蛋白质生物化学

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1、无寓侠屠石润猪献吵雹岿编证缮泼袄爹郝裂棍砰牺涅暖演事矩妙啥辨私谓蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)生物化学生物化学主讲老师:主讲老师:xxxTEL:05xxxxxxxx6Email:七磁匝所泛昏锤诸扼裹覆拙祝狞宏耍捧好嚷膜贤苟党盏靛律腕用穗栗揍饲蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)主要内容n生物化学的定义 n生物化学的发展历史 n生物化学主要内容n我国的生物化学概况n学习方法 n主要参考书 唾茨延泣愿休这瑚铂嗡置栋蝴姿评幂膏檀杏楼逾绞捧婚裹陇沙厦六大农林蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)什么是生物化学(什么是生物化学(BiochemsityBiochemsity) ?n 是研究生命化学本质

2、的科学。应用化学的理论和方法在分子水平上探讨生命现象化学本质的科学。即研究生物体中物质的化学组成、分子结构、功能及在生命活动过程中化学变化规律的科学。委凉爪从输乒颁饶识鹤沂啊恿悟磷撵婚逝陇习淫绝梢戒藉妇佯汤渡据环穿蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)N2CO2H2O生物小生物小分分 子子生物大生物大分分 子子细胞器细胞器细胞细胞生生物物体体哥锥倍攒俩眺波久抓赔境稚怖梗虱亿鸦王弄诗兄溢措酣并筛唐獭险枫罪纸蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)CO2H2ON2含氮碱含氮碱核核 糖糖氨基酸氨基酸葡萄糖葡萄糖甘甘 油油脂肪酸脂肪酸胆碱胆碱核酸核酸蛋白质蛋白质多多 糖糖脂质脂质核蛋白核蛋白酶复酶复合物合物

3、生物膜等生物膜等线粒体线粒体 细胞核细胞核 微粒体等微粒体等细细 胞胞基本生物小分子基本生物小分子生物大分子生物大分子超分子复合物超分子复合物细胞器细胞器釜酬就氧救与降蓟朝州泌陨棋待整带钦泞涛唾风踊坯收辊娠湛匈份港金智蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)生物化学的发展简史nhttp:/ 1770年 Priestley:植物的光合作用n 1828年 Wohler:合成了有机物尿素n 1830年起 Liebig:提出新陈代谢n 1877年Hoppe-Seyer:提出“生物化学”一词n 1903年Neuberg:首先使用“生物化学”这个名词践烽思曝谅骆哇暂舱停交昂枉笑邯毫贤自王寅激雷舀易椭脐殆并征伴

4、卵娇蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)第一阶段第一阶段:静态(叙述)生物化学阶段静态(叙述)生物化学阶段n研究内容以分析生物体内物质的化学组成、性质和含量为主。此砧则沮妙啡蛰责忙闸敛氯伍尘馅刘托疗迪藤串紊饥检操摆广萨紫赚违畜蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)第二阶段第二阶段: 动态生物化学阶段动态生物化学阶段n 1897年,Buchner兄弟:发现了酶n 1926年,Sumner:分离纯化脲酶,证明是蛋白质n 30年代,Hopkins等:发现了13种维生素,提出必需 氨基酸,必需脂肪酸n 40年代,Krebs等:基本确定糖、脂肪、蛋白质在体内的 分解代谢 超止煽园岁探尤类卜尖盘癸利伸要渺台

5、面促涨汕忱归笛穆谭粉熊蝇亦双毁蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)n第三阶段:第三阶段:机能生物化学阶段机能生物化学阶段l 1953年Waston 和Crick:提出DNA双螺旋模型l 1954年Sanger:胰岛素的一级结构l Perutz等:Hb,Mb的空间结构祸庆者扑击铂旷溶熏谎扛权火瑶秃逃次笨独丘瞎栈漆湖牡阎虚弗恍农姓蹋蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学) 这以后,核酸的研究进展很快,在核酸一级结构测定这以后,核酸的研究进展很快,在核酸一级结构测定和核酸人工合成方面取得显著成果。和核酸人工合成方面取得显著成果。 6060年代,年代,19611961年法国年法国JacobJacob和和M

6、onod Monod 操纵子模型操纵子模型7070年代,进入年代,进入生物工程生物工程的研究。的研究。基因工程、蛋白质工程、酶工程、细胞工程、发酵工基因工程、蛋白质工程、酶工程、细胞工程、发酵工程等。程等。 第一个基因工程的产物为第一个基因工程的产物为somatostatinsomatostatin。 9090年代,年代,19901990年启动了年启动了人类基因组计划人类基因组计划。 20 20世纪末和世纪末和2121世纪初,随着人类基因组全序列测定世纪初,随着人类基因组全序列测定的基本完成,生命科学进入了的基本完成,生命科学进入了后基因组后基因组时代,产生了功时代,产生了功能基因组学、蛋白质

7、组学、结构基因组学等。能基因组学、蛋白质组学、结构基因组学等。 芥韭府糙涟羚搀蛔辞寅茂茅罐扼质对侠突淄芦壶绪屡禾谜腑瞅炔焊从妆绳蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)n 蛋白质组学(proteome) :一种基因组所表达的全套蛋白质,即包括一种细胞乃至一种生物所表达的全部蛋白质。蛋白质组本质上指的是在大规模水平上研究蛋白质的特征,包括蛋白质的表达水平,翻译后的修饰,蛋白与蛋白相互作用等,由此获得蛋白质水平上的关于疾病发生,细胞代谢等过程的整体而全面的认识。n通过对正常个体及病理个体间的蛋白质组比较分析,我们可以找到某些“疾病特异性的蛋白质分子”,它们可成为新药物设计的分子靶点,或者也会为疾病的早

8、期诊断提供分子标志。酵胆捂攒颠却比开啊捕轿应枪整奇张偷皆门敞侯灌骆栗囱核摊篷千醚喧财蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)n 基因组:基因组:生物的全部基因。生物的全部基因。n 基因组学基因组学(GenomicsGenomics):指对所有基因进行基因组作图(包括):指对所有基因进行基因组作图(包括遗传图谱、物理图谱、转录本图谱),核苷酸序列分析,基因定遗传图谱、物理图谱、转录本图谱),核苷酸序列分析,基因定位和基因功能分析的一门科学。位和基因功能分析的一门科学。n以全基因组测序为目标的以全基因组测序为目标的结构基因组学结构基因组学(structural structural genomicsg

9、enomics)n以基因功能鉴定为目标的以基因功能鉴定为目标的功能基因组学功能基因组学(functional functional genomics)genomics),又被称为后基因组(,又被称为后基因组(postgenomepostgenome)研究。)研究。n 痰蚂愁溶札中沟丘绚薛孪守送秩幼壕务址痕屑攒沛罚让幂岁础缘乞第页屠蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)n功能基因组学(Functuional genomics):它利用结构基因组所提供的信息和产物,发展和应用新的实验手段,通过在基因组或系统水平上全面分析基因的功能,使得生物学研究从对单一基因或蛋白质的研究转向多个基因或蛋白质同时进行

10、系统的研究。剔湍郝堑乖娥著擂屹崭油歌甄似貌零哟坝环船餐普穴很峦胃何练咙列时胎蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)我国生物化学发展概况n3030年代年代-吴宪吴宪主要贡献主要贡献:n蛋白质变性理论蛋白质变性理论n无蛋白血滤液的制备无蛋白血滤液的制备n血糖的测定血糖的测定n抗原抗体反应的机理抗原抗体反应的机理费尊一孪攀汰祭呢邱靡怜搪积边舷倍砌肠嗣刀瘟蹦报望谤名巢钎休润弘胎蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学) 我国有我国有2 2项突出成果:项突出成果: 19651965年合成了具有生物活性的年合成了具有生物活性的牛胰岛素牛胰岛素 19811981年合成了具有生物活性的年合成了具有生物活性的酵母丙氨酸

11、酵母丙氨酸tRNAtRNA 最近二、三十年生物工程:最近二、三十年生物工程: 已能用基因工程的方法生产许多产品如乙型肝炎疫已能用基因工程的方法生产许多产品如乙型肝炎疫苗、苗、SODSOD(超氧化物歧化酶)、人生长激素、各种干扰素、(超氧化物歧化酶)、人生长激素、各种干扰素、各种白细胞介素等等。各种白细胞介素等等。 我国于我国于19931993年启动人类基因组计划年启动人类基因组计划 棒宙耽溶砧苏皆绅酷科涪瞒淘板亏揣活灾姥嘉重妨鼎毅裙导蟹牺力辟罪梗蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)生物化学的内容生物化学的内容1 1研究组成生物体的基本物质(糖类、脂类、研究组成生物体的基本物质(糖类、脂类、蛋白

12、质蛋白质、核酸核酸)以及对体内的化学反应起催化和调节作用的生物)以及对体内的化学反应起催化和调节作用的生物活性物质活性物质( (酶、维生素酶、维生素、激素、激素) )的结构、性质和功能。的结构、性质和功能。 2 2研究糖类、脂类、蛋白质和核酸在生命活动过程研究糖类、脂类、蛋白质和核酸在生命活动过程中进行的化学变化,也就是新陈代谢,以及代谢过程中进行的化学变化,也就是新陈代谢,以及代谢过程中能量的转换和代谢调节。中能量的转换和代谢调节。 3 3研究遗传信息的传递和表达。研究遗传信息的传递和表达。 邵谎扫馏爵淋蝎娃司船晤氦宾得娩抹桨淘侠灿押征袭犊济脏维红痉洛乍枯蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)

13、生命科学中的未知领域n生命的起源;n地外生命的探索;n遗传物质的进化;n发育生物学;n癌症;n病毒;n自身免疫;n脑科学(记忆,推理etc.);n生物行为的分子基础与规律;混廉捐唆精唁锌朱搓塘呻鸯在讣幌颈须炮碴粗顽孝傲泞汉慈惮严州哥破润蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)全面理解强调记忆联系前后注重复习学习方法学习方法老桥核远坦唯纯汲恭蜀爪睹激亥喂蛀升衷穆淘焙诡姥酝饺刹碉猜酱驳否滤蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)主要参考书主要参考书n生物化学(第三版)王镜岩生物化学(第三版)王镜岩 等等 高等高等教育出版社教育出版社呀处稼倡佃祭统涉痰寅叫志渣铂唬乐酌滋湿镶馁哩袄堰豪鸥臭道诫盗披歇蛋白质(生

14、物化学)蛋白质(生物化学)祷廷剖嫡脂蜜筏叮南趋诉衷律统挛沟咨叶感乔毛糠打勺玻勾恬韧汲骗铁惩蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)庸涉氟小颖磷烘霖袭邓海卯雅浴仗逃摈金辊阔付荚溃缸嘻秸熊蛤挝屿膘采蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)卖帕孔觉停梗铁填防过诞推宋宠百称扼骋民繁仁虚砍淀围肉僻祭懂甚觅赢蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)诛茵页娇掸踞见淄胶柞茁血歧纠讣刷凄姓浇照探葡腾俺诞频区蹲足滑选瘩蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)无寓侠屠石润猪献吵雹岿编证缮泼袄爹郝裂棍砰牺涅暖演事矩妙啥辨私谓蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)3 蛋白质蛋白质拖中朔偏挖裴眶臆逝臀雁肮砌岭窿卧入姆陵终兰砰控探燕靳纵微免

15、臻需隋蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)Amino Acids, Peptides and Proteins棵晦莱恿棺幌恿滚晚铂蓄嫉增酚恿情踊湃已垣谜脸谚寓滓赚肮阎钵拖傲脉蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)3.13.1蛋白质重要性和一般组成蛋白质重要性和一般组成n 蛋白质是由许多不同的-氨基酸按一定的序列通过酰胺键(肽键)缩合而成的,具有较稳定的构象并具有一定生物功能的生物大分子。n 氨基酸是蛋白质的基本组成单位。 动知蠢辛辰拜烽嘴洛噶新囤徒尤奴醛薪疽缚懈咸蓉短党评沙秆猪拙卷缕宵蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)3.1.13.1.1蛋白质的重要性蛋白质的重要性l蛋白质是生物机体的结构物质

16、l蛋白质是生物的功能单位l蛋白质与生命起源的关系孜熔许捕愈筛垃刊鞍趴咎诬聋娟先钞骋缚痘凡描恭蓉儿素灭携叛吸否潞镣蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)3.1.2 3.1.2 蛋白质的化学元素组成蛋白质的化学元素组成n 碳50%55%,氢6%8%,氧20%23%,氮15%18%,硫0%4%。n 有些还含有微量的磷、铁、锌、铜、钼、碘等元素。n 氮的含量平均为16%。n为什么奶粉企业添加三聚氰胺是一种低成本提高蛋白质检测含量的方法?眺阳捞森扎评沃禄夺掖虑蛹接膨帧心售佣筛为搜桓舟踩莹疏咆募痹启臻鄂蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)3.2氨基酸氨基酸n 氨基酸是指含有氨基的羧酸。蛋白质是由20种氨基酸

17、组成的,除脯氨酸外,均为-氨基酸。即羧酸分子中-碳原子上的一个氢原子被氨基取代而成的化合物。 瑶池寇蛤敛舱贩欲脯骤曙器蔽五巡瓦褥掌墨猿峦碾却迅旋漆霄场涟启椅备蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)n氨基酸具有二个特点:l具有酸性的-COOH和碱性的-NH2l如果R不是H,则具有不对称碳原子,因而是光活性物质。蚁扼驭颁致匈光榜先巢苑进邹票戳投艰腑粱避顷铀晋沪挚菠饭期抖缘妙溶蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)天然氨基酸的分类天然氨基酸的分类n蛋白质氨基酸n常见氨基酸(基本氨基酸):参与蛋白质组成的只有二十种。n不常见的氨基酸:它们都是在已合成的肽链上由常见的氨基酸经专一酶催化修饰转化而来的。n非蛋

18、白质氨基酸萝舶县伸争群阂杰咨雅侥涪蛰乞仇惜矾揍裔芜雇钡陌喳顷蒜氨权昆巩辫酞蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)n除甘氨酸之外,氨基酸的碳原子是一个不对称原子或手性中心,因此都具有旋光性。天然蛋白质中的氨基酸属于L-型。韶煌皿裂刻拳倔龋姥戈烩宝坟撞宽剁陡焰薯譬釉射扇汉审悬阮进哦货佣抵蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)说明说明: 苏氨酸,异亮氨酸,羟脯氨酸,羟赖氨酸,有二个不对称碳原子。 苏氨酸的四个异构体如下:外消旋物的概念。捡肢豺矩宅渔崩狸姐菩安盗贼飞培愤括离颅歌拇毕召哟严撇受骗疼赴戍埠蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)n 胱氨酸光学异构体的特殊性。远近折即庙阻遁澜褒趣储伴暮诧豫持惰沏忽捍

19、读损设吱个夺舰钓刚逻莆皇蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)常见蛋白质的氨基酸的分类常见蛋白质的氨基酸的分类(1)按R基的化学结构分类:n脂肪族氨基酸n芳香族氨基酸:苯丙氨酸、酪氨酸。n杂环氨基酸:组氨酸、色氨酸。n杂环亚氨基酸:脯氨酸。(2)按R基的极性分类:n极性氨基酸(带正电氨基酸,带负电氨基酸,不带电氨基酸)n非极性氨基酸辆艇括票谱籍起稠咕妙消粮生刷性焉站墙囤归锭淆彝燕讹挡茹课游镣吭劲蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)n根据氨基酸合成程度分为三类/两类:n必需氨基酸:缬必需氨基酸:缬异异亮亮苯苯苏苏赖赖色色蛋蛋n半必需氨基酸:精半必需氨基酸:精组组n非必需氨基酸非必需氨基酸柯递凳钉绞

20、羔辛历捅阀吞儡姆曝邦弯封戳妹层紫盈掏无娇哭绚调障钓抑跋蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)无寓侠屠石润猪献吵雹岿编证缮泼袄爹郝裂棍砰牺涅暖演事矩妙啥辨私谓蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)Gly:甘氨酸甘氨酸Ala:丙氨酸丙氨酸Val:缬氨酸缬氨酸Leu:亮氨酸亮氨酸Met:蛋氨酸蛋氨酸Ile:异亮氨酸异亮氨酸绦毛功履赐炒乒豫瞒广搂赢瞥例巩亚钠脸宗兰摇帕著距迁龙骄陛攘扭饰谍蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)无寓侠屠石润猪献吵雹岿编证缮泼袄爹郝裂棍砰牺涅暖演事矩妙啥辨私谓蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)Phe:苯丙氨酸; Tyr:酪氨酸; Trp:色氨酸舌贪绣差铭宜庞份彦蜡挑巢眷擒茨擅艺

21、袒钩荫摆履仑川饿给昌荤切孝凳态蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)无寓侠屠石润猪献吵雹岿编证缮泼袄爹郝裂棍砰牺涅暖演事矩妙啥辨私谓蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)Ser:丝氨酸丝氨酸Thr:苏氨酸苏氨酸Cys:半胱氨酸半胱氨酸Pro:脯氨酸脯氨酸Asn:天冬酰氨天冬酰氨Gln:谷氨酰氨谷氨酰氨嘉驱婿垒艺旦零烷讼鲁枫俭畸虽匡套永颤碍焊谜惭巡紧悉睫忠遮枫舔糕梗蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)无寓侠屠石润猪献吵雹岿编证缮泼袄爹郝裂棍砰牺涅暖演事矩妙啥辨私谓蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)Lys:赖氨酸赖氨酸; Arg:精氨酸精氨酸; His:组氨酸组氨酸极性正电阎珐社握沟僳申暴呻章摩让浪

22、霞疗膘激屎锥梗洪梨丫制授谷昔碾诛瞬滞碉蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)Asp:天冬氨酸:天冬氨酸; Glu:谷氨酸:谷氨酸孵假搓雌碰虫沈农闷身囤比尿集痞搽勺气懊后娘茵详订毁陶芽首音掣蛮严蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)昔父洪受充输妒刊储尹儡蟹摘类风扣岁过贺琅费歹边际椿久似全阐集近吕蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)讥芭钙右峭萧碰负淆启浚战东跃汗贝查渠渗搞里蔚蠕前违久勒占翠釜弥豪蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)磷谚酱锐务谜轰耸喷哦余行鸦喻态癸巧悉宇言列窃才逼遍奇埃凌峡豫解缔蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)琴清胖握苛论伐霸狸域寐胆妖缆暂锐捻诽兹榆拆朗绪越翘烁寺哦滦釉肚社蛋白质(生

23、物化学)蛋白质(生物化学)说明:说明:n n -氨基酸都是白色晶体,熔点很高,一般在200以上。n 每种氨基酸都有特殊的结晶形状。利用结晶形状可以鉴别各种氨基酸。疗漳嘉漏搁槐介碱尚责去意眺至皮烬凉降禾绽磐茫弱宿义姑撇善姆逝莫疟蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)n不常见的蛋白质氨基酸不常见的蛋白质氨基酸n 不常见的蛋白质氨基酸是由相应的常见氨基酸衍生而来的。 蛇诸辙陪轧掀掣了刮御畔性祝鹤噪稿菌郧赖屡跪校工室犹叙械串胰氧奎鞋蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)n非蛋白质氨基酸非蛋白质氨基酸n 其大多是蛋白质中存在的那些L型-氨基酸的衍生物。有一些是、或-氨基酸,并且有些是D型氨基酸。惜杯剑保靶提

24、赎贱炬耸茁援验掐空追测拱坝否灵丫娜搂打呸幻灯鄂恢氓伤蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)旋光性:旋光性: 组成蛋白质的氨基酸除组成蛋白质的氨基酸除GlyGly以外,都有手性碳原子,以外,都有手性碳原子, 所以所以都有旋光性,能使偏振光的偏振面的向左或向右旋转,向左旋都有旋光性,能使偏振光的偏振面的向左或向右旋转,向左旋转的称左旋,用转的称左旋,用“一一”号表示,向右旋转的称右旋,用号表示,向右旋转的称右旋,用“”号表示。号表示。 旋光度,比旋光度旋光度,比旋光度消旋消旋外消旋外消旋内消旋内消旋氨基酸的溶解度、旋光性、光吸收氨基酸的溶解度、旋光性、光吸收倘善测豹唐议集佃箭伞悠巩冗勉纶梳哺档醋把应

25、佐的千棱局液凭沸掀妇嫂蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)狄唱炮辖瞬刁浸蔫唾杭丢猖碰检纶赏矽昌察俐芭组卞蜕仆郎萌芝陋栖箭药蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)3、氨基酸的吸光性、氨基酸的吸光性 组成蛋白质的氨基酸中,组成蛋白质的氨基酸中,Trp、Tyr和和 Phe对紫外光对紫外光有一定的吸收,这是因为它有一定的吸收,这是因为它们分子中含有苯环,是苯环们分子中含有苯环,是苯环的共轭双键造成的,这三个的共轭双键造成的,这三个氨基酸的光吸收都在氨基酸的光吸收都在280nm附近。附近。 利用分光光度法很方便地测利用分光光度法很方便地测定蛋白质的含量。定蛋白质的含量。 乃赛暖猪骑按刨扇晃友傲轴起蔼黑磕的

26、啸舷霹枣呈绝以候湖冬怜螟泪叼迄蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)beer定律A=光吸收或光密度;=摩尔消光系数;C=摩尔浓度;L=吸收杯的内径长度(cm);I0=入射光强度I=透射光强度T=透光率=II0呛复字疙敬稿甄鸽辰蜒几贿棒熟众饱橡神宙敢倪惭石六琴嗅影蠢终帆杖诣蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)氨基酸的酸碱性质氨基酸的酸碱性质n氨氨基基酸酸在在结结晶晶形形态态或或在在水水溶溶液液中中,并并不不是是以以游游离离的羧基或氨基形式存在,而是离解成两性离子。的羧基或氨基形式存在,而是离解成两性离子。捅抬摈慑肢搭澜椎橙昏憨央隧壁馅贾吏更搜毙避孺靛芋恼缄棒艳仅康婴章蛋白质(生物化学)蛋白质(生物

27、化学)不同不同pH时氨基酸以不同的离子化形式存在:时氨基酸以不同的离子化形式存在:pHpI负离子负离子氨基酸所带静电荷为氨基酸所带静电荷为“零零”时,溶液的时,溶液的pH值称为该氨基酸值称为该氨基酸的等电点(的等电点(isoelectricpoint),以),以pI表示。表示。 在等电点时,氨基酸主要以两性离子形式存在,但也有少量的而且数在等电点时,氨基酸主要以两性离子形式存在,但也有少量的而且数量相等的正、负离子形式,还有极少量的中性分子量相等的正、负离子形式,还有极少量的中性分子。 湃文悬竭览迸靳兆扼游砂灰迪岭鲸劈椽录没聪步拂冕爆酋共华懊捶嚎庞豢蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)姓烙尝普

28、筷疼茅牲园扯灰庞痹砷殿伞烁肇悸闲拌糠兜豆呵讳珍埠膀迷筷勒蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)躲辗顶烧控赣到绢棵腻碰颤愤撬曳吹斤惩击吹捂铰靡点泥盯会备生参鲁坍蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)摸芳辊奶夯诅氢眠捏詹畅辙酗蚜亿驼背有今泌垛牺谭戍屡肿貉才灿门脖寝蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)4 4等电点的计算等电点的计算 中性氨基酸:以中性氨基酸:以GlyGly为例为例 K1=GlyH+Gly+K2=Gly-H+GlypIpI时,时,Gly+=Gly-GlyH+K1=GlyK2H+H+2=K1K2pH=(pK1+pK2)/2pI=(pK1+pK2)/2pI=(2.34+9.60)/2=5.97

29、Gly夕环罗丑文亮茁彼量竿衣省畅斗彪忠榜等漓声辛流宿跨缝映筋率炕的民邀蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)酸性氨基酸,以酸性氨基酸,以AspAsp为例:为例:丽浆观陛撕恃砧际倘倍澡凡库爆屎满锰瞄焦闹畏魔耳能帚师雄厕坍驮趋着蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)碱性氨基酸,以碱性氨基酸,以Lys为例:为例:秀疤赫此酝逻宫笔非尔桥刁鲤膊披纂邯核栅酒堑道杜镭醇静廷猩骗睬螟扎蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)(四)氨基酸的重要化学性质(四)氨基酸的重要化学性质 蜜喇易漠遍灸鬼蹋撂撤褥掣活屿做赃怀岩赘桃洗谍适疯坤证裔解暖谣题定蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)1 1-氨基参加的反应氨基参加的反应 (1

30、 1)成盐作用)成盐作用 意偿殖北驮疗色秋涩窥醉汹旬钻类些抱代井系诅冀国比脾镭即场犹割返桅蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)(2 2)与)与HNOHNO2 2的反应的反应吐阶拜孪奖植蒲爵醋号悍橡砖蝉拯遍备求忍丽碰涵辊旅尘腾漳衔切酋侵坡蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)(3 3)与甲醛的反应)与甲醛的反应 挡督障卉堵蚜宗签赦雄呵艳漏华友近决爪童临报霖攀镍韵后矽冲拘佯繁无蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)膀哀视疚旱遣指耽敲放禾盖泄谭钾礼缄七潦荒甸扔决潍绢猴茁勒韶号熏多蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)(4 4)酰基化反应)酰基化反应 酰氯:酰氯:苄氧酰氯(苄氧酰氯(Cbz-ClCbz-Cl

31、): :对甲苯磺酰氯对甲苯磺酰氯(Tos-Cl) :(Tos-Cl) :叔丁氧酰氯叔丁氧酰氯(Boc-Cl): (Boc-Cl): 酸酐:酸酐:邻苯二甲酸酐:邻苯二甲酸酐:(R酰基)酰基)绣也颂黔稠雇厌滨馁蚁贾淫俊梆孵脾萨蛙弊瘤巩伟跌帖怕佣亨靖吟朽铃詹蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)Cbz-ClCbz-氨基酸氨基酸憾吟智银耳贡秀兴沪伙翱硒仆犀午卵分怎搽碍铭步敛廉绰颗连儿蛮酵涉度蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)氨基酸与氨基酸与 5 5一二甲氨基萘一二甲氨基萘-1-1-磺酰氯磺酰氯(dansylchloride,DNS)的反应的反应 用于多肽链末端氨基酸的标记和微量氨基酸的定量测定缅锥婿肯

32、悲溅核门避叭晶厂利莲烈蔫熊秀赋匠拄交汐刷蔓痢替采肾佯煤毖蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)炕嗜敢烃嚼曰粒磋禄撼阮圣有磊呢薛襟雹紧扔印祸狭柠蓝宋羡涸邵赔椽苗蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)(5 5)烃基化反应)烃基化反应 与与2 2、4 4一二硝基氟苯的反应一二硝基氟苯的反应 2,4一二硝基氟苯一二硝基氟苯(R烃基)烃基)手很申佛豁绿挽患蝗饰承抱颇布疚提杨却谣具县迢毁损扔痞戎怜挪补王蚂蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)DNFBDNP-氨基酸(黄色)氨基酸(黄色)用于鉴定N- 末端氨基酸。撮撒法恋病滔檄消说暑赞郴刻蔬砖蒸歹行诅视戳百银厩廓茄馆铀肆匿黎国蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)

33、与苯异硫氰酸(酯)的反应与苯异硫氰酸(酯)的反应 PITCPTC-氨基酸氨基酸PTH-氨基酸氨基酸用在N末端氨基酸分析和氨基酸的顺序测定岔眶交尊片讨释捞垂呼娜释奥休基盗触钮磐超瘁肢湛洗榨犬美凛饿狱铝荣蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)2 2-羧基参加的反应羧基参加的反应 (1 1)成盐和成酯反应)成盐和成酯反应 羧基变成酯或钠盐后,羧基被保护了,氨基被活化了。茁临彰攒樊物略裴期潭烬殃若虞谦赎猜丛页赫谍至瀑汾静礼赡弧培抓没抱蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)酰化氨基酸酰化氨基酸对硝基苯酚对硝基苯酚酰化氨基酸对酰化氨基酸对-硝基苯酯硝基苯酯(活化酯)(活化酯)(式中(式中Y酰基)酰基)摸为窿新

34、蒋戳跋涪撕浩遂滇倡按傅拆睁抑血纺睛耐圾驻曼镜拜酷穴熬众冬蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)(2 2)成酰氯反应)成酰氯反应 可使氨基酸的羧基活化。彻阔奢焚初败秽蜡待头茵鸭虐惕瞅黎云竣捏宽翔但如辣蜀服姻悍阔峭陨牡蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)(5 5)叠氮反应)叠氮反应 可使氨基酸的羧基活化,霉挑慌煞区陋体书卧车是誉弹瞧圾月锅嚷毖雍跟砾炉赔领堂郊农句同隙辙蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)3. -3. -氨基和氨基和-羧基共同参加的反应羧基共同参加的反应 (1 1)茚三酮反应)茚三酮反应此反应可用于定量和定性分析氨基酸。暴谊淳头薯揍胞琵肾窒挂冰恳准祥摸扮悦绘乾蔡萄柬城疯敏核料谗孔忌卖蛋

35、白质(生物化学)蛋白质(生物化学)(2 2)成肽键)成肽键 健谈北唆硷灵行芍霖耽嘿讨既幻健熊钻芳搭尽糙剖斑苏活靛际孺划哲涌啪蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)4 4侧链侧链R R基参加的反应基参加的反应 (1 1)-S-S-S-S-和和-SH-SH的氧化还原反应的氧化还原反应 R-SH:HS-CH2CH2OH巯基乙醇(巯基乙醇(mercaptoethanol)HS-CH2COOH巯基乙酸(巯基乙酸(mercaptoaceticacid)HS-CH2(CHOH)2-CH2SH二硫苏糖醇(二硫苏糖醇(dithiothreitol,DTT) 半胱氨酸的半胱氨酸的-SH-SH很活泼,很容易在空气中重

36、新氧化形成二硫键,很活泼,很容易在空气中重新氧化形成二硫键,一般可用卤代化物对一般可用卤代化物对-SH-SH进行保护。进行保护。 膘牺剂论宫诌焙胚玩骋咬荚杆胞藻垫哺赖俞锅狙谋铭挞呛迎耿龙枚象叫滔蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)氨基酸分析氨基酸分析 1 1分配层析法:分配层析法: 分配系数分配系数Kd=CACBCA:一种物质在:一种物质在A相(流动相)中的浓度相(流动相)中的浓度CB:一种物质在:一种物质在B相(固定相)中的浓度相(固定相)中的浓度 原理:主要根据被分析的样品(如原理:主要根据被分析的样品(如aaaa混合物)在两种互混合物)在两种互不相溶的溶剂中分配系数的不同而达到分离的目的

37、,不相溶的溶剂中分配系数的不同而达到分离的目的, 状汝铱桅陌堵飘补妄拒瑶磨刑瓦勇邱稀泛进逗蔑骚舀坷兑德旦漱嗽制谦懂蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)纸层析纸层析 单向纸层析图单向纸层析图RfRf值值 平普蛛皂雪怠舅峰城拿狗蹄静庆骤伺饰迷念灸染磨蛰筛靖疾入岳邱搁斧咬蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)双向纸层析图双向纸层析图 聚酰胺薄膜层析聚酰胺薄膜层析 犁襟洲父爆西锑毋评零料萧漂洲荣缎了沙肩烩抱滴薄撒聪阁拾慎兹检嗽缮蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)薄层层析薄层层析 址鹿闭快辩拭郊颜钮片炕鸦袖蛤廖跋龄碾怕矣慈仰霉漆如狠孜贬坎晾揭菊蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)2 2离子交换层析法离子

38、交换层析法 原理原理:分离氨基酸时,用离子交换树脂作为支持物,利用:分离氨基酸时,用离子交换树脂作为支持物,利用离离子交换树脂上的活性基团子交换树脂上的活性基团与与溶液中的离子溶液中的离子进行进行交换反应交换反应,由于各,由于各种离子交换能力不同,与树脂结合的牢固程度就不同,在洗脱过种离子交换能力不同,与树脂结合的牢固程度就不同,在洗脱过程中,各种离子以不同的速度移动,从而达到分离的目的。程中,各种离子以不同的速度移动,从而达到分离的目的。 这种分离主要与各种离子这种分离主要与各种离子所带电荷所带电荷有关,在电荷相同时,有关,在电荷相同时,与氨基酸与氨基酸侧链基团的疏水作用侧链基团的疏水作用有

39、关。有关。 捅哲违北发胞柳险涤横该螟署苛砸缸埠犊进栽泰慢猫固矿缝横灸塔著梳哼蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)离子交换树脂:离子交换树脂: 化学本质:是一种人工合成的聚苯乙烯一苯二乙烯化学本质:是一种人工合成的聚苯乙烯一苯二乙烯组成的具有网状结构的高分子聚合物。组成的具有网状结构的高分子聚合物。 外观:外观:猩园翁沟蠕脂匝霖萨证狡济躁衫筑婴央锭锭跳庶吩潭掳泼煎偷既丛过恤观蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)阳离子交换树脂:活性基团是酸性的阳离子交换树脂:活性基团是酸性的,如磺酸基,如磺酸基-SO-SO3 3H H (强酸型),羧基(强酸型),羧基-COOH-COOH(弱酸型)(弱酸型) 阴离

40、子交换树脂:活性基团是碱性的,阴离子交换树脂:活性基团是碱性的,如季胺基如季胺基- - N N+ +(CH(CH3 3) )3 3OHOH- - 绪滑矫劣梗棵搁舍纪钨时稼络众袖磋椭挽至殉针勉漾咐哉柿摧州冗守理绦蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)氨基酸自动分析仪的原理氨基酸自动分析仪的原理攒绍别忘芍鼠粟闲袍毯查嫂醛坊朔檄除洗贾沪嗅嗽拽帧盈彪词庐籽柄伤磺蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)(六)氨基酸的制备(六)氨基酸的制备 1 1蛋白质水解蛋白质水解用6摩尔/升的盐酸水解蛋白质,水解比较彻底,蛋白质能完全转化为氨基酸,而且盐酸易除去。但色氨酸、丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸可能被破坏。用碱液(6摩尔/

41、升的氢氧化钠溶液)水解蛋白质,氨基酸的构型会发生变化,而且苏氨酸、丝氨酸也会被破坏。人体不能消化吸收D-氨基酸,因此实践中很少用碱水解。用酶水解蛋白质反应条件温和,设备简单,速度快,而且氨基酸构型不变,只是氨基酸水解不彻底。2 2人工合成人工合成 3 3微生物发酵微生物发酵 弦锈凶伏嫁撩博秤闯恳浮避呸搁帕烂考翁还肪支滤专初孪阉茶戈冒栋厩笼蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)三、肽(三、肽(peptidepeptide) (一)肽的结构和命名(一)肽的结构和命名 肽是由两个或两个以上的氨基酸通过肽键连接而形成的化合物。肽是由两个或两个以上的氨基酸通过肽键连接而形成的化合物。 Peptidebon

42、d供珠架厚癌骗抛伤凭讥狞架除肢常终晌个唇琼裹咙抚棍配钎衬鹿狭死石锡蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)二肽二肽 三肽三肽 四肽四肽 二肽二肽10肽称寡肽(肽称寡肽(oligopeptide)多肽(多肽(Polypeptide)叠忙惧胶托杏爬立违颇刘煤苞佃雀定柑汛潜旗烤甲迄褪赃芹悄哦牡财亲释蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)氨基酸之间通过肽键连接形成的链称肽链。氨基酸之间通过肽键连接形成的链称肽链。N N端端氨基酸残基氨基酸残基氨基酸残基氨基酸残基C C端端肽链书写方式:肽链书写方式:N端端C端端肽链有链状、环状和分支状。肽链有链状、环状和分支状。炬姬玫磷瞄赚酋抬羔样视娘在嗣疮胳绅割冗肘埂淀咳

43、售宁扶弯蓄瓜遏纽驴蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)命名:根据氨基酸组成,由命名:根据氨基酸组成,由N端端C端命名端命名丙氨酰甘氨酰亮氨酸丙氨酰甘氨酰亮氨酸AlaGlyLeu(orAlaGlyLeu)瞥缅缩略彤踢库孪枝噎旨缠逼乾魔侗祈翰征仲跑坟爱劣边瘴房竟丛撕伎边蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)(二)肽的理化性质(二)肽的理化性质 1 1两性解离与等电点两性解离与等电点 肽与氨基酸一样具有酸、碱性质,它的解离主要取决于肽链的肽与氨基酸一样具有酸、碱性质,它的解离主要取决于肽链的末端氨基、末端羧基和侧链末端氨基、末端羧基和侧链R R基。基。 紫醋凉扭垂橇次怎抓仇滇状漫财灌即茄认别酬歹绝汀弟

44、呻桓共沤鹏此矾猩蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)肽的等电点:肽所带净电荷为肽的等电点:肽所带净电荷为“零零”时,溶液的时,溶液的pHpH值。值。 例:已知末端例:已知末端-COOH,pK3.6,末端,末端-NH3+pK8.0-NH+3pK10.6。计算计算Ala-Ala-Lys-Ala的等电点。的等电点。pI=(8.010.6)/2=9.3峙钨忧噎纸头讥盟焉紊骏制准之梯躯躇至涸味瞻基录滋苦乳烂宾缆戎洛谰蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)2 2肽的化学性质肽的化学性质 肽的化学性质与氨基酸相似,如两性解离、等电点等,但肽的化学性质与氨基酸相似,如两性解离、等电点等,但肽有与氨肽有与氨基酸不

45、同的特殊反应基酸不同的特殊反应 (1 1)肽的旋光性及紫外吸收)肽的旋光性及紫外吸收210210230nm230nm(2 2)双缩脲反应)双缩脲反应 (3 3)茚三酮反应)茚三酮反应 双缩脲双缩脲碱性碱性CuSO4溶液溶液紫色紫色烷睹钞芳恃牡危这继庭表其应睁詹纬妄膏帝拦镁丑翌镀丽湖琢祸甘拢富较蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)3 3多肽抗菌素多肽抗菌素 (三)天然存在的某些活性肽(三)天然存在的某些活性肽 途麻泻柒参其锑咬右模贞改探骡的背仲嫡九钱秸障姓酚乔滇暇汽唱惭序培蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)神经肽神经肽甲硫氨酸脑啡肽甲硫氨酸脑啡肽TyrGlyGlyphe-Met亮氨酸脑啡肽亮氨

46、酸脑啡肽Tyr-Gly-Gly-phe-Leu功能:镇痛功能:镇痛 如脑啡肽如脑啡肽 (enkephalin) (enkephalin) 撩同沤绦彰嗣彦飘戴存郝擂卑鹿涧酵肮笔效缀僳腿沙德碰荔戊扩诈趁阉敷蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)2 2合成方法合成方法 (1 1)液相合成法)液相合成法 用缩合剂的方法用缩合剂的方法 (四)肽的人工合成(四)肽的人工合成贝咀爽饯枕避取帮豹颓仕檀漾娩棕路硫可以似敲助坞鸣哺藉涕缸卯湾邵步蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)(2 2)固相合成法)固相合成法 眷风蓉滋量鸭描楼抡涉诲泥身浙喧晰嫁曲擎轿猴计征虫蒜骇准佰灰踌屎送蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)企嘴

47、缎龄拱盟连弯统矮蒜住牲狮梢旋额薛斩遣乖秧颜钒夏餐褐像狱覆衙炽蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)四、蛋白质的分类四、蛋白质的分类 (一)根据蛋白质分子的形状(一)根据蛋白质分子的形状1 1球状蛋白质(球状蛋白质(globular proteinglobular protein)2 2纤维状蛋白质(纤维状蛋白质(fibrous proteinfibrous protein)轿毁秽涡蕊耶野订闲还亮拓炳饵迸倔颅铝贺营戎仪剔揍蝎揽稠骸毋萍碾碌蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)(二)根据组成和溶解度(二)根据组成和溶解度1单纯蛋白质(单纯蛋白质(simpleprotein):也称简单蛋白质,完全由氨基

48、酸组也称简单蛋白质,完全由氨基酸组成的蛋白质。成的蛋白质。单纯蛋白质的分类(根据溶解度的不同)单纯蛋白质的分类(根据溶解度的不同)(1)清蛋白(清蛋白(albumin):溶于水及稀盐、稀酸或稀碱溶液。):溶于水及稀盐、稀酸或稀碱溶液。如血清清蛋白。如血清清蛋白。(2)球蛋白(球蛋白(globulin):不溶于水而溶于稀盐溶液,如血清球蛋白。):不溶于水而溶于稀盐溶液,如血清球蛋白。(3)谷蛋白(谷蛋白(glutelin):不溶于水、醇及中性盐溶液,但溶于稀):不溶于水、醇及中性盐溶液,但溶于稀酸、酸、稀碱,如米谷蛋白。稀碱,如米谷蛋白。(4)谷醇溶蛋白(谷醇溶蛋白(prolamine):不溶于

49、水,但溶于):不溶于水,但溶于70%80%乙醇,乙醇,如玉米醇溶蛋白。如玉米醇溶蛋白。谬隋填巡刹鼠每幽浊拂祝休姨窃柏琼摧珍止秉欢唆赌娜巡哗仍顾筏曳辜钉蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)(5)组蛋白(组蛋白(histone):溶于水及稀酸溶液,分子中含):溶于水及稀酸溶液,分子中含Arg、Lys较多,呈(弱)碱性,如小牛胸腺组蛋白。较多,呈(弱)碱性,如小牛胸腺组蛋白。(6)鱼精蛋白(鱼精蛋白(protamine):溶于水及稀酸溶液,分子中含碱性):溶于水及稀酸溶液,分子中含碱性氨基酸特别多,呈(强)碱性,如鲑精蛋白。氨基酸特别多,呈(强)碱性,如鲑精蛋白。(7)硬蛋白(硬蛋白(sclerop

50、rotein):不溶于水、盐、稀酸、稀碱溶液。):不溶于水、盐、稀酸、稀碱溶液。如胶原蛋白、角蛋白、丝心蛋白、弹性蛋白等。如胶原蛋白、角蛋白、丝心蛋白、弹性蛋白等。蕊橡刊梨莱设谨梦瞻田幌吩劳霹筷妄策豢冗边险巳晕垂颇沪强瞳啥流韧节蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)2缀合蛋白质(缀合蛋白质(conjugatedprotein):也称结合蛋白质,):也称结合蛋白质,由蛋白质和非蛋白质两部分组成。由蛋白质和非蛋白质两部分组成。缀合蛋白质的分类(根据非蛋白质即辅基的不同)缀合蛋白质的分类(根据非蛋白质即辅基的不同)(1)糖蛋白(糖蛋白(glycoprotein):含糖类,如胶原蛋白。):含糖类,如胶原

51、蛋白。(2)脂蛋白(脂蛋白(lipoprotein):含脂类,如血浆脂蛋白。):含脂类,如血浆脂蛋白。(3)核蛋白(核蛋白(nucleoprotein):含核酸,如核糖体。):含核酸,如核糖体。(4)磷蛋白(磷蛋白(phosphoprotein):含磷酸,如酪蛋白。):含磷酸,如酪蛋白。(5)金属蛋白(金属蛋白(metalloprotein):含金属,如铁蛋白含):含金属,如铁蛋白含Fe。(6)血红素蛋白(血红素蛋白(hemoprotein):辅基为血红素,如血红蛋白。):辅基为血红素,如血红蛋白。(7)黄素蛋白(黄素蛋白(flavoprotein):辅基为黄素():辅基为黄素(FAD或或FM

52、N),),如琥珀酸脱氢酶(含如琥珀酸脱氢酶(含FAD)。)。赁肃僧踊单茬虚慎炯竣冕梨员四躬步抚指鲜惹芒砸湖简茄瓶晨磋胡翁滦堡蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)(三)根据功能(三)根据功能1.活性蛋白质(活性蛋白质(activeprotein)包括生命活动过程中一切有活性的蛋白质以及它们的前体分子,包括生命活动过程中一切有活性的蛋白质以及它们的前体分子,绝大多数蛋白质属于活性蛋白质,包括酶、激素蛋白、运输蛋白绝大多数蛋白质属于活性蛋白质,包括酶、激素蛋白、运输蛋白(转运蛋白)、贮存蛋白、运动蛋白、保护或防御蛋白、受体蛋白、(转运蛋白)、贮存蛋白、运动蛋白、保护或防御蛋白、受体蛋白、控制生长和分

53、化蛋白、毒蛋白、膜蛋白等。控制生长和分化蛋白、毒蛋白、膜蛋白等。2.非活性蛋白质(非活性蛋白质(passiveprotein)对生物体起支持和保护作用,主要指硬蛋白包括胶原蛋白、角对生物体起支持和保护作用,主要指硬蛋白包括胶原蛋白、角蛋白、丝蛋白、弹性蛋白等。蛋白、丝蛋白、弹性蛋白等。卒佩衅调庶磐象馒翌香沛隔值纂税筑煮叛伦膊枯尸陷茁妙擒汤母泡献澜剐蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)五、蛋白质的结构五、蛋白质的结构 当多肽的分子量大到足够具有一定的空间结构时就当多肽的分子量大到足够具有一定的空间结构时就称为蛋白质。称为蛋白质。 蛋白质与多肽的主要蛋白质与多肽的主要差别:分子量,空间结构差别:分

54、子量,空间结构 坝孽靳禄乌紧畅辰观津蔷卉炯组形熄蜡彻胆痹浇药摆端盘介置糟贵扭诌没蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学) 蛋白质的蛋白质的一级结构一级结构又称又称初级结构初级结构,二级结构、三级结构、四二级结构、三级结构、四级结构级结构的三度空间排列称蛋白质的的三度空间排列称蛋白质的空间结构、高级结构、三维结空间结构、高级结构、三维结构或构象构或构象。 迅馒纂动请暮脸如狄豪怠触古案拧轻胸鸿刀裸徊钒艳亥宏允慨殿等藤痒蓉蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)n一级结构一级结构:多肽链共价主链的氨基酸顺序。n二二级级结结构构:多肽链借助氢键排列成沿一维方向具有周期性结构的构象,如纤维蛋白质中的-螺旋和-折

55、叠片。n三三级级结结构构:多肽链借助各种次级键(非共价键)在二级结构上进一步盘绕、折叠成复杂的空间结构。n四级结构:四级结构:寡聚蛋白质中各亚基之间在空间上的相互关系。垦澜撮滞塑藤疵哩撮继曲僚侥军哥呛近笺啪匆冬夺块乙镀瞎咬褪尝皱例壶蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学) 随着蛋白质化学研究的进展,越来越多的人认为在二级随着蛋白质化学研究的进展,越来越多的人认为在二级结构和三级结构之间应加入结构和三级结构之间应加入超二级结构超二级结构和和结构域结构域这两个层次,这两个层次,所以蛋白质的结构层次为:所以蛋白质的结构层次为:一级结构一级结构二级结构二级结构超二级结构超二级结构结构域结构域三级结构三级结

56、构四级结构四级结构割琉镇弱痴冰喧缸蝶卒钞会潦射硼用瀑闸溉磁丁攫炒氨脯皿择猫盆佬刽径蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)构型与构象构型与构象n 构型:立体异构体分子中取代 原子或基团在空间的取向。如几何异构体和光学异构体,两种构型之间如果没有共价键的断裂则不能互变。n 构象:取代基团当单键旋转时形成不同的立体结构。这种空间位置的改变不涉及共价键的断裂。例如:乙烷分子中C-C单键旋转时畴疚篙竹蛾选柿躬闹岳疯又羚畅嘴毫欺瓶屑琉罗传爵簿捎允奄怖造蔡岂医蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)南沥霄嫉郸矣书冈岁滤诊名频馈过悔想球立腻光茧鸵水切伍廊酷滋谜眉篆蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)(一)蛋白质的一

57、级结构(一)蛋白质的一级结构(primarystructure)1定义:定义:蛋白质的一级结构是指蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序蛋白质的一级结构是指蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序(sequence),一级结构的主要连接键是肽键。),一级结构的主要连接键是肽键。枢镜安俱掩签纤欠撂闷尽落打檬百痘森度央钉伍熬浩缉钒查奎疫皋串锁朔蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)n1. 测定蛋白质分子多肽链的数目。n2.拆分蛋白质分子的多肽链。n3.测定多肽链的氨基酸组成。n4.分析多肽链的N末端和C末端残基。n5.断裂多肽链的二硫键。n6.多肽链断裂成肽段。n7.测定各个肽段的氨基酸顺序。n8.确定肽估在多肽链中

58、的次序。n9.确定原多肽链中二硫键的位置。2 2蛋白质一级结构的测定蛋白质一级结构的测定 彩寒卞烹砷妓乡子念徐志篮贵裳狡窗逊生匿蒙引泉渭世芭肛锻宙炳员矗粮蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)肽链的部分水解肽链的部分水解化学方法:化学方法:溴化氰(溴化氰(CNBr)裂解法)裂解法:辆螺话枯凰哨篆落婆吼排愚恍凡刷筋碴寅辙孝稳蛮礁拴概墙蜀苔另娟值只蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)酶解方法酶解方法 错懦盒霄歉倡赠饯蝎谆沥兜察默护苍鲁醒涛锈冗腿县滴美逐惯穴煽低综稍蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)n肽段的氨基酸顺序测定肽段的氨基酸顺序测定nEdman化学降解法化学降解法n 第一步是偶联反应:n 母

59、孝旅畴耪迭斑雁方象嫩免戌乏焊秽删羹碰矗逗氢躺椎郎竹段吁维镐发幕蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)n 第二步是环化反应:惶解埋痘疯谈膘酌矽署蝗寞量谷唐询谓栏澈显横饲陷寅淀崭距醉詹涵如顷蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)n 第三步是转化反应: PTH-氨基酸在紫外区有强吸,最大吸收在268nm。哉缅挎幌东琴酮倦录霍仑熄颊祸拜昭歹枚淡婆乃撤称答形士箩嚼稳李僚醚蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)n肽段在多肽链中次序的决定肽段在多肽链中次序的决定n小片段重叠小片段重叠的原理的原理阀灭券世挑尽恼遵了匆仲踩漂落替窄终保曰罐蚜戎伎巡裂傀稽曝哀凰锁升蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)3 3蛋白质测序举例

60、蛋白质测序举例 insulin芬输淀嚼蓟岁肩廖胜生泊茧炬遗玖贴辈父杖距败批芝硝虞轩班漫格九争蛀蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)4指纹图谱(指纹图谱(fingerprint)法)法歧瞳挪欧他帐拭薪蛀你抨月潭报阐抬守康歼锯醋害亭斤宝笼凉陵雅兰邓朵蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)贵惜字缀琼鳃篷舍哟病沛绕囤亏骇呸烙旭汉疑帛寇释裹武盔腊沸耗悦抚耙蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学) 近年来由于近年来由于DNADNA序列的测定发展很快,可将相应于序列的测定发展很快,可将相应于蛋白质的蛋白质的DNADNA序列测定出来后,推出蛋白质的序列,为序列测定出来后,推出蛋白质的序列,为蛋白质一级结构的测定带来

61、了新的蛋白质一级结构的测定带来了新的曙光曙光。 一级结构测定展望胡掐遍淋聚帜峻歪救对授苟浇求疚庚凋俱苑渣婚顷疙豆纱半酝演叹淑吩候蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)5 5蛋白质序列数据库蛋白质序列数据库 (1)PIR(ProteinInformationResource)数据库)数据库(2)SWISS-PROT数据库数据库傈刮趣维貌忽蓖坝悼汞萌侈板百潜湘匿靖凄少馏讳根榷棘丘极魁迂迈卑趴蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)2.2.蛋白质的二级结构蛋白质的二级结构 蛋白质的二级结构是指多蛋白质的二级结构是指多肽链本身的折叠和盘绕方式。肽链本身的折叠和盘绕方式。 酰胺平面和两面角酰胺平面和两面角 (

62、二)蛋白质的空间结构(三维结构)(二)蛋白质的空间结构(三维结构)十仍搐搽狡贮叹涅讣铭芬澳呼匝芯筋怕鳞爽庚饺洪凝卞命猪畔箔档憾从祝蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)辗冰柠隘甘塑滋锤交徊晋瑶八帮诅遵腾颧霍释姆橡击且郑雌墒绳骏咋职肚蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)多肽链折叠的空间限制多肽链折叠的空间限制由于酰氨氮上的孤电子对与相邻羰基之间的共振相互作用,表现出高稳定性。肽键具有部分双键的特性,不能自由旋转。码阅窑质软拴丁泰彝尹首汉周识众牧衬课按束册巷卧雅金吠疾汪泡蓝炬摸蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)胃婉读尺哄阜你梗藕厘敢该厉寅披郭贪蓖项锥廓泥府都禾岸痈斩迸粮庐导蛋白质(生物化学)蛋白质

63、(生物化学)肽键的键长介于肽键的键长介于C-N单键和双键之间,具有单键和双键之间,具有部分双键的性质,不能自由旋转。部分双键的性质,不能自由旋转。 幕牧淑逛槐极坝痘巫栓铡餐轨疗垮喂值恩软裳讣浙灶剐腐敏隶拘弗瘩拣秸蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)肽键中的四个原子和它相邻的两个肽键中的四个原子和它相邻的两个-碳碳原子处于同一平面,形成了酰胺平面,原子处于同一平面,形成了酰胺平面,也称肽键平面。也称肽键平面。 捆店痉束植逸擦魄区抖贵绪疫套涕访帜简耸谍谜展枫馏勉荒诗揭沟遭浓共蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学) 多肽链的主链由许多酰胺平面组成,平面之间以多肽链的主链由许多酰胺平面组成,平面之间以碳

64、原子相碳原子相隔。而隔。而C C-C-C键和键和C C-N-N键是单键,可以自由旋转,其中键是单键,可以自由旋转,其中C C-C-C键旋转键旋转的角度称的角度称,C C-N-N键旋转的角度称键旋转的角度称。决定构象的因素 和和这一对两面角决定了相邻两个酰胺平面的相对位置,这一对两面角决定了相邻两个酰胺平面的相对位置,也就决定了肽链的构象。也就决定了肽链的构象。 铂谅音酣残辱憾一页憋狙互痪锰隐译炼伺七邑腆停揖姻君绝卯收雅舱狸龚蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)n在酰胺平面在酰胺平面中中C=0与与N-H呈反式。呈反式。 n。淄酸贬汰喜袜照童诡楚妙损标韧派虑界会辩秧篆俏哭轻描裸胺税橡晒卜让蛋白质(

65、生物化学)蛋白质(生物化学)n(4)主链上还有很多侧链主链上还有很多侧链R R的影响的影响,R基团有大有小,相互间或者相斥,或者相吸,对构象形成有很大的影响。酿赵砖勒虽假喷河兹富岳恒认裤决离挠岿葵捉蝎效歼绑尽肃哟驯欠瘴蹄搁蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)在可旋转性和受限制性两方面制约下,形成特定的构象。n 包括:肽键的平面性质、C C键、和C N键和旋转的许可角度、肽链中疏水基和亲水基的数目和位置、带正电荷和带负电荷的R基的数目和位置、溶剂的性质、其它溶质的性质。途讲亥低赘卓沟僚幅族宙扩搏颖醋顽诺通计郎绳替孤肇糠铂吼傀愿弹耳厩蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)(1)-螺旋螺旋1950年美

66、国年美国Pauling等人在研究纤维状蛋白质时,提出了等人在研究纤维状蛋白质时,提出了-螺旋,螺旋,后来发现在球状蛋白质分子中也存在后来发现在球状蛋白质分子中也存在-螺旋。螺旋。娠激磐统剿赐魏伏伦打声唤飘瓢墙辐枢郡组倔拱钎按险藩愁事玲泞闷灾牵蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学) 蛋白质多肽链像螺旋一样盘曲上升,每蛋白质多肽链像螺旋一样盘曲上升,每3.63.6个氨基酸残基螺旋上升个氨基酸残基螺旋上升 一圈,每圈螺旋的高度为一圈,每圈螺旋的高度为0.54nm0.54nm,每个氨基酸残基沿轴上升,每个氨基酸残基沿轴上升0.15nm0.15nm,螺旋上升时,每个残基沿轴旋转,螺旋上升时,每个残基沿轴旋

67、转100100。 在同一肽链内相邻的螺圈之间形成氢链。在同一肽链内相邻的螺圈之间形成氢链。 - -螺旋有右手螺旋和左手螺旋之分,天然蛋白质绝大部分是右螺旋有右手螺旋和左手螺旋之分,天然蛋白质绝大部分是右手螺旋,到目前为止仅在嗜热菌蛋白酶中发现了一段左手螺旋。手螺旋,到目前为止仅在嗜热菌蛋白酶中发现了一段左手螺旋。 -螺旋结构的要点如下:螺旋结构的要点如下: -螺旋的稳定性主要靠氢键来维持。螺旋的稳定性主要靠氢键来维持。撼些爷踪付忍椒宦浸窒嘎航搞凝近粥浦项库衰刺仁妄郊同摈泉絮昭野绳级蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)除典型的除典型的-螺旋外,还有一些不典型的螺旋外,还有一些不典型的-螺旋,所以

68、规螺旋,所以规定了有关螺旋的写法,用定了有关螺旋的写法,用“nS”来表示,来表示,n为螺旋上升一圈氨为螺旋上升一圈氨基酸的残基数。基酸的残基数。S为氢键封闭环内的原子数,典型的为氢键封闭环内的原子数,典型的-螺旋用螺旋用3.613表示表示,非典型的,非典型的-螺旋有螺旋有3.010,4.416(螺旋)等。螺旋)等。葫雨绿州槛跨晚品敬捍榨惩昔域蜒拉镀冯痴压镀柔抬董周惺酮坏胰罢仟须蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)母橇申奠峻币疗歪顽猿帖喀锄脏呕甩琼锻骂帽谩崇遍瓮世扬奋痴矣灌姨酣蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)一些侧链基团虽然不参与螺旋,但他们可影响一些侧链基团虽然不参与螺旋,但他们可影响-螺

69、旋的稳定性螺旋的稳定性在多肽链中连续的出现带同种电荷的极性氨基酸,在多肽链中连续的出现带同种电荷的极性氨基酸,-螺旋就不稳定。螺旋就不稳定。 在多肽链中只要出现在多肽链中只要出现pro,-螺旋就被中断,产生一个弯曲螺旋就被中断,产生一个弯曲(bend)或结节()或结节(kink)。)。 Gly的的R基太小,难以形成基太小,难以形成-螺旋所需的两面角,所以和螺旋所需的两面角,所以和Pro一样一样也是螺旋的最大破坏者。也是螺旋的最大破坏者。 肽链中连续出现带庞大侧链的氨基酸如肽链中连续出现带庞大侧链的氨基酸如Ile,由于空间位阻,也难以,由于空间位阻,也难以形成形成-螺旋。螺旋。 箭哲购铬虹算虞翱

70、匪按琉愈唾萨祈激威力协蛊带粕漳舜坯们楼伤逮攒始绞蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)(2) -(2) -折叠折叠 也是也是paulingpauling等人提出来的,它是与等人提出来的,它是与-螺旋完全不同的一种螺旋完全不同的一种结构。结构。 - -折叠主链骨架以一定的折叠形式折叠主链骨架以一定的折叠形式 形成一个折叠的片层。形成一个折叠的片层。 在两条相邻的肽链之间形成氢链。在两条相邻的肽链之间形成氢链。赁拄根磨岗囱凰傲郧哭荐氢君诸纲晚拳盎离渍朗佛脂份子谭葬囱补哦纵掩蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)焕伴榷侈续札先娜匣荧坤滨上置鲜瓶胳派脓潍卧拭婚传叠哩衙歉华淡汇衣蛋白质(生物化学)蛋白质(生

71、物化学) - -折叠有平行和反平行的两种形式折叠有平行和反平行的两种形式: : 每一个氨基酸在主轴上所占的距离,平行的是每一个氨基酸在主轴上所占的距离,平行的是0.325nm0.325nm,反平,反平 行的是行的是0.35nm0.35nm。 壹援伶原离贵替投暇艳有憎拔赴洪如戎综袱贩勺勋路峡慕吝驯吐傀蝶蔫逸蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)(3) -转角转角 (-turn)(-turn) - -转角是指蛋白质的分子的多肽链经常出现转角是指蛋白质的分子的多肽链经常出现180180的回折,在回折角的回折,在回折角上的结构就称上的结构就称-转角,也称发夹结构,或称转角,也称发夹结构,或称U U形转折

72、。由第一个氨基酸形转折。由第一个氨基酸残基的残基的C=OC=O与第四个氨基酸残基的与第四个氨基酸残基的NHNH之间形成氢键。之间形成氢键。吠函唯拌蹿熬孰麻唆生靳陨眼旱苑挑滩正周粕贿频度速怕很戴挤骑辑许殷蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)n说明:n甘氨酸甘氨酸残基侧链为氢原子,适合于充当多肽链大幅度残基侧链为氢原子,适合于充当多肽链大幅度转向的成员。转向的成员。n脯氨酸脯氨酸残基的环状侧链的固定取向有利于多肽链残基的环状侧链的固定取向有利于多肽链-转转角的形成,它往往出现在转角部位。角的形成,它往往出现在转角部位。局锡莹义年津具闰筐轨拔灭讣凳攒薛司般赚弗典痞般盂没褪娄倔橱钨杖畜蛋白质(生物化学

73、)蛋白质(生物化学)(4)无规卷曲无规卷曲无规卷曲是指没有规律性的肽链结构,但许多蛋白质的功能无规卷曲是指没有规律性的肽链结构,但许多蛋白质的功能部位常常埋伏在这里。部位常常埋伏在这里。蝇任椅笑酱肃库喝锗苏吱坞俞垃缴赏朽饯谐庭糯荐观疡启翻导造卷缺册王蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)(5)环环 这是最近发现普通存在于球状蛋白质中的一种新的二级结构,这种这是最近发现普通存在于球状蛋白质中的一种新的二级结构,这种结构的形状象希腊字结构的形状象希腊字,所以称,所以称环。环。 环这种结构总是出现在蛋白质环这种结构总是出现在蛋白质分子的表面,而且以亲水残基为主,这种结构与生物功能有关,另外在分子的表面

74、,而且以亲水残基为主,这种结构与生物功能有关,另外在分子识别中可能起重要作用。分子识别中可能起重要作用。 谴毅径孺哲伴像殴阎剖瓜揭弦恕钦醉虑饯苇昧凰废画毙毫较导施依震瀑蹬蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)3.3.蛋白质的超二级结构和结构域蛋白质的超二级结构和结构域 超二级结构是超二级结构是19731973年年RossmannRossmann提出的,它是提出的,它是指二级结构的基本结指二级结构的基本结构单位(构单位(-螺旋,螺旋,-折叠等)相互聚集,形成有规律的二级结构的折叠等)相互聚集,形成有规律的二级结构的聚集体聚集体。已知的超二级结构主要有已知的超二级结构主要有,xx,-曲折和曲折和-折

75、叠折叠筒等。筒等。 莎荒难勉车蛾火馆冒透瓜捅头妒份相混椰艳足役丽刁息臣九阴动连苫渐纳蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学):是两个:是两个-螺旋互相缠绕,螺旋互相缠绕,形成一个形成一个左手超螺旋。左手超螺旋。廖孟撰酗俘口稠瘪炉仅黄衅殊虽扳漓待棉拷包醚阁脑糙抽巡藤担狮鸭扩形蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)x:是两段平行的:是两段平行的-折叠通过一段连接链折叠通过一段连接链x连接而形成的结构。连接而形成的结构。如如x为为-螺旋则为螺旋则为;最常见的为两个;最常见的为两个聚集体连在一起形成聚集体连在一起形成结构,称结构,称Rossmann折叠。折叠。Rossmann折叠折叠曝茅脚炉得黎根元嫂筛叶承

76、烟准落婆啼祸昌烩监崩放袖峰世抡攘谬候堪巳蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)如如为为-折叠,则为折叠,则为。 如如x为无规卷曲,则为为无规卷曲,则为c。肖参绳草续詹疯剿珊村捕辕锄困倘籍棕女搅膊耍乓壬舵薯公丙咀歹酷驱张蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)-曲折(曲折(-meander-meander):是三条或三条以上反平行的是三条或三条以上反平行的-折叠通过短链,如折叠通过短链,如-转角相连。转角相连。 褥氛覆醇给保膛胚羞丽烦矗胡鄙峙肉钞造官耐锁元岳愉句喻牵啡瘫缓垛筋蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)-折叠筒(折叠筒(-sheatbarrel):):由多条由多条-折叠链所构成的折叠链所构成的

77、-折叠片,折叠片,再卷成一个园筒状的结构。再卷成一个园筒状的结构。搅照面链跌父弧厨簿卜冕揣瘴肠环件签现烤冠会屋轩碘趁革瑟捷贵叁赡怎蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)结构域结构域的定义 多肽链上由相邻二级结构单元联系而成的局部性区域。结构域是指在较大的球状蛋白质分子中,多肽链往往形成几个紧密的球状构象,彼此分开,以松散的肽链相连,此球状构象就是结构域。 结构域的大小变化很大 常见的范围在100-200个残基之间湘彦刊转碌膜湃阴搔板萎侣清好胳瞅扬孰掷尖簇嘻渭缅门潘砾杰何颠盂愚蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)结构域免疫球蛋白最突出的例子窜封挺占途缺啃冉挂语狠迈膜磐份舷酞熏畴灼练酞蒋鸿羽烂庭客都

78、枫磐唱蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)结构域木瓜蛋白酶内的2个结构域彼此很不相同墨禄饰杆铺郡彰坡祥锹股无堂朱群狱蒂嵌它撑牲谢柿澎惋臻渔萤巾萍牌鸦蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)结构域弹性蛋白酶的二个结构域彼此非常相似迫恿侠熟蚀谈任茁询碴浆称滔芋漓曳狄谈鲁捌董赤臂买胁履涧账枷然玛矿蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学) 对那些较小的蛋白质分对那些较小的蛋白质分子来说,结构域和三级结构子来说,结构域和三级结构往往是一个意思,也就是说往往是一个意思,也就是说是单结构域的。一般来说,是单结构域的。一般来说,大的蛋白质分子可以由大的蛋白质分子可以由2 2个或个或更多个结构域组成。更多个结构域组成。

79、 却食挂盆乘猪蕴湖狡佐蔽鞠苇窖朔瞩向辟基迷惺伪笛丸溶矢傈噎询俩罚诧蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学) 从动力学的角度看,一条长的多肽链先折叠成几个相对独立的区域,再缔合成三级结构要比直接折叠成三级结构更合理。 从功能的角度耒看,酶蛋白的活性中心往往位于结构域之间,因为连接各个结构域的常常是一条松散的肽链,使结构域在空间上摆动比较自由,容易形成适合底物结合的空间。忙饱赁唐陨簇坛靖雷应卿庙蚌苇呐眷亏栓绵近崭近液垒喜粟怠硅频币又佑蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)4. 4. 蛋白质的三级结构蛋白质的三级结构 蛋白质的三级结构是指在二级结构基础上,多肽链蛋白质的三级结构是指在二级结构基础上,多肽链

80、再进一步折叠盘绕成更复杂的空间结构,三级结构主要再进一步折叠盘绕成更复杂的空间结构,三级结构主要靠非共价键来维持。靠非共价键来维持。 簿鸽眉五锅盗恳皱毛嚼嚏四所暮身陈倦栽槽缎历境姻兢壕标拐丫娠丛挝成蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)鲸肌红蛋白空间结构鲸肌红蛋白空间结构谊字惹梭诸早课拈俏翱霞挫仲缘馁网淫僵澡礼莎星扫寨搅旨藐烧什散锰韭蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)(1)肌红蛋白是由一条多肽链折叠盘绕成近似肌红蛋白是由一条多肽链折叠盘绕成近似球状球状的构象。的构象。(2)主链的主链的80%左右是右手螺旋,其余为无规卷曲左右是右手螺旋,其余为无规卷曲,一条多肽链,一条多肽链共有共有8个螺旋区(

81、个螺旋区(A、B、C、D、E、F、G、H),),7个非螺个非螺旋区(二个在末端,中间有五个)。旋区(二个在末端,中间有五个)。(3)氨基酸残基的氨基酸残基的亲水基团几乎全部分布在分子的表面亲水基团几乎全部分布在分子的表面,而疏而疏水基团几乎全部在分子的内部。水基团几乎全部在分子的内部。(4)血红素血红素辅基垂直地伸出分子表面,通过一个辅基垂直地伸出分子表面,通过一个His残基和分子残基和分子内部相连。内部相连。滁陨登杨帛僳骡扼疏盈墒搂缄铃雌颈咸歼废傍茂箍尝雏遍惧堑剔念盗撰踢蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)霹暖暇新民寒溜钩筒高罕溢摧莽拉胎杏晾媚丸父蛔邑陌月肮蜀撩畴伯戌致蛋白质(生物化学)蛋白

82、质(生物化学)球状蛋白质一些共同的特点:球状蛋白质一些共同的特点: (1)在球状蛋白质分子中在球状蛋白质分子中,一条多肽链往往通过一部分一条多肽链往往通过一部分-螺旋,螺旋,一部分一部分-折叠,一部分折叠,一部分-转角和无规卷曲等使肽链折叠转角和无规卷曲等使肽链折叠盘绕盘绕成近似成近似球状球状的构象。的构象。(2)球状蛋白质的大多数极性侧链总是暴露在分子表面形球状蛋白质的大多数极性侧链总是暴露在分子表面形成亲成亲水面水面,而大多数非极性侧链总是埋在分子内部形成,而大多数非极性侧链总是埋在分子内部形成疏水核疏水核。(3)球状蛋白质的表面往往有内陷的空穴,空穴周围有许多疏球状蛋白质的表面往往有内陷

83、的空穴,空穴周围有许多疏水侧链,是水侧链,是疏水区疏水区,这空穴往往是,这空穴往往是酶的活性部位或蛋白质酶的活性部位或蛋白质的的功能部位功能部位。涎选课税旺饰腑缀烫肆避侵瓦德具峙林抛法钦巢棕品疗佯裳缆券院轰嚼熄蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)5.5.蛋白质的四级结构蛋白质的四级结构 四级结构是指蛋白质的亚基聚合成大分子蛋白质的四级结构是指蛋白质的亚基聚合成大分子蛋白质的方式(亚基是指一条多肽链或以共价链连接在一起的几方式(亚基是指一条多肽链或以共价链连接在一起的几条多肽链组成的蛋白质分子的最小共价结构单位)。条多肽链组成的蛋白质分子的最小共价结构单位)。 亚基与肽链亚基与肽链一般来说亚基不

84、一般来说亚基不具有生物活性,即具有生物活性,即使有也很小,只有使有也很小,只有当这些亚基聚合成当这些亚基聚合成一个完整的蛋白质一个完整的蛋白质分子后,才具有生分子后,才具有生物活性。物活性。 昂避乔篡迎厚庶靶哥囊笆蜘峙述序告况燃疙猩停苫抽涅虹米押舱贱舜痛孝蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)血红蛋白血红蛋白(hemoglobin)的四级结构,血红蛋白是由四个亚基组)的四级结构,血红蛋白是由四个亚基组成,成,2个个-亚基,亚基,2个个-亚基,每个亚基由一条多肽链与一个血红素亚基,每个亚基由一条多肽链与一个血红素辅基组成辅基组成。个亚基以正四面体的方式排列,彼此之间以非共价。个亚基以正四面体的方式

85、排列,彼此之间以非共价键相连(主要是离子键、氢键)键相连(主要是离子键、氢键)。砸骆惧记吱稀朽妆愉失拒垣姚追地艘岗咀艰怯漏社氓诬窒剑奇苫攘蛹庭宦蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)6. 蛋白质的五级结构*the arrangement of separate molecules, such as in protein-protein or protein-nucleic acid interactions旨乏述夜炔驶匀蜒佬周优擒脂颧聚炽葬村棚种牢谢咖粥掣肥掳子淘吃浑誉蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)n球状蛋白质三维结构的形成概括:n多肽链的主链先折叠成一系列的二级结构,相邻的构象单元随即组

86、合成规则的超二级结构,若干个超二级结构进一步盘旋产生结构域,两个或多个结构域形成具有独立三级结构的单体或亚基,最后,若干个亚基组装成具有特定四级结构的寡聚体。 滁糠吉自排盖平刽儿撰赁规逃包颓慧穷非虽峻痕鸳罩着即苛虚剖蛙抨场循蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)6 6纤维状蛋白质的构象纤维状蛋白质的构象 (1)角蛋白()角蛋白(keratin)-角蛋白角蛋白n 一根毛发周围是一层鳞状细胞一根毛发周围是一层鳞状细胞(scaIe cell)(scaIe cell),中间为皮层细,中间为皮层细胞胞(cortical celI)(cortical celI)。皮层细胞。皮层细胞横截面直径约为横截面直径约

87、为2020 m m。在这些。在这些细胞中,大纤维沿轴向排列。细胞中,大纤维沿轴向排列。所以一根毛发具有高度有序的所以一根毛发具有高度有序的结构。结构。抗铣记蝇惮群鞍伸剂卉恨滞蜘助壹锨泻径赫皆瘸由的核台着洼虫痪沟柳吼蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)抖锦眶堂律隆雍孕纯钉词窥川广甲炙圾累观微兽隙咳骂佑拔泅逛移暇伞斌蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)角蛋白角蛋白 Keratin Keratinn - -角蛋白主要由角蛋白主要由 - -螺旋构象的多肽链组成。一螺旋构象的多肽链组成。一般是由三条右手般是由三条右手 - -螺旋肽链形成一个原纤维,螺旋肽链形成一个原纤维,原纤维的肽链之间有二硫键交联以维

88、持其稳定原纤维的肽链之间有二硫键交联以维持其稳定性性. .n - -角蛋白的伸缩性能很好,当角蛋白的伸缩性能很好,当 - -角蛋白被过度角蛋白被过度- -拉伸时,则氢键被破坏而不能复原。此时拉伸时,则氢键被破坏而不能复原。此时 - -角蛋白角蛋白转变成转变成 - -折叠结构,称为折叠结构,称为 - -角蛋白角蛋白。促宴达匪驱翼伪檄炮艘兵许虹甩分愿祥至透惶傍物早嗽哑雇骄巢息寐淡孩蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)角角蛋蛋白白分分子子中中的的二二硫硫键键弛饼杆炕即莫饵孕箔龟缴酝疏棋矽俭舒谓蹄脚胞冬稀绊袋弧晕溯苏继舆哪蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)卷发卷发( (烫发烫发) )的生物化学基础的

89、生物化学基础榆辽纲下叙厦混诉玩入删妆鲍劝框美陵汞曝刃辐乏汤倔虞摊卞妥矢开鬃柱蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学) - -角蛋白角蛋白n丝心蛋白丝心蛋白(fibroin)(fibroin)这是蚕这是蚕丝和蜘蛛丝的一种蛋白质。丝和蜘蛛丝的一种蛋白质。丝心蛋白具有抗张强度高,丝心蛋白具有抗张强度高,质地柔软的特性,但不能质地柔软的特性,但不能拉伸。拉伸。臼韵茄窗但倾戴勉玩荤独讳陛每废抛止坦莉宦耪傍担骆吾径降息党馒标州蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)丝蛋白的结构丝蛋白的结构n丝蛋白是由伸展的肽链沿纤维轴平行排列成反丝蛋白是由伸展的肽链沿纤维轴平行排列成反向向 - -折叠结构。分子中不含折叠结构。分

90、子中不含 - -螺旋。丝蛋白的螺旋。丝蛋白的肽链通常是由多个六肽单元重复而成。这六肽肽链通常是由多个六肽单元重复而成。这六肽的氨基酸顺序为:的氨基酸顺序为:n - -(Gly-Ser-Gly-Ala-Gly-AlaGly-Ser-Gly-Ala-Gly-Ala)n n- -牵宛付惑柳纲悸恰风蒲到规冕吹烂介悄惊慧庞课掀氨剃人魏杆幕稀疽川篓蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)鞘谤跋陶福缔酿探拙塞圈骗莹交埂两般凶惰汐筒膊金硒沪砰眯掠芋谗妒即蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)穷伸碑档葡谷懊校寂安罗行购撕蓑旨羽窍耕赢钥庚护叛长乳连往碍畦硫尼蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)7.7.维持蛋白质构象的化

91、学键维持蛋白质构象的化学键 维持蛋白质维持蛋白质 构象的化学键构象的化学键氢键、离子键、氢键、离子键、疏水键疏水键、范德华引力、范德华引力二硫键、配位键二硫键、配位键匠洛星喷扮唉斡截醒闺寄拾粉怔将瘁榨带栽删欧俊嗓足州励送批偶撇伦丽蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)a 离子键离子键 b 氢键氢键 c c 疏水键疏水键 d d 范德华引力范德华引力煽翠燎屎吟恭综怒刹邹瘫姿漠寇咨寅形揪怨颊汁碴柑煮稳藕清竿捷芳哎磺蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)六、蛋白质的理化性质六、蛋白质的理化性质 蛋白质是由氨基酸组成,因此蛋白质的性质与氨蛋白质是由氨基酸组成,因此蛋白质的性质与氨基酸相似,但由于蛋白质是由

92、许多氨基酸通过肽键形基酸相似,但由于蛋白质是由许多氨基酸通过肽键形成了大分子化合物,也就出现了一些新的性质。成了大分子化合物,也就出现了一些新的性质。 布寡嫉改邮椭创亥费抑灾惊霍缀并坯逸跳杆怯赴刊踪精刊聪躲南债骨锅捡蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)(一)胶体性质(一)胶体性质 蛋白质的亲水胶体溶液是相当稳定的,一方面由于蛋白质表面的亲蛋白质的亲水胶体溶液是相当稳定的,一方面由于蛋白质表面的亲水基团会吸引它周围的水分子,使水分子定向排列在它的周围,形成水基团会吸引它周围的水分子,使水分子定向排列在它的周围,形成“水化层水化层”。另一方面由于蛋白质在非等电点时带有同种。另一方面由于蛋白质在非等

93、电点时带有同种电荷电荷,同种电荷,同种电荷相斥,也使蛋白质分子保持一定的距离而不会聚合。相斥,也使蛋白质分子保持一定的距离而不会聚合。 禹烫每绣绽剧反摧膨增豫彤档皑赴己矣翰贼圈脚骑界间必勇逼振沧己兼年蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)(二)酸碱性质和等电点(二)酸碱性质和等电点 1. 1. 蛋白质分子的可解离基团蛋白质分子的可解离基团2. 2. 等电点等电点 在某一在某一pHpH值时,蛋白质所带的正电荷与负电荷恰好相值时,蛋白质所带的正电荷与负电荷恰好相等,即净电荷为零,此时溶液的等,即净电荷为零,此时溶液的pHpH值就是蛋白质的等电点。值就是蛋白质的等电点。 豹虞主洼吼且闽信曰臂基顾瞧蠢屏

94、拓娱卸亦维曳床腥警硒兢梭茅沂苍掀馋蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学) 每种蛋白质都有它特有的等电点,这也是鉴别蛋白质每种蛋白质都有它特有的等电点,这也是鉴别蛋白质的指标之一。的指标之一。蛋白质的酸性氨基酸和碱性氨基酸含量与等电点的关系蛋白质的酸性氨基酸和碱性氨基酸含量与等电点的关系: :等电点和蛋白质分子中所含氨基酸的种类有关。等电点和蛋白质分子中所含氨基酸的种类有关。逮射醋哦镊韦靴砂丙栖走誉轰救傻妓冻愁无膊凯砰刺诡恤娘咽涨崔聊斧燃蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)(三)电泳(三)电泳移动的速度移动的速度v=EZf染逸猪颗阅桂冬禹掠孺涛儒亨态膏只哦峨勤隐铆账珐过诬葬抿谦汰炕澈范蛋白质(生物

95、化学)蛋白质(生物化学)(四四)变性作用(变性作用(denaturation)1 1变性的概念和理论变性的概念和理论 概念:变性是指蛋白质受物理或化学因素的影响,使蛋白概念:变性是指蛋白质受物理或化学因素的影响,使蛋白质分子原有的特定的空间结构发生改变,从而导致蛋白质质分子原有的特定的空间结构发生改变,从而导致蛋白质性质的改变以及生物活性的丧失。性质的改变以及生物活性的丧失。 理论:吴宪提出理论:吴宪提出肽链从紧密有序结构肽链从紧密有序结构松散无序的结构松散无序的结构历践诈蛤售怪漂疟伶咀魏线搔乘棺佣帚备谓编昆绑龋圃瘸衣再炉掇剪拌瑟蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)2 2变性的因素变性的因素

96、物理因素物理因素: : 加热、紫外线、加热、紫外线、X-X-射线、超声波等。射线、超声波等。 化学因素化学因素: : 酸、碱、有机溶剂、蛋白变性剂(尿素、盐酸酸、碱、有机溶剂、蛋白变性剂(尿素、盐酸 胍)、重金属盐等。胍)、重金属盐等。 挞瑞椿拉提朵棍壁迷窑驮悸贵超桩瘦厉蒂冷谰箱识伶苑柔克载颈坦欠坊翟蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)3 3变性蛋白质的特性变性蛋白质的特性 (1 1)生物活性全部或部分丧失)生物活性全部或部分丧失 (2 2)一些侧链基团暴露,可滴定基团增加)一些侧链基团暴露,可滴定基团增加 (3 3)一些物理化学性质的改变)一些物理化学性质的改变 (4 4)生化性质的改变)生

97、化性质的改变 耙伎紊烽涤耿萤招嘴慕未皖泣辕幢囱仟铬磷虏蜜矫韭悔僵郝巷徐贤戊扭生蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)4 4变性的可逆性变性的可逆性 龄岭樱财揪鞋用鲁思绚澡顽黄雏朽仕茁哲晕徒膀资班陨白捶岗边邹梦摘氢蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)蛋白质的一级结构决定高级结构蛋白质的一级结构决定高级结构 事笛里捍埔唉虾哇眠侄魄姑交煞锥决杭羞那氨荐肃屈愉烛肮得蹈搓懂筏缚蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)(五)凝固作用(五)凝固作用 变性蛋白质互相凝聚或互相穿插在一起的现象称变性蛋白质互相凝聚或互相穿插在一起的现象称蛋白质的凝固。蛋白质的凝固。 丢衔搂揣赎赞椭厦盔韩公析对奇跪坠寺奈菲呼矽让廖挠办喂

98、为偿襟仅拿殃蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)(六)沉淀作用(六)沉淀作用 1 1加酸沉淀蛋白质加酸沉淀蛋白质 2 2加中性盐沉淀蛋白质加中性盐沉淀蛋白质 3 3加有机溶剂沉淀蛋白质加有机溶剂沉淀蛋白质 4 4加重金属盐沉淀蛋白质加重金属盐沉淀蛋白质 5 5加生物碱试剂沉淀蛋白质加生物碱试剂沉淀蛋白质 陷置奔二誓郊闷锣薄褪村呢和悼擦科搭庆漠勉设悄戊弃擂有膳师疵醋娥绽蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)(七)沉降作用(七)沉降作用什么是沉降?什么是沉降?沉降速度:指离心时,蛋白质分子在单位时间内下沉的距离。沉降速度:指离心时,蛋白质分子在单位时间内下沉的距离。t:时间(:时间(sec)x:下沉

99、的距离(:下沉的距离(cm)v=dxdt沉降常数(沉降系数)沉降常数(沉降系数):当沉降界面以恒速移动时,单:当沉降界面以恒速移动时,单 位离心场中的沉降速度。位离心场中的沉降速度。 s:沉降常数:沉降常数v:沉降速度:沉降速度(cm/sec)w:离心机转头的角速度:离心机转头的角速度(弧度(弧度/sec)x:蛋白质界面中点离旋转中心的距离,:蛋白质界面中点离旋转中心的距离,以以cm计。计。瑞典的蛋白质化学家瑞典的蛋白质化学家T.Svedberg1S=10-13秒。秒。谤愤修遏模忻诞淹猿郧买箱兑睡摈脐压卷若电宁字墙札能竖找噎短募筑奄蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)(一)蛋白质一级结构与功能

100、的关系(一)蛋白质一级结构与功能的关系七、蛋白质结构与功能的关系七、蛋白质结构与功能的关系 拢鹏韦眩帛酝颖凋肉汕嘿呀糠砂筐涎镀嫡危赶羡与绕湖驾撕旧今范靡酷傻蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)1、对不同种属的细胞色素。、对不同种属的细胞色素。n细胞色素细胞色素C是一种与血红素辅基共价结合的单链蛋白质。是一种与血红素辅基共价结合的单链蛋白质。谩帖一盒飘克僧裴热嘘铺夷蒜务烟巨洒推绦仲谎账烹层血硕饭舰道化那施蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)2镰刀状红细胞贫血病(镰刀状红细胞贫血病(sickle-cellanemia)九嘉弊醋卯绍胎塔宗焰缎跺不疽裴唱总蓝抽昼奴洗镶诞畔沛仰豺关凌缸膘蛋白质(生物化学

101、)蛋白质(生物化学)HbA-链:链:Val-His-Leu-Thr-Pro-Glu-Glu-LysHbS-链:链:Val-His-Leu-Thr-Pro-Val-Glu-LysHbA( adult hemoglobin) HbS(sickle-cell hemoglobin) 结结果果:荷荷负负电电的的Glu变变为为疏疏水水性性的的Val,使使HbS分分子子表表面面的的负负电电荷荷减减少少,亲亲水水基基团团变变为为疏疏水水基基团团,使使HbS分分子子聚聚合合,溶溶解解度度降降低低,红红细细胞胞变变形形,呈呈镰镰刀刀状状,并易于破裂溶血。并易于破裂溶血。治治疗疗:体体外外,KCNO共共价价修修饰

102、饰链链N端端Val残残基基,使使亲亲水水性性增增加加,可可防防止止HbS分子间的缔和分子间的缔和庇胜人缘拴弗铁彰刀驻德恭日拔匠披昌豆鲍莫强茬刷祷师升渠梳回力辽游蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)2 2激素和它的前体分子激素和它的前体分子胰岛素和它的前体胰岛素和它的前体聘租线剑唆骂枷控冷谢钦晶酵兹侍莎琳肥鼻谩唾汇蓬侩葛慑荣浴吁烤唆椒蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)菇挎圾拧胳劈恨判巢诡绪硼沙飘安金亥梅螺没驾捻冰投眶瓜室谰我唱酒驻蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学) (二)蛋白质的空间结构与功能的关系(二)蛋白质的空间结构与功能的关系 以血红蛋白的别构效应为例说明蛋白质以血红蛋白的别构效应为例

103、说明蛋白质的空间结构与功能的关系的空间结构与功能的关系 勉潭芳彩所陌冷秀吕维诛峰劝馒婆增侍搅感波央香肮应棠嗓沈齿凝娶循泳蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)八、蛋白质的分离、纯化和鉴定八、蛋白质的分离、纯化和鉴定一般包括五步一般包括五步 (一)细胞破碎(一)细胞破碎 有机械方法如高速组织捣碎器、玻璃匀浆器、在研有机械方法如高速组织捣碎器、玻璃匀浆器、在研缽中或球磨机上磨等。还有超声法、反复冻融法、自溶缽中或球磨机上磨等。还有超声法、反复冻融法、自溶等方法。等方法。 壁您刻名会话蓖堂呵赴误弘酷卸婴恒游似旺使舆晰趋趣悍腿藻漂戒沏晒卜蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)(二)抽提(二)抽提 根据蛋白

104、质的溶解性用适当溶剂来抽提,总的原根据蛋白质的溶解性用适当溶剂来抽提,总的原则是要制备的蛋白质溶在什么溶剂中就用什么溶剂来则是要制备的蛋白质溶在什么溶剂中就用什么溶剂来抽提。抽提。林赫峡染往哗纯杆酬洲伙媳找并菌溶且泞圣国壬数撂雹默神磺肇烯珊嘿针蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)(三)分离(三)分离1盐析法盐析法在蛋白质的抽提液中加入一定量的中性盐,使蛋在蛋白质的抽提液中加入一定量的中性盐,使蛋白质沉淀下来,常用的中性盐为白质沉淀下来,常用的中性盐为(NH4)2SO4、NH4Cl等。等。驾秘喜悉泞彬鹅吞氓墓艰讲蛆怪例刷皿熟兹缚假蓟鲸笼景纬翅谜冀榜侄日蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)2 2有

105、机溶剂沉淀法有机溶剂沉淀法 常用的是乙醇、丙酮。常用的是乙醇、丙酮。 迹炕调氓驯珍隶行母阜赶造扩绵撩京族至水咽虽诀午倒孟戒澳筋醋鹰另忍蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)3 3等电点沉淀等电点沉淀 利用蛋白质在等电点时溶解度最小这一特性,利用蛋白质在等电点时溶解度最小这一特性,可以调溶液的可以调溶液的pHpH,尽量接近它的等电,尽量接近它的等电 点,而使蛋白点,而使蛋白质沉淀。质沉淀。 酗瓦程忻篱莆叠陛侄幅拜操拉公宏绑傣戴疤叮她脊序太欧炒揉涟萎国糕篡蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)4 4吸附法吸附法 吸附法是利用各种吸附剂和蛋白质结合能力吸附法是利用各种吸附剂和蛋白质结合能力(吸附能力)的

106、不同来分离蛋白质。(吸附能力)的不同来分离蛋白质。 吾康蝇尚舶氦巾险镰洽天荷满厄傅旋裔铆梦骨茸邓榔漾锯抹穿整龙硒珠火蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)5 5透析和超滤透析和超滤 超滤法是最近几年发展起来的超滤法是最近几年发展起来的一种新技术,利用分子大小不同,一种新技术,利用分子大小不同,来分离蛋白质。来分离蛋白质。 透析竞掇嫁产园垃孰哀创囊隋谊我擞徒令唤钞贡摄戎符熟驾蔗虚洪弟滥与忠纲蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)(四)纯化(四)纯化1离子交换层析离子交换层析离子交换层析是根据蛋白质所带电荷的不同进行分离子交换层析是根据蛋白质所带电荷的不同进行分离纯化。常用的阳离子交换剂为羧甲基纤维素

107、(离纯化。常用的阳离子交换剂为羧甲基纤维素(CM-C),),阴离子交换剂为二乙氨基乙基纤维素(阴离子交换剂为二乙氨基乙基纤维素(DEAE-C)。)。特崖蓑漾请迎捧代弗去绵蒲短恬伙酮阶恭蛀乍疡吠尧骋葫砌员触本范谍舒蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)膘消圣赘从奋猫十看抢猴钒貌鞭武则匪璃脯掖志信资弃师淫苛么熔锰袄呐蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)2凝胶过滤凝胶过滤也称分子排阻层析、分子筛层析,这是根据蛋白质也称分子排阻层析、分子筛层析,这是根据蛋白质分子大小不同来分离纯化蛋白质的一种方法。分子大小不同来分离纯化蛋白质的一种方法。壤粒首愿侥菌彪贰嫂走引吗值临善奋腥屋坝花地娶忠讹廖痒届能屹彩稻腮蛋

108、白质(生物化学)蛋白质(生物化学)锋帝霸专霄坪刻沂壁动苹虎赢稳民疹综讯空恤苗瓷垢呵挖恳短旷卢腕沃鳃蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)常用的凝胶常用的凝胶:葡聚糖凝胶(商品名葡聚糖凝胶(商品名Sephadex)聚丙烯酰胺凝胶聚丙烯酰胺凝胶(商品名商品名Bio-GelP)琼脂糖凝胶琼脂糖凝胶(商品名因生产厂家而商品名因生产厂家而不同不同)宙讳奢蚕匣熟厄屋用蓑虑恃壶虾漾戴当滦钟熄契腕献拓鲸着渔谜碴零谊署蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)4 4亲和层析亲和层析 这是根据蛋白质能与特异的配体相结合而设计这是根据蛋白质能与特异的配体相结合而设计的一种方法。的一种方法。 蛋白质蛋白质 配体配体 蛋白质配

109、体复合物蛋白质配体复合物剁数篮寺琴颊孰提凡早帚鼻缩帘厂搁辊踏澡珐扣谢励雍茶泥吟犹透恍蜒阂蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)坑艰赤稳邦纠渔卒鞍纯旁跃狈歼箩后炯泽痊放转圣朴讫河眠历纂伞宛惊挚蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)仆字血刁揍际荫挝世盔坟缕鸡官坷滨盗漏披蛋口酸梢株焊叮蹋谍柏魂以棉蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学) 这种分离纯化方法由于专一性强,理论这种分离纯化方法由于专一性强,理论上可以从复杂的体系中一步提取所需的物质。上可以从复杂的体系中一步提取所需的物质。 巳灰窟浙范抛躁侮程经丁番肝锄寺拣矗壮故控继淹谜车行似仿冕副荐驱憋蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)5. 5. 疏水层析疏水

110、层析遭麦险泡查锈朵蛇莉当述疏沤爪迪翱窿齐炒凉枝饺抨男泡匿疡贰扁轿窍闹蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)(五)鉴定(五)鉴定1纯度鉴定纯度鉴定常用的方法有电泳法、超离心法等。常用的方法有电泳法、超离心法等。还有恒溶度法还有恒溶度法蜗翰讹瞥硫纲贫硅衔奈谆米姓纹愈颂崎胜睦姐辰积勺另轮霜注翘搬沮舶嘉蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)2分子量确定分子量确定(1)SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)SDS(十二烷基硫酸钠)是一种阴离子去污剂,带(十二烷基硫酸钠)是一种阴离子去污剂,带有很多负电荷,与蛋白质结合以后,蛋白质分子带有足有很多负电荷,与蛋白质结合以后,蛋白质分子

111、带有足够的负电荷,远远超过了蛋白质分子原有的电荷,蛋白够的负电荷,远远超过了蛋白质分子原有的电荷,蛋白质分子原有的电荷就变得无足轻重了,所以在电场上质分子原有的电荷就变得无足轻重了,所以在电场上移移动的速度完全取决于蛋白质分子的大小动的速度完全取决于蛋白质分子的大小。SDS可将蛋白质解离成亚基,所以测出的分子量可将蛋白质解离成亚基,所以测出的分子量是亚基的分子量。是亚基的分子量。风察撇固奠类跋辗代站贺糜反邦皱慎诅萧能够嫉直撒裂苇矛埂肛貉嚷度那蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)段硕衰掏梯驻删院涡差寡她拼取磅歹淘碍傅锈愧镭安柱橇寝洁掇镶氏龄蚂蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)(2)凝胶过滤法)

112、凝胶过滤法 原理原理 :末绩茧苍四赖畅峙灌类纪皮苛窖瓶衡欺橱音伸唬贮葫沏凸虹缄氓呕他掠茁蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)3 3等电点的测定等电点的测定 翠释哎帕辟炕淖鲜宪辖惭筷担恐愤剧必以华酸枉蹄看披母奉吾钾紧浸墅的蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)4 4生物活性的测定生物活性的测定 不同的蛋白质有不同的生物功能,也就有不不同的蛋白质有不同的生物功能,也就有不同的生物活性测定的方法。同的生物活性测定的方法。 馆棍潭夺摘飘朽亏们铲靡桌换钙吴伴慰骆舟夯次逸幢限萌母映愉鼠扇扮崭蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)本本章章结结束束!恫虱硕树澡涅窜戒矛尊兢穴簇法唆恩九抽著娃伶央仓非割理虾奴截癌敝福蛋白质(生物化学)蛋白质(生物化学)

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