第二章蛋白质化学蛋白质的结构ppt课件.ppt

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1、2021/8/4生物化学Biochemistry第二章蛋白质protein第三节蛋白质的结构TheStructureofProtein自然界中存在的蛋白质大约有1010~1012种，不同的蛋白质具有不同的结构，那么，由20种氨基酸如何组成了数目繁多、结构各异的蛋白质大分子呢？20世纪50年代初，首先认识到蛋白质具有不同的结果层次，并引入了一级、二级、三级结构的概念。蛋白质的分子结构包括一级结构(primarystructure)二级结构(secondarystructure)三级结构(tertiarystructure)四

2、级结构(quaternarystructure)定义：蛋白质的一级结构指多肽链中氨基酸序列。包括下面几个方面的内容：一、蛋白质的一级结构主要的化学键肽键，有些蛋白质还包括二硫键。（1）组成蛋白质的多肽链数目；（2）多肽链的氨基酸顺序；（3）以及多肽链内或链间二硫键的数目和位置。蛋白质分子不是简单的一条肽链，有的呈环状，有的是几条肽链组成，其中二硫键是连接肽链间的主要桥键。二硫键在蛋白质分子中起着稳定肽键空间结构的作用，往往与生物活力有关，当二硫键破坏，蛋白质或多肽的生物活力就消失。蛋白质肽链中和肽链间二硫键示意图一级结构被

3、完全测定的蛋白质越来越多，如：胰岛素、血红蛋白、肌红蛋白、烟草花叶病毒蛋白等。一级结构是蛋白质空间构象和特异生物学功能的基础。(一)肽(peptide)1、肽键和肽肽键(peptidebond)：是由一个氨基酸的-羧基与另一个氨基酸的-氨基脱水缩合而形成的化学键。肽：氨基酸通过肽键缩合而形成的化合物。两分子氨基酸缩合形成二肽，三分子氨基酸缩合则形成三肽，以此类推。+-HOH甘氨酰甘氨酸肽键肽键结构二肽寡肽(oligopeptide)：由十个以内氨基酸相连而成的肽。多肽(polypeptide)：由是个以上的氨基酸相连形

4、成的肽，也叫多肽链(polypeptidechain)。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:由一条或几条多肽链组成的生物大分子氨基酸残基(aminoacidresidues)：蛋白质肽链中的每个氨基酸部分。多肽主链：由肽键连接各氨基酸残基形成的长链骨架多肽侧链：蛋白质多肽链中的各氨基酸侧链基团2、肽键的性质1)肽键比一般C-N键短，比C=N长，因而具有部分双键性质，故不能自由旋转2)肽键原子及相邻的a碳原子（共6个原子）在同一平面上，组成刚性的肽平面。3)相邻的a碳原子呈

5、反式构型。CNCHaNCOCa0.123nm0.132nm0.153nm0.147nmC-N:0.149nmC=N:0.127nm肽键：0.132nm肽键比一般C-N键短肽键为一平面相邻的a碳原子呈反式构型3、肽的命名及结构1、根据所含AA数目：二肽、三肽、四肽等2、根据来源和功能：如，脑啡肽、短杆菌肽S等。3、肽结构：自然界中存在的肽有开链式结构和环状结构。环状结构中没有游离的氨基末端和游离的羧基末端，微生物中常见，如，短杆菌肽S。N端C端氨基酸残基4、多肽链的表达式N端：有自由氨基的一端C端：有自由羧基的一端多肽链的表

6、示方法：从N端开始到C端可用aa中文第一个字或英文连字体或单字母中间用“·”或”-”连接多肽链的方向性：Ala-Tyr-Asp-GlyNCN端C端N末端：多肽链中有自由氨基的一端C末端：多肽链中有自由羧基的一端N末端C末端牛核糖核酸酶（二）体内存在多种重要的生物活性肽1.谷胱甘肽(glutathione,GSH)GSH过氧化物酶H2O22GSH2H2OGSSGGSH还原酶NADPH+H+NADP+GSH与GSSG间的转换体内许多激素属寡肽或多肽神经肽(neuropeptide)2.多肽类激素及神经肽(三)蛋白质一级结构的测

7、定(1)组成蛋白质的多肽链数目(2)多肽链的氨基酸种类、数目及排列顺序;(3)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，它是蛋白质高级结构及其生物功能的基础。要求样品必须是均一的。纯度在>97%以上知道蛋白质的相对分子质量蛋白质一级结构测定的原则将大化小，逐段分析，制成两套肽片段，找出重叠位点，排出肽的前后位置，最后确定蛋白质的完整序列。1955年，英国生物化学家桑格（Sanger）首先完成了牛胰岛素一级结构的分析，为蛋白质一级结构的研究开辟了道路。将肽段顺序进行叠联以确定完整的顺序将肽段分离

8、并测出顺序专一性裂解末端氨基酸测定拆开二硫键纯蛋白质蛋白质序列测定的基本战略1、确定蛋白质中多肽链的数目测定蛋白质末端残基（C-端或N-端），看蛋白质的摩尔数与末端残基的摩尔数的比例，若相等，则蛋白质分子只含一条多肽链；如果后者是前者的倍数，说明该蛋白质分子是由多条多肽链组成。2、拆分蛋白质分子中的多肽