蛋白质的共价结构(V)

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1、第2章蛋白质的共价结构即蛋白质的一级结构，多肽链的氨基酸序列本章主要内容蛋白质通论多肽蛋白质一级结构的测定蛋白质是由一条或多条多肽(polypeptide)链以特殊方式结合而成的生物大分子。蛋白质与多肽并无严格的界线，通常是将分子量在6000道尔顿以上的多肽称为蛋白质。蛋白质分子量变化范围很大,从大约6000到1,000,000道尔顿甚至更大。一、蛋白质通论蛋白质的化学组成和分类蛋白质构象和蛋白质结构的组织层次蛋白质功能多样性一、蛋白质通论一、蛋白质通论1.蛋白质的化学组成和分类（1）蛋白质包含C、H、O、N、S及其它，蛋白质的平均含N量为16%，故蛋白质含量=蛋白氮×6.2

2、5。（2）蛋白质分类依据外形分为球状蛋白质和纤维状蛋白质；依据组成分为简单蛋白质和结合蛋白质。（2）蛋白质的分类按照蛋白质的外形分为球状蛋白质和纤维状蛋白质。球状蛋白质：外形接近球形或椭圆形，溶解性较好，能形成结晶，大多数蛋白质属于这一类。纤维状蛋白质：分子类似纤维或细棒。它又可分为可溶性纤维状蛋白质和不溶性纤维状蛋白质。按照蛋白质的组成，分为简单蛋白和结合蛋白。简单蛋白又称为单纯蛋白质，这类蛋白质只含由-氨基酸组成的肽链，不含其它成分。如清蛋白和球蛋白、谷蛋白和醇溶谷蛋白、精蛋白和组蛋白、硬蛋白。结合蛋白由简单蛋白与其它非蛋白成分结合而成，如色蛋白、糖蛋白、脂蛋白、核蛋白

3、等。（2）蛋白质的分类一、蛋白质通论2.蛋白质构象和蛋白质结构的组织层次蛋白质构象：蛋白质的三维结构。组织层次：一级、二级、三级、四级结构。3.蛋白质功能多样性催化、调节、转运、贮存、运动、结构成分、支架作用、防御和进攻、异常功能。氨基酸连接的化学键肽的命名多肽的性质天然存在的重要多肽二、多肽一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基之间失水形成的酰胺键称为肽键，所形成的化合物称为肽。二、多肽1.氨基酸连接的化学键肽键的特点是氮原子上的孤对电子与羰基具有明显的共轭作用。组成肽键的原子处于同一平面。肽键中的C-N键具有部分双键性质，不能自由旋转。在大多数情况下，以反式结构存在。由两个

4、氨基酸组成的肽称为二肽，由多个氨基酸组成的肽则称为多肽。组成多肽的氨基酸单元称为氨基酸残基。在多肽链中，氨基酸残基按一定的顺序排列，这种排列顺序称为氨基酸顺序通常在多肽链的一端含有一个游离的-氨基，称为氨基端或N-端；在另一端含有一个游离的-羧基，称为羧基端或C-端。氨基酸的顺序是从N-端的氨基酸残基开始，以C-端氨基酸残基为终点的排列顺序。如上述五肽可表示为：Ser-Val-Tyr-Asp-Gln根据参与其组成的氨基酸残基从N-末端开始命名。如上述五肽可称为丝氨酰缬氨酰酪氨酰天门冬氨酰谷氨酰氨，N-末端氨基酸残基在左，C-末端氨基酸残基在右。2.肽的命名3.多肽的性质(

5、1)多肽的两性离解(2)多肽的呈色反应多肽可与多种化合物作用，产生不同的颜色反应。这些显色反应，可用于多肽的定性或定量鉴定。如茚三酮反应，是由茚三酮与N-末端氨基酸残基反应生成呈色物质。多肽的双缩脲反应是多肽特有的颜色反应;双缩脲是两分子的尿素经加热失去一分子NH3而得到的产物。双缩脲能够与碱性硫酸铜作用，产生兰色的铜-双缩脲络合物，称为双缩脲反应。含有两个以上肽键的多肽，具有与双缩脲相似的结构特点，也能发生双缩脲反应，生成紫红色或蓝紫色络合物。这是多肽定量测定的重要反应。4.天然存在的重要多肽在生物体中，多肽最重要的存在形式是作为蛋白质的亚单位。但是，也有许多分子量比较小的

6、多肽以游离状态存在。这类多肽通常都具有特殊的生理功能，常称为活性肽。如：脑啡肽；激素类多肽；抗生素类多肽；谷胱甘肽；蛇毒多肽等。三、蛋白质一级结构的测定蛋白质的一级结构包括组成蛋白质的多肽链数目，多肽链的氨基酸顺序，以及多肽链内或链间二硫键的数目和位置。其中最重要的是多肽链的氨基酸顺序，它是蛋白质生物功能的基础。测序的一般策略末端氨基酸残基的鉴定多肽链的部分裂解和肽段混合物的分离纯化肽段氨基酸序列的测定三、蛋白质一级结构的测定1.测序的一般策略(1)测定蛋白质分子中多肽链的数目。根据末端氨基酸残基的摩尔数与蛋白质分子量，即可确定蛋白质分子中多肽链的数目。(2)多肽链的拆分。由

7、多条多肽链组成的蛋白质分子，必须先进行拆分。可以通过加入盐酸胍方法解离多肽链之间的非共价力；应用过甲酸氧化法或巯基还原法拆分多肽链间的二硫键。1.测序的一般策略(3)多肽链完全水解，测定每条多肽链的氨基酸组成，并计算出氨基酸成分的分子比。(4)分析多肽链的N-末端和C-末端。1.测序的一般策略（3）多肽链完全水解—酸水解常用6mol/L的盐酸或4mol/L的硫酸在105-110℃条件下进行水解，反应时间约20小时。优点：不容易引起水解产物的消旋化。缺点：色氨酸被完全破坏；含有羟基的丝氨酸或苏氨酸等有一小