键中的亚氨基不能解离。小肽的滴定曲线和氨基酸的滴定曲线很相似。小肽的滴定曲线和氨基酸的滴定曲线很相似。肽肽的的化化学学反反应应也也和和氨氨基基酸酸一一样样，游游离离的的氨氨基基、羧羧基基和和R R基基可可以以发发生生与与氨氨基基酸酸中中相相应应的的基基团团类类似似的的反反反反应应。双双缩缩脲脲反反应应是是肽肽和和蛋蛋白白质质所所特特有有的的，而而为为氨氨基基酸酸所所没没有有的的一一个颜色反应。个颜色反应。一一般般
18、短短肽肽的的旋旋光光度度约约等等于于组组成成该该肽肽中中各各个个氨氨基基酸酸的的旋旋光光度度的的总和，但较长的肽或蛋白质的旋光度则不能这样简单相加。总和，但较长的肽或蛋白质的旋光度则不能这样简单相加。楚雄师范学院化学与生命科学系楚雄师范学院化学与生命科学系 范树国范树国7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件（三）天然存在的活性肽（三）天然存在的活性肽生生物物体体内内游游离离存存在在着着很很多多活活性性肽肽，具具有有各各种种特特殊殊的的生生物物学功能。学功能。激素：催产素、加压素、舒缓激肽激素：催产素、加压素、舒缓激肽抗生素：短杆菌肽、多粘菌素抗
19、生素：短杆菌肽、多粘菌素E E、放线菌素、放线菌素D D蕈的剧毒毒素：蕈的剧毒毒素：鹅膏蕈碱鹅膏蕈碱还原型谷胱甘肽还原型谷胱甘肽鹅肌肽、肌肽鹅肌肽、肌肽天然肽中含有蛋白质中不存在的天然肽中含有蛋白质中不存在的-肽键、肽键、丙氨酸和丙氨酸和D D型氨基酸。型氨基酸。楚雄师范学院化学与生命科学系楚雄师范学院化学与生命科学系 范树国范树国7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件三、蛋白质一级结构的测定三、蛋白质一级结构的测定蛋白质的一级结构指多肽链中的氨基酸序列。蛋白质的一级结构指多肽链中的氨基酸序列。（一）蛋白质测序的策略（一）蛋白质测序的策略 (1
20、) (1)测定蛋白质分子中多肽链的数目。测定蛋白质分子中多肽链的数目。 (2) (2)拆分蛋白质分子的多肽链。拆分蛋白质分子的多肽链。 (3) (3)测定多肽链的氨基酸组成。测定多肽链的氨基酸组成。 (4) (4)分析多肽链的分析多肽链的N N末端和末端和C C末端残基。末端残基。 (5) (5)断裂多肽链内的二硫键。断裂多肽链内的二硫键。 (6) (6)多肽链断裂成肽段。多肽链断裂成肽段。 (7) (7)测定各个肽段的氨基酸顺序。测定各个肽段的氨基酸顺序。 (8) (8)确定肽段在多肽链中的次序。确定肽段在多肽链中的次序。 (9) (9)确定原多肽链中二硫键的位置。确定原多肽链中二硫键的位置
21、。楚雄师范学院化学与生命科学系楚雄师范学院化学与生命科学系 范树国范树国7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件将肽段顺序进行叠联以确定完整的顺序将肽段顺序进行叠联以确定完整的顺序 将肽段分离并测出顺序将肽段分离并测出顺序专一性裂解专一性裂解末端氨基酸测定末端氨基酸测定二硫键拆开二硫键拆开纯蛋白质纯蛋白质蛋白质顺序测定蛋白质顺序测定基本方法路线基本方法路线7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件（二）（二）N-N
22、-末端和末端和C-C-末端氨基酸残基的鉴定末端氨基酸残基的鉴定1.N-1.N-末端分析末端分析（1 1）DNFBDNFB法；法；（2 2）DNSDNS法法（3 3）PITCPITC法法（4 4）氨肽酶法）氨肽酶法2.C-2.C-末端分析末端分析（1 1）肼解法；）肼解法；（2 2）还原法）还原法（3 3）羧肽酶法）羧肽酶法楚雄师范学院化学与生命科学系楚雄师范学院化学与生命科学系 范树国范树国7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件SangerSanger法法。2,4-2,4-二二硝硝基基氟氟苯苯在在碱碱性性条条件件下下，能能够够与与肽肽链链N-N
23、-端端的的游游离离氨氨基基作作用用，生生成成二二硝硝基基苯苯衍衍生生物物（DNPDNP）。）。在在酸酸性性条条件件下下水水解解，得得到到黄黄色色DNP-DNP-氨氨基基酸酸。该该产产物物能能够够用用乙乙醚醚抽抽提提分分离离。不不同同的的DNP-DNP-氨氨基基酸酸可可以以用用色色谱法进行鉴定。谱法进行鉴定。末末端端基基氨氨基基酸酸测测定定二硝基氟苯（二硝基氟苯（DNFBDNFB）法）法7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件在碱性条件下，丹磺酰氯（二甲氨基萘磺酰氯）可以与在碱性条件下，丹磺酰氯（二甲氨基萘磺酰氯）可以与N-N-端氨端氨基酸的游离氨
24、基作用，得到丹磺酰氨基酸。基酸的游离氨基作用，得到丹磺酰氨基酸。此法的优点是丹磺酰此法的优点是丹磺酰- -氨基酸有很强的荧光性质，检测灵敏度可氨基酸有很强的荧光性质，检测灵敏度可以达到以达到1 1 1010-9-9molmol。末末端端基基氨氨基基酸酸测测定定丹磺酰氯法丹磺酰氯法楚雄师范学院化学与生命科学系楚雄师范学院化学与生命科学系 范树国范树国7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件氨肽酶是一种肽链外切酶，它能从多肽氨肽酶是一种肽链外切酶，它能从多肽链的链的N-N-端逐个的向里水解。端逐个的向里水解。根据不同的反应时间测出酶水解所释放根据不同
25、的反应时间测出酶水解所释放出的氨基酸种类和数量，按反应时间和出的氨基酸种类和数量，按反应时间和氨基酸残基释放量作动力学曲线，从而氨基酸残基释放量作动力学曲线，从而知道蛋白质的知道蛋白质的N-N-末端残基顺序。末端残基顺序。最常用的氨肽酶是亮氨酸氨肽酶，水解最常用的氨肽酶是亮氨酸氨肽酶，水解以亮氨酸残基为以亮氨酸残基为N-N-末端的肽键速度最大。末端的肽键速度最大。末末端端基基氨氨基基酸酸测测定定氨肽酶氨肽酶(amino peptidases)(amino peptidases)法法楚雄师范学院化学与生命科学系楚雄师范学院化学与生命科学系 范树国范树国7/20/20247/20/2024蛋白质的
26、共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件此法是多肽链C-C-端氨基酸分析法端氨基酸分析法。多肽与肼在无水条件下加热，C-端氨基酸即从肽链上解离出来，其余的氨基酸则变成肼化物。肼化物能够与苯甲醛缩肼化物能够与苯甲醛缩合成不溶于水的物质合成不溶于水的物质而与C-端氨基酸分离。末末端端基基氨氨基基酸酸测测定定肼解法肼解法楚雄师范学院化学与生命科学系楚雄师范学院化学与生命科学系 范树国范树国7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件羧肽酶是一种肽链外切酶，它能从多肽链的羧肽酶是一种肽链外切酶，它能从多肽链的C-C-端逐个的水解端逐个的水解AAAA。根据
27、不同的反应时间测。根据不同的反应时间测出酶水解所释放出的氨基酸种类和数量，从出酶水解所释放出的氨基酸种类和数量，从而知道蛋白质的而知道蛋白质的C-C-末端残基顺序。末端残基顺序。目前常用的羧肽酶有四种：目前常用的羧肽酶有四种：A,B,CA,B,C和和Y Y；A A和和B B来自胰脏；来自胰脏；C C来自柑桔叶；来自柑桔叶；Y Y来自面包酵母。来自面包酵母。羧肽酶羧肽酶A A能水解除能水解除Pro,ArgPro,Arg和和LysLys以外的所有以外的所有C-C-末端氨基酸残基；末端氨基酸残基；B B只能水解只能水解ArgArg和和LysLys为为C-C-末末端残基的肽键。端残基的肽键。末末端端基
28、基氨氨基基酸酸测测定定羧肽酶羧肽酶(carboxypeptidase)(carboxypeptidase)法法楚雄师范学院化学与生命科学系楚雄师范学院化学与生命科学系 范树国范树国7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件（三）二硫桥的断裂（三）二硫桥的断裂断裂二硫桥的主要方法是过甲酸氧化法和巯基化合物还原法。断裂二硫桥的主要方法是过甲酸氧化法和巯基化合物还原法。s ss sHCOOOHHCOOOHSOSO3 3H HSOSO3 3H H楚雄师范学院化学与生命科学系楚雄师范学院化学与生命科学系 范树国范树国7/20/20247/20/2024蛋白质
29、的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件S SS SS SS SS SS S胰岛素胰岛素HO-CHHO-CH2 2-CH-CH2 2-SH-SHSHSHSHSHSHSHSHSHSHSHSHSHSCHSCH2 2C00HC00HSCHSCH2 2C00HC00HSCHSCH2 2C00HC00HSCHSCH2 2C00HC00HSCHSCH2 2C00HC00HSCHSCH2 2C00HC00HICHICH2 2COOHCOOH7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件作用：作用：这些反应可用于巯基的保护这些反应可用于巯基的保护。巯巯基基（ -
30、 -S SH H ）的的保保护护楚雄师范学院化学与生命科学系楚雄师范学院化学与生命科学系 范树国范树国7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件（四）氨基酸组（四）氨基酸组成的分析成的分析用用于于蛋蛋白白的的氨氨基基酸酸组组成成测测定定的的水水解解方方法法主主要要是是酸酸水水解解，同时辅以碱水解。同时辅以碱水解。氨基酸分析仪图谱氨基酸分析仪图谱7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件（五）多肽链的部分裂解和肽段混合物的分离（五）多肽链的部分裂解和肽段混合物的分离纯化纯化1.1.酶裂解法酶裂解法胰胰蛋蛋
31、白白酶酶(trypsin)(trypsin) 这这是是最最常常用用的的蛋蛋白白水水解解酶酶，专专一一性性强强，只只断断裂裂赖赖氨氨酸酸或或精精氨氨酸酸的的羧羧基基参参与与形形成成的的肽肽键键。得得到到的的是是以以ArgArg或或LysLys为为C-C-末末端端残残基基的的肽肽段段，肽肽段段数数目目等等于于多多肽链中肽链中ArgArg和和LysLys总数加总数加1 1。楚雄师范学院化学与生命科学系楚雄师范学院化学与生命科学系 范树国范树国7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件为为了了减减少少胰胰蛋蛋白白酶酶的的作作用用位位点点，可可以以通通过过化
32、化学学修修饰饰将将其其侧侧链链基基因因保保护护起起来来。用用马马来来酸酸酐酐可可以以保保护护LysLys残残基基侧侧链链上上的的NHNH2 2，胰胰蛋蛋白白酶酶就就不不会会水水解解LysLys竣竣基基参参与与形形成成的的肽肽键键，只只能能断断裂裂ArgArg羧羧基基所所形形成成的的肽肽键键；反反之之，如如果果用用1 1，2 2环环己己二二酮酮修修饰饰ArgArg的胍基，则胰蛋白面只能裂解的胍基，则胰蛋白面只能裂解LysLys羧基所形成的肽键。羧基所形成的肽键。如如果果想想增增加加多多肽肽链链中中胰胰蛋蛋白白酶酶的的断断裂裂点点，可可以以用用丫丫丙丙啶啶处处理理多多肽肽链链样样品品，这这时时Cy
33、sCys残残基基侧侧链链被被修修饰饰成成类类似似LysLys的的侧侧链链，也也具有具有NHNH2 2。这样胰蛋白酶便能断裂。这样胰蛋白酶便能断裂CysCys羧基端的肽键。羧基端的肽键。R R1 1=Lys=Lys和和ArgArg侧链（专一性较强，水解速度快）。侧链（专一性较强，水解速度快）。R R2 2=Pro =Pro 水水解受抑。解受抑。7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件糜糜蛋蛋白白酶酶(chymotrypin)(chymotrypin)或或胰胰凝凝乳乳蛋蛋白白酶酶( (Chymotrypsin)Chymotrypsin)：它它断断裂裂
34、PhePhe、TrpTrp和和TyrTyr等等疏疏水水氨氨基基酸酸的的羧羧基基参参与与形形成成的的肽肽键键。断断裂裂键键邻邻近近的的基基团团是是碱碱性性的的，裂裂解解能能力力增增加加；是是酸酸性性的的，裂裂解能力将减弱。解能力将减弱。肽链水解位点水解位点R R1 1=Phe, =Phe, Trp,TyrTrp,Tyr时时水水解解快快; ; R R1 1= = LeuLeu，MetMet和和HisHis水解稍慢。水解稍慢。R R2 2=Pro =Pro 水解受抑。水解受抑。7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件肽链水解位点水解位点胃胃蛋蛋白白酶酶
35、(pepsin)(pepsin) 它它要要求求被被断断裂裂键键两两侧侧的的残残基基都都是是疏疏水水性性氨氨基基酸酸，如如Phe-PhePhe-Phe。此此外外与与糜糜蛋蛋白白酶酶不不同同的的是是酶酶作作用用的的最最适适pHpH，前前者者是是pH2pH2，后后者者是是pH8-9pH8-9，由由于于二二硫硫键键在在酸酸性性条条件件下下稳定，因此确定二硫键位置时，常用胃蛋白酶来水解。稳定，因此确定二硫键位置时，常用胃蛋白酶来水解。R R1 1和和R R2 2Phe, Trp, Tyr; LeuPhe, Trp, Tyr; Leu以及以及其它疏水性氨基酸水解速度较快。其它疏水性氨基酸水解速度较快。R
36、R1 1=Pro =Pro 水解受抑。水解受抑。7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件肽链水解位点水解位点嗜热菌蛋白酶（嗜热菌蛋白酶（thermolysinthermolysin）: :常用于断裂较短的多肽链。常用于断裂较短的多肽链。R R2 2=Phe, Trp, Tyr; Leu=Phe, Trp, Tyr; Leu，Ile, MetIle, Met以及其它疏水性强的氨以及其它疏水性强的氨基酸水解速度较快。基酸水解速度较快。R R2 2=Pro=Pro或或Gly Gly 水解受抑。水解受抑。R R1 1或或R R3 3=Pro =Pro 水
37、解受抑。水解受抑。楚雄师范学院化学与生命科学系楚雄师范学院化学与生命科学系 范树国范树国7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件葡葡萄萄球球菌菌蛋蛋白白酶酶（Staphylococcal Staphylococcal protease)protease) 当当裂裂解解在在磷磷酸酸缓缓冲冲液液(pH7.8)(pH7.8)中中进进行行的的，它它能能在在GluGlu残残基基和和AspAsp残残基基的的羧羧基基侧侧断断裂裂肽肽键键。如如果果改改用用碳碳酸酸氢氢铵铵缓缓冲冲液液(pH7.8)(pH7.8)或或醋醋酸酸铵铵缓缓冲液冲液(pH4.0)(pH4.
38、0)时，则只能断裂时，则只能断裂GluGlu残基的羧基侧肽键。残基的羧基侧肽键。梭梭菌菌蛋蛋白白酶酶（clostripainclostripain） 专专门门裂裂解解ArgArg残残基基的的羧羧基基所所形形成成的的肽肽键键。即即使使在在6mol/L6mol/L尿尿素素中中2020小小时时内内仍仍具具活活力力，这这样样对对不溶性蛋白质的长时间裂解将是很有效的。不溶性蛋白质的长时间裂解将是很有效的。楚雄师范学院化学与生命科学系楚雄师范学院化学与生命科学系 范树国范树国7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件消化道内几种蛋白酶的专一性消化道内几种蛋白酶
39、的专一性（Phe.Tyr.Trp）（Arg.Lys）（脂肪族）（脂肪族）胰凝乳胰凝乳蛋白酶蛋白酶胃蛋白酶胃蛋白酶弹性蛋白酶弹性蛋白酶羧肽酶羧肽酶胰蛋白酶胰蛋白酶氨肽酶氨肽酶羧肽酶羧肽酶（Phe. Trp）楚雄师范学院化学与生命科学系楚雄师范学院化学与生命科学系 范树国范树国7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件2. 2. 化学裂解法化学裂解法 溴化氰溴化氰只断裂由只断裂由MetMet残基的羧基参加形成的肽键。残基的羧基参加形成的肽键。7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件羟羟胺胺能能专专一一性性
40、地地断断裂裂Asn-GlyAsn-Gly之之间间的的肽肽键键。但但专专一一性性不不很强，如很强，如Asn-LeuAsn-Leu及及Asn-AlaAsn-Ala键也能部分裂解。键也能部分裂解。肽肽段段的的分分离离提提纯纯 多多肽肽链链用用上上述述方方法法断断裂裂后后，所所得得的的肽肽段段混混合合物物通通常常使使用用凝凝胶胶过过滤滤、凝凝胶胶电电泳泳、离离子子交交换换纤纤维维素素和和离离子子交交换换萄萄聚聚糖糖柱柱层层析析、高高效效液液相相色色谱谱、高高效效薄薄层层层层析析等等方方法法进进行分离提纯。行分离提纯。楚雄师范学院化学与生命科学系楚雄师范学院化学与生命科学系 范树国范树国7/20/202
41、47/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件1.Edman1.Edman化学降解化学降解（六）肽段氨基酸序列的测定（六）肽段氨基酸序列的测定7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件2.2.酶降解法酶降解法 蛋蛋 白白 水水 解解 酶酶 中中 有有 一一 类类 是是 肽肽 链链 外外 切切 酶酶 或或 称称 外外 肽肽 酶酶（exopeptidases)exopeptidases)，例例如如氨氨肽肽酶酶和和羧羧肽肽酶酶，它它们们分分别
42、别从从肽肽链链的的N N端端和和C C端端逐逐个个地地向向里里切切。因因此此，原原则则上上只只要要能能跟跟随随酶酶水水解解的的过过程程分分别别定定量量测测出出释释放放的的氨氨基基酸酸，便便能能确确定定肽肽的的顺顺序序。然然而而这这种种方方法法实实际际上上有有许许多多困困难难，局局限限性性很很大大，它它只只能能用用来来测测定定末末端端附附近近很少几个残基的顺序。很少几个残基的顺序。3.3.质谱法质谱法质质谱谱法法一一次次能能测测的的氨氨基基酸酸残残基基一一般般1010个个左左右右，但但质质谱谱法法具具有有样品用量少，分析速度快的优点。样品用量少，分析速度快的优点。楚雄师范学院化学与生命科学系楚雄
43、师范学院化学与生命科学系 范树国范树国7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件4.4.根据核苷酸序列的推定法根据核苷酸序列的推定法推定的依据是推定的依据是“中心法则中心法则”。推推定定法法仍仍需需与与直直接接的的氨氨基基酸酸序序列列分分析析相相配配合合，如如果果没没有有必必需需的部分氨基酸序列分析，就不可能找到正确的密码读框。的部分氨基酸序列分析，就不可能找到正确的密码读框。楚雄师范学院化学与生命科学系楚雄师范学院化学与生命科学系 范树国范树国7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件（七）肽段在多肽
44、链中次序的决定（七）肽段在多肽链中次序的决定 示例示例示例示例( ( ( (十肽的水解十肽的水解十肽的水解十肽的水解) ) ) )A A法水解得到四个小肽：法水解得到四个小肽： A A1 1 Ala-Phe Ala-Phe A A2 2 Gly-Lys-Asn-Tyr Gly-Lys-Asn-Tyr A A3 3 Arg-Tyr Arg-Tyr A A4 4 His-Val His-ValB B法水解得到四个小肽：法水解得到四个小肽： B B1 1 Ala-Phe-Gly-Lys Ala-Phe-Gly-Lys B B2 2 Asn-Tyr-Arg Asn-Tyr-Arg B B3 3 Tyr
45、- His-Val Tyr- His-Val重叠法：重叠法： Ala-Phe-Gly-LysAla-Phe-Gly-LysAsn-Tyr-ArgAsn-Tyr-ArgTyr-His-ValTyr-His-Val7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件（八）二硫桥位置的确定（八）二硫桥位置的确定一一般般采采用用胃胃蛋蛋白白酶酶处处理理含含有有二二硫硫键键的的多多肽肽链链( (切切点点多多；酸酸性性环环境境下防止二硫键发生交换下防止二硫键发生交换) )。将所得的肽段利用将所得的肽段利用BrownBrown及及HartlayHartlay的对角线电泳技
46、术进行分离。的对角线电泳技术进行分离。+ +- -+ +- -第第二二向向第一向第一向a ab bBrownBrown和和HartlayHartlay对角线电泳图解对角线电泳图解pH6.5pH6.5图中图中a a、b b两个斑点是由两个斑点是由一个二硫键断裂产生的一个二硫键断裂产生的肽段肽段7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件7/20/20247/20/2024蛋白质的
47、共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件（九）蛋白质序列数据库（九）蛋白质序列数据库由由于于测测定定克克隆隆基基因因的的核核苷苷酸酸序序列列比比测测定定蛋蛋白白质质氨氨基基酸酸的的序序列列更更快快、更更有有效效，现现在在大大多多数数蛋蛋白白质质序序列列是是从从核核苷苷酸酸序序列列翻翻译译成成氨氨基基酸酸序序列列。要要确确定定一一个个新新序序列列，研研究究者者所所作作的的第第一一件件事事就就是是将将它它与与数数据据库库中中的的其其它它已已知知的的序序列列进进行行比比较较，确定其中是否存在同源性。确定其中是否存在同源性。楚雄师范学院化学与生命科学系楚雄师范学院化学与生命科学系 范树国范树国7/
48、20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件四、蛋白质的氨基酸序列四、蛋白质的氨基酸序列与生物功能与生物功能（一）同源蛋白质的物种差异与生物进化（一）同源蛋白质的物种差异与生物进化1.1.同源蛋白质同源蛋白质在在不不同同生生物物体体中中行行使使相相同同或或相相似似功功能能的的蛋蛋白白质质称称为为同同源源蛋蛋白白质质。同同源源蛋蛋白白质质的的氨氨基基酸酸序序列列具具有有明明显显的的相相似似性性称称为为序序列列同同源源性性。楚雄师范学院化学与生命科学系楚雄师范学院化学与生命科学系 范树国范树国7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结
49、构(3)(3)课件课件同同源源蛋蛋白白质质一一般般具具有有几几乎乎相相同同长长度度的的多多肽肽链链，它它们们的的氨氨基基酸酸序序列列与与那那些些提提取取它它们们的的物物种种的的亲亲缘缘关关系具有同一性。系具有同一性。楚雄师范学院化学与生命科学系楚雄师范学院化学与生命科学系 范树国范树国7/20/2024蛋白质的共价结构(3)课件不不不不同同同同生生生生物物物物来来来来源源源源的的的的细细细细胞胞胞胞色色色色素素素素c c c c中中中中不不不不变变变变的的的的AAAAAAAA残残残残基基基基1410610013432302927181767595251484541388784828070689
50、1GlyGlyPheCysGlyGlyGlyArgLysGlyCysLysPheHisProLeuGlyArgTyrAlaAsnTrpTyr707580LysLysLysProProTyrIleGlyThrMetAsnLeu血红素血红素细胞色素细胞色素c c分子的空间结构分子的空间结构不变不变的的AAAA残基残基 35个不变的个不变的AA残基，是残基，是Cyt C 的生物功能所不的生物功能所不可缺少的。其中有的可能参加维持分子构象；有的可缺少的。其中有的可能参加维持分子构象；有的可能参与电子传递；有的可能参与可能参与电子传递；有的可能参与“识别识别”并结合并结合细胞色素还原酶和氧化酶。细胞色素
51、还原酶和氧化酶。7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件不同种属不同种属氨基酸残基的差异数目氨基酸残基的差异数目分歧分歧时间(百万年百万年)人人-猴猴150-60人人-马1270-75人人-狗狗1070-75猪猪-牛牛-羊羊0马-牛牛360-65哺乳哺乳类-鸡10-15280哺乳哺乳类-猢猢17-21400脊椎脊椎动物物-酵母酵母43-481,100细胞色素细胞色素C C分子中氨基酸残基的差异数目及分歧时间分子中氨基酸残基的差异数目及分歧时间 楚雄师范学院化学与生命科学系楚雄师范学院化学与生命科学系 范树国范树国7/20/20247/20/202
52、4蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件细细胞胞色色素素c c肽肽链链中中2727个个位位置置的的氨氨基基酸酸残残基基对对所所有有已已测测试试的的种种属属都都是是相相同同的的，表表明明这这些些残残基基是是规规定定细细胞胞色色素素c c的的生生物物活活性性所所必必需需。例例如如第第1414和和第第1717位位置置上上的的CysCys残残基基可可能能保保证证与与辅辅基基血血红红素素连连接接的的必必要要位位置置，第第7070到到8080位位置置上上的的不不变变肽肽段段可可能能是是细细胞胞色色素素c c与与酶酶相相结结合合的的部部分分。肽肽链链中中的的可可变变残残基基可可能能是是一一些些
53、“填填充充”或间隔的区域，氨基酸的变换不影响蛋白质的功能。或间隔的区域，氨基酸的变换不影响蛋白质的功能。在在不不同同种种属属来来源源的的细细胞胞色色素素c c中中，可可以以变变换换的的氨氨基基酸酸残残基基数数目目与与这这些些种种属属在在系系统统发发生生上上的的位位置置有有密密切切关关系系，即即在在进进化化位位置置上上相相距距愈愈远远，则则氨氨基基酸酸顺顺序序之之间间的的差差别别愈愈大大。细细胞胞色色素素c c的的氨氨基基鼓鼓顺顺序序分分析析资资料料已已被被用用来来核核对对各各个个物物种种之之间间的的分分类类学学关关系系，以以 及及 绘绘 制制 进进 化化 树树 (evolutionary (e
54、volutionary tree)tree)即即 系系 统统 发发 生生 树树(phylogenetic (phylogenetic tree)tree)。根根据据进进化化树树不不仅仅可可以以研研究究从从单单细细胞胞有有机机体体到到多多细细胞胞有有机机体体的的生生物物进进化化过过程程，而而且且可可以以粗粗略略估估计计现现存的各类种属生物的分歧存的各类种属生物的分歧(divergence)(divergence)时间。时间。楚雄师范学院化学与生命科学系楚雄师范学院化学与生命科学系 范树国范树国7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件生物生物 与人不
55、同的与人不同的AAAA数目数目黑猩猩黑猩猩 0恒河猴恒河猴 1兔兔 9袋鼠袋鼠 10牛、猪、羊、狗牛、猪、羊、狗 11马马 12鸡、火鸡鸡、火鸡 13响尾蛇响尾蛇 14海龟海龟 15金枪鱼金枪鱼 21角饺角饺 23小蝇小蝇 25蛾蛾 31小麦小麦 35粗早链孢霉粗早链孢霉 43酵母酵母 44 不同生物与人的不同生物与人的不同生物与人的不同生物与人的CytcCytcCytcCytc的的的的AAAAAAAA差异数目差异数目差异数目差异数目根据细胞色素根据细胞色素 C的的顺序种属差异建立顺序种属差异建立起来的进化树起来的进化树圆圈代表进化中的圆圈代表进化中的分歧点，支干旁的分歧点，支干旁的数字是结定
56、有机体数字是结定有机体谱系的细胞色素谱系的细胞色素c c与其祖先差异的残与其祖先差异的残基数基数7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件（二）同源蛋白质具有共同的进化起源（二）同源蛋白质具有共同的进化起源1.1.氧合血红素蛋白氧合血红素蛋白肌肌红红蛋蛋白白、血血红红蛋蛋白白链链和和链链是是珠珠蛋蛋白白，它它们们有有很很高高的的序序列列同同源源。这这种种同同源源关关系系表表明明随随机机突突变变一一级级结结构构方方面面氨基酸取代和分歧或趋异事件的进化顺序。氨基酸取代和分歧或趋异事件的进化顺序。2.2.丝氨酸蛋白酶类丝氨酸蛋白酶类胰胰蛋蛋白白酶酶、胰胰
57、凝凝乳乳蛋蛋白白酶酶和和弹弹性性蛋蛋白白酶酶显显示示足足够够的的序序列列同同源性，它们是经过祖先丝氨酸蛋白酶基因的复制而来。源性，它们是经过祖先丝氨酸蛋白酶基因的复制而来。楚雄师范学院化学与生命科学系楚雄师范学院化学与生命科学系 范树国范树国7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件3.3.一些功能差异很大的蛋白质一些功能差异很大的蛋白质溶菌酶和溶菌酶和乳清蛋白的功能很少相似，但它们的三级结构乳清蛋白的功能很少相似，但它们的三级结构却十分相似。根据它们的序列同源性可以推论出它们的进化却十分相似。根据它们的序列同源性可以推论出它们的进化关系关系具有共
58、同的起源。具有共同的起源。楚雄师范学院化学与生命科学系楚雄师范学院化学与生命科学系 范树国范树国7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件（三）血液凝固与氨基酸序列的局部断裂（三）血液凝固与氨基酸序列的局部断裂在在动动物物体体内内的的某某些些生生物物化化学学过过程程中中，蛋蛋白白质质分分子子的的部部分分肽肽链链必必须须先先按按特特定定的的方方式式断断裂裂，然然后后才才呈呈现现生生物物活活性性。蛋蛋白白质质分分子子的的这这一一特特性性具具有有它它的的重重要要生生物物学学意意义义。它它是是在在生生物物进进化化过过程程中中发发展展起起来来的的，是是蛋蛋白
59、白质质分分于于的的结结构构与与功功能能具具有有高高度度统统一一性的表现。性的表现。1.1.血液凝固的生物化学原理血液凝固的生物化学原理血血液液凝凝固固是是一一系系列列复复杂杂的的生生物物化化学学过过程程。这这一一过过程程的的主主要要环环节节有有二二：一一是是血血浆浆中中的的凝凝血血酶酶原原受受到到血血浆浆和和血血小小板板中中一一些些因因子子的的激激活活而而形形成成凝凝血血酶酶(thrombin)(thrombin)；二二是是血血浆浆中中的的纤纤维维蛋蛋白白原原在在凝凝血血酶酶的的激激活活下下转转变变为为不不溶溶性性纤纤维维蛋蛋白白(fibrin)(fibrin)网状结构，使血液变成凝胶。网状结
60、构，使血液变成凝胶。楚雄师范学院化学与生命科学系楚雄师范学院化学与生命科学系 范树国范树国7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件凝凝血血酶酶原原是是一一种种糖糖蛋蛋白白。在在凝凝血血酶酶原原致致活活物物的的催催化化下下，凝凝血血酶酶 原原 分分 子子 中中 的的 二二 个个 肽肽 键键(Arg274-Thr275(Arg274-Thr275和和Arg323-Arg323-Ile324Ile324）发发生生断断裂裂，释释放放出出分分子子量量力力3200032000的的氨氨基基末末端端片片段段形成有活性的凝血酶。形成有活性的凝血酶。凝血酶由二条肽链
61、通过一个二凝血酶由二条肽链通过一个二硫键交联而成，一条肽键（硫键交联而成，一条肽键（A A链链) )含含4949个残基，另一条肽键个残基，另一条肽键含含259259个残基。个残基。楚雄师范学院化学与生命科学系楚雄师范学院化学与生命科学系 范树国范树国7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件纤纤维维蛋蛋白白原原分分子子长长46nm46nm，分分子子量量为为340 340 000000，属属纤纤维维状状蛋蛋白白质质。每每一一分分子子含含6 6条条肽肽链链，这这6 6条条肽肽链链两两两两相相同同，分分三三种种类类，分分别别称称为为链链( (含含6006
62、00个个残残基基左左右右) )、链链(461(461个个残残基基) )和和链链(410(410个个残残基基) )。整整个个分分子子由由对对称称的的两两部部分分组组成成，6 6条条肽肽链链的的N N末末端端部部分分集集中中在在中中间间。纤纤维维蛋蛋白白原原分分子子共共含含2929个个二二硫硫键键，6 6条条肽肽链链由由这这些些二二硫硫键键交交联联成成一一个个整整体体分分子子。肽肽链链的的氨氨基基酸酸之之间间有有顺顺序序同源现象。同源现象。纤维蛋白原一级结构示意图纤维蛋白原一级结构示意图楚雄师范学院化学与生命科学系楚雄师范学院化学与生命科学系 范树国范树国7/20/20247/20/2024蛋白质
63、的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件纤纤维维蛋蛋白白原原转转变变为为纤纤维维蛋蛋白白的的过过程程是是在在凝凝血血酶酶的的作作用用下下，从从二二条条链链和和二二条条链链的的N N末末端端各各断断裂裂一一个个特特定定的的肽肽键键( (Arg-Arg-Gly-)Gly-)，释放出二个纤维肽，释放出二个纤维肽A A和二个纤维肽和二个纤维肽B B。A A、B B肽肽切切除除后后，减减少少了了蛋蛋白白质质分分子子的的负负电电荷荷，促促进进了了纤纤维维蛋蛋白白分分子子的的直直线线聚聚合合和和侧侧向向聚聚合合，从从而而形形成成网网状状结结构构的的纤纤维维蛋蛋白白。电电子子显显微微镜镜观观察察表表明明
64、，纤纤维维蛋蛋白白单单体体的的聚聚合合是是按按1/21/2错错位的方式进行的。位的方式进行的。楚雄师范学院化学与生命科学系楚雄师范学院化学与生命科学系 范树国范树国7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件五、肽与蛋白质的人工合成五、肽与蛋白质的人工合成19581958年年，北北京京大大学学生生物物系系在在国国内内首首次次合合成成了了具具有有生生物物活活性性的的八八肽肽催催产产素素。接接着着于于19651965年年9 9月月，中中国国科科学学院院生生物物化化学学研研究究所所、有有机机化化学学研研究究所所和和北北京京大大学学化化学学系系协协作作，在在
65、世世界界上上首首次合成了结晶牛胰岛素。次合成了结晶牛胰岛素。（一）肽的人工合成（一）肽的人工合成多多肽肽的的人人工工合合成成有有两两种种类类型型。一一种种是是由由不不同同氨氨基基酸酸按按照照一一定定顺顺序序的的控控制制合合成成，另另一一种种是是由由一一种种或或两两种种氨氨基基酸酸聚聚合合或或共共聚聚合。合。楚雄师范学院化学与生命科学系楚雄师范学院化学与生命科学系 范树国范树国7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件实实现现控控制制合合成成的的一一个个困困难难是是进进行行接接肽肽反反应应所所需需的的试试剂剂，能能同同时时和和其其他他不不应应参参加加
66、接接肽肽的的功功能能团团发发生生作作用用。因因此此接接肽肽时时首首先先把把这这些些基基团团加加以以封封闭闭或或保保护护，以以免免和和接接肽肽试试剂剂发发生生作作用用而而生生成成不不需需要要的的肽肽键键或或其其他他键键。肽肽键键形形成成之之后后，再再将将保保护护基基除除去去。在在多多肽肽链合成过程中，每连接一个氨基酸残基，都要经过几个步骤。链合成过程中，每连接一个氨基酸残基，都要经过几个步骤。保保护护基基必必须须符符合合这这样样的的条条件件，即即在在接接肽肽时时能能起起保保护护作作用用，而而在接肽以后又很容易除去，但又不致引起肽键的断裂。在接肽以后又很容易除去，但又不致引起肽键的断裂。楚雄师范学
67、院化学与生命科学系楚雄师范学院化学与生命科学系 范树国范树国7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件1 1加保护基加保护基Y Y保护氨基酸的自由氨基保护氨基酸的自由氨基(NH(NH2 2) ) 2 2加保护基加保护基Z Z保护氨基酸的自由羧基保护氨基酸的自由羧基(COOH) (COOH) 3 3加活化基加活化基X X使得羧基活化使得羧基活化 楚雄师范学院化学与生命科学系楚雄师范学院化学与生命科学系 范树国范树国7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件4 4使使NHNH2 2被保护、羧基被活化了的氨基
68、酸同羧基被保护、氨被保护、羧基被活化了的氨基酸同羧基被保护、氨基被活化了的氨基酸结合成肽。基被活化了的氨基酸结合成肽。 5 5脱保护基脱保护基Y Y同同Z Z 所所述述合合成成肽肽的的方方法法是是在在溶溶液液中中进进行行合合成成反反应应，称称液液相相合合成成法法，这这种种方方法费时费力。法费时费力。 楚雄师范学院化学与生命科学系楚雄师范学院化学与生命科学系 范树国范树国7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件固固相相合合成成法法的的原原理理与与液液相相合合成成法法基基本本相相同同，所所不不同同者者仅仅合合成成反反应应是是在在固固相相支支持持物物上上进进行。行。固固相相合合成成法法的的优优点点是是简简单单、快快速速和和不不存存在在肽肽的的溶溶解解度度问问题题，缺缺点点是是得得率率低低、不不纯纯，一一般般只只适适用用于于合成合成10102020肽。肽。 楚雄师范学院化学与生命科学系楚雄师范学院化学与生命科学系 范树国范树国7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件7/20/20247/20/2024蛋白质的共价结构蛋白质的共价结构(3)(3)课件课件
