蛋白质结构与功能ppt课件.ppt

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1、第二讲蛋白质的结构和功能（一）按预期的结构和功能基因修饰或基因合成定向改造蛋白质设计、构建新型蛋白质结构与功能关系三维结构基础符合需要性能优良功能强大蛋白质工程天然蛋白质新型蛋白质蓝图没有蛋白质就没有生命新陈代谢、生长繁殖（生老病死）造福人类第一节蛋白质组成和基本结构蛋白质：α-氨基酸按一定顺序以肽键链接形成的、具有一定空间结构、执行生物功能的高分子化合物或生物大分子。天然20种L型α-氨基酸是生命活动的重要的物质基础。功能：结构与支架，运动，防御和保护，催化，调节，运输，信息传递等蛋白质类别（性状、结构和溶解度）纤维状蛋白质：胶原蛋白、弹性蛋

2、白、角蛋白、丝蛋白、血纤蛋白等球状蛋白质：大多数蛋白膜蛋白质：跨膜蛋白、膜内蛋白、锚定蛋白等蛋白质多样性：组成、多层次结构和结构单元、空间结构（复杂性和多样性）结构多样性是功能多样性基础揭示蛋白质机构和功能关系蛋白质的应用纺织：洗涤酶制剂：蛋白酶、纤维素酶、淀粉酶、脂肪酶过氧化物酶食品：（焙烤酶制剂，增加面包体积改善面团性质和瓤结构）酿酒：饲料：造纸：医药：农业：聚γ-谷基酸：生物可降解塑料和水凝胶、防冻剂、絮凝剂、重金属吸附剂、饲料添加剂、骨质疏松预防药物、医用生物粘合剂、酶固定剂聚天冬氨酸：冷却水处理系统的水垢处理剂、环境温和的去垢剂、金属

3、抗腐蚀剂、矿浆液化剂、皮革鞣制剂、化妆品添加剂。人工合成，已经大规模生产元素比例（%）C50~55H6~7O19~24N13~19（16）S0~4P、Fe、Zn、Cu、B、Mn、Co、Mo*样品中蛋白质含量估算=样品中含氮量×6.25一、蛋白质的分子组成1、蛋白质元素组成2、蛋白质的基本单位—α-氨基酸氨基酸构成蛋白质分子的基本化学单位常见20种L-α-AA氨基酸机构通式1、氨基酸：天然氨基酸（蛋白质）、非天然氨基酸2、组成蛋白质氨基酸20种氨基酸名称及简写符号（三字母和单字母）3、基本结构非极性中性氨基酸：R基团不带电荷或极性极微弱疏水性甘氨

4、酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、脯氨酸。极性中性氨基酸：R基团极性亲水，但不解离或极弱解离丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、酪氨酸、谷氨酰胺、天门冬酰胺。（羟基和酰胺基）酸性氨基酸：R基团极性且解离，在中性溶液中酸性，带负电荷，亲水性强。天门冬氨酸、谷氨酸。（羧基）碱性氨基酸：R基团极性解离，在中性溶液中显碱性，带正电荷，亲水性强。组氨酸、赖氨酸、精氨酸。（氨基或亚氨基）分类（按R侧链结构）丙氨酸Ala蛋氨酸Met脯氨酸Pro缬氨酸Val亮氨酸Leu异亮氨酸Ile苯丙氨酸Phe甘氨酸Gly色氨酸Trp丝氨酸Ser组氨酸H

5、is半胱氨酸Cys苏氨酸Thr天冬酰胺Asn谷胺酰胺Gln酪氨酸Tyr天冬氨酸Asp谷氨酸Glu赖氨酸Lys精氨酸Arg20种氨基酸（复习），要求记忆三字符缩写构型构型一个分子中原子的特定空间排布当一种构型改变为另一种构型时必须有共价键的断链和重新形成；不同构型分子间除镜面对称外不能以任何方式重合L-型D-型构象组成分子的原子或基团绕单键旋转而形成的不同空间排布当一种构象转变为另一种构象时不要求有共价键的断链和重新形成构象氨基酸的立体异构氨基酸的光吸收构成蛋白质的20种氨基酸在可见光区都没有光吸收，但在远紫外区(<220nm)均有光吸收。在近紫

6、外区(220-300nm)只有酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸有吸收光的能力。酪氨酸max＝275nm，275=1.4x103;苯丙氨酸max＝257nm，257=2.0x102;色氨酸max＝280nm，280=5.6x103;二、肽和多肽链肽键/酰胺键寡肽：12-20多肽：大于20多肽链的构型(反式tran/顺式cis）多肽链的构象（C-N扭角Φ,C-C扭角Ψ）序列读法：左→右，N→C，氨基端→羧基端肽单位和多肽链氨基酸多肽链肽键一个氨基酸的羧基与下一个氨基酸的氨基经过缩合反应形成的共价键蛋白质通过肽键将多个氨基酸连接在一起构成多肽链一

7、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。多肽的结构由两个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。氨基酸残基：氨基酸连接成多肽时，由氨基酸的主链和侧链组成的一个基本单位。（氨基酸在形成肽键以后保留的部分）组成多肽的氨基酸单元称为氨基酸残基。多肽链第一个氨基酸具有自由的—NH2,称为氨端或N端主链（肽键连接部分）最末一个氨基酸具有自由的-COOH,称为羧端或C端多肽链氨基酸顺序：在多肽链中，氨基酸残基按一定的顺序排列的顺序。末端：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-

8、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