蛋白質(zhì)的通論

1、第第4 4章章 蛋白質(zhì)的共價(jià)結(jié)蛋白質(zhì)的共價(jià)結(jié)構(gòu)構(gòu)教學(xué)目的與要求：了解蛋白質(zhì)含量測(cè)定法、蛋白質(zhì)分類方法、蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系，掌握蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)層次特點(diǎn)、肽鍵特性及肽的物理化學(xué)性質(zhì)、蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)測(cè)定步驟和方法、肽與蛋白質(zhì)的人工合成，能解決一些關(guān)于肽與蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)測(cè)定與合成的問(wèn)題。教學(xué)重點(diǎn)：蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)、肽的物理化學(xué)性質(zhì)、蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)測(cè)定步驟和方法教學(xué)難點(diǎn)：蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)、肽的物理化學(xué)性質(zhì)蛋白質(zhì)是一類重要的生物大分子，英文名稱叫做protein，漢文譯為蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)在生物體內(nèi)占有特殊的地位，蛋白質(zhì)和核酸是構(gòu)成細(xì)胞內(nèi)原生質(zhì)的主要成分，而原生質(zhì)是生命現(xiàn)象的物質(zhì)基礎(chǔ)。第4章 蛋白質(zhì)的共價(jià)結(jié)

2、構(gòu)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)是一切生物體中普遍存在的，由天然氨基酸通過(guò)肽鍵連接而成的生物大分子；其種類繁多，各具有一定的相對(duì)分子質(zhì)量，復(fù)雜的分子結(jié)構(gòu)和特定的生物功能；是表達(dá)生物遺傳性狀的一類主要物質(zhì)。蛋白質(zhì)在生命中的重要性蛋白質(zhì)在生命中的重要性 早在1878年，思格斯就在反杜林論中指出：“生命是蛋白體的存在方式，這種存在方式本質(zhì)上就在于這些蛋白體的化學(xué)組成部分的不斷的自我更新?！?可以看出，第一，蛋白體是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)；第二，生命是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的特殊形式，是蛋白體的存在方式；第三，這種存在方式的本質(zhì)就是蛋白體與其外部自然界不斷的新陳代謝。一一 、蛋白質(zhì)通論、蛋白質(zhì)通論 1.1.蛋白質(zhì)是生物體內(nèi)必不可少的

3、重要成分蛋白質(zhì)是生物體內(nèi)必不可少的重要成分 蛋白質(zhì)占干重 人體中（中年人） 人體 45% 水55% 細(xì)菌 50%80% 蛋白質(zhì)19% 真菌 14%52% 脂肪19% 酵母菌 14%50% 糖類1% 白地菌50% 無(wú)機(jī)鹽7% 2.2.蛋白質(zhì)是一種生物功能的主要體現(xiàn)者蛋白質(zhì)是一種生物功能的主要體現(xiàn)者 （1）酶的催化作用 （2）調(diào)節(jié)作用(多肽類激素) （3）運(yùn)輸功能 （4）運(yùn)動(dòng)功能 （5）免疫保護(hù)作用(干擾素) （6）接受、傳遞信息的受體 （7）毒蛋白3.3.外源蛋白質(zhì)有營(yíng)養(yǎng)功能，可作為生產(chǎn)加工的對(duì)象外源蛋白質(zhì)有營(yíng)養(yǎng)功能，可作為生產(chǎn)加工的對(duì)象蛋白質(zhì)的組成蛋白質(zhì)的組成元素組成：碳50、氫7、氧23、氮

4、16、硫03、其他微量蛋白質(zhì)的平均含氮量：16，凱式定氮法測(cè)量蛋白質(zhì)含量的基礎(chǔ)蛋白質(zhì)含量蛋白氮6.25 （6.25即16的倒數(shù)，為1g氮所代表的蛋白質(zhì)量（克數(shù)）。按組成分：蛋白質(zhì)的分類蛋白質(zhì)的分類單純蛋白質(zhì)：完全由氨基酸構(gòu)成，根據(jù)其物理 性質(zhì)進(jìn)行分類綴合蛋白質(zhì)：氨基酸輔基（非蛋白），根據(jù) 其非氨基酸成分進(jìn)行分類按生物學(xué)功能分： 酶、調(diào)節(jié)蛋白、結(jié)構(gòu)蛋白、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白等按形狀分： 纖維狀蛋白質(zhì)、球狀蛋白質(zhì)、膜蛋白按肽鏈的多少（相對(duì)分子質(zhì)量）分： 單體蛋白質(zhì)、寡聚蛋白質(zhì)（多聚蛋白質(zhì)）蛋白質(zhì)的形狀蛋白質(zhì)的大小與分子量蛋白質(zhì)的大小與分子量 蛋白質(zhì)是分子量很大的生物分子。對(duì)任一種給定的蛋白質(zhì)來(lái)說(shuō)，它的所有分子

5、在氨基酸的組成和順序以及肽鏈的長(zhǎng)度方面都應(yīng)該是相同的，即所謂均一的蛋白質(zhì)。l蛋白質(zhì)分子量的變化范圍很蛋白質(zhì)分子量的變化范圍很大，從大約大，從大約60006000到到10000001000000道道爾頓（爾頓（DaDa）或更大?；蚋蟆某些蛋白質(zhì)是由兩個(gè)或更多某些蛋白質(zhì)是由兩個(gè)或更多個(gè)蛋白質(zhì)亞基個(gè)蛋白質(zhì)亞基( (多肽鏈多肽鏈) )通過(guò)非通過(guò)非共價(jià)結(jié)合而成的，稱共價(jià)結(jié)合而成的，稱寡聚蛋白寡聚蛋白質(zhì)質(zhì)。有些寡聚蛋白質(zhì)的分子量。有些寡聚蛋白質(zhì)的分子量可高達(dá)數(shù)百萬(wàn)甚至數(shù)千萬(wàn)。可高達(dá)數(shù)百萬(wàn)甚至數(shù)千萬(wàn)。蛋白質(zhì)通論單體蛋白質(zhì)：僅由一條多肽鏈構(gòu)成寡聚蛋白質(zhì)：兩條或多條多肽鏈構(gòu)成，其中每條多肽鏈稱為亞基，亞基之

6、間通過(guò)非共價(jià)鍵相互締合不含輔基的蛋白質(zhì)，用110除它的相對(duì)分子質(zhì)量即可估計(jì)其氨基酸殘基的數(shù)目。（蛋白質(zhì)氨基酸的平均相對(duì)分子質(zhì)量約為138，但在多數(shù)蛋白質(zhì)中較小的氨基酸占優(yōu)勢(shì)，因此平均相對(duì)分子質(zhì)量接近128，形成肽鍵時(shí)除去一分子水，所以氨基酸平均相對(duì)分子質(zhì)量128-18110）蛋白質(zhì)的構(gòu)象蛋白質(zhì)的構(gòu)象蛋白質(zhì)的構(gòu)象：每一種天然蛋白質(zhì)都有自己的特有的空間結(jié)構(gòu)或稱三維結(jié)構(gòu)，這種三維結(jié)構(gòu)通常稱為構(gòu)象。構(gòu)象形態(tài)間的改變不涉及共價(jià)鍵的破裂。構(gòu)型的改變必需通過(guò)共價(jià)鍵的破裂的改變。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次一級(jí)結(jié)構(gòu)：基本結(jié)構(gòu)，多肽鏈的氨基酸序列，由肽鍵連接而成的結(jié)構(gòu)。二級(jí)結(jié)構(gòu)：多肽鏈主鏈構(gòu)象 主要?jiǎng)恿Γ簹?/p>

7、鍵 主要形式：螺旋、折疊三級(jí)結(jié)構(gòu)：多肽鏈借助各種非共價(jià)鍵彎曲、折疊成具有特定走向的緊密球狀構(gòu)象。四級(jí)結(jié)構(gòu)： 寡聚蛋白質(zhì)中各亞基之間在空間上的相互關(guān)系和結(jié)合方式。一級(jí)結(jié)構(gòu)決定高級(jí)結(jié)構(gòu)，高級(jí)結(jié)構(gòu)決定蛋白質(zhì)功能。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次蛋白質(zhì)功能的多樣性 二二 肽（肽（peptidepeptide） 一個(gè)氨基酸的羧基與一個(gè)氨基酸的羧基與另一個(gè)氨基酸的氨基另一個(gè)氨基酸的氨基之間失水形成的酰胺之間失水形成的酰胺鍵稱為鍵稱為肽鍵肽鍵，所形成，所形成的化合物稱為的化合物稱為肽肽。由兩個(gè)氨基酸組成的肽稱為由兩個(gè)氨基酸組成的肽稱為二肽二肽，由幾個(gè)到幾十，由幾個(gè)到幾十個(gè)氨基酸組成的肽稱為個(gè)氨基酸組成的肽稱為寡肽寡肽，由更

8、多個(gè)氨基酸組，由更多個(gè)氨基酸組成的肽則稱為成的肽則稱為多肽多肽。組成肽鏈的氨基酸單元稱為。組成肽鏈的氨基酸單元稱為氨基酸殘基氨基酸殘基。 肽鍵肽鍵（peptide bondpeptide bond） 肽鍵的特點(diǎn)是氮原子上的孤對(duì)電子與羰基具有明顯的共軛作用。 組成肽鍵的原子處于同一平面。組成肽鍵的原子處于同一平面。 0.1270.127nmnm鍵長(zhǎng)鍵長(zhǎng)=0.132=0.132nmnm 0.149nm0.149nm肽鍵平面的形成肽鍵平面的形成肽鍵肽鍵n肽鍵中的肽鍵中的C-NC-N鍵具有鍵具有部分雙鍵性質(zhì)部分雙鍵性質(zhì)，不，不能自由旋轉(zhuǎn)。能自由旋轉(zhuǎn)。C-NC-N鍵約有鍵約有4040的雙鍵性的雙鍵性質(zhì)，

9、而質(zhì)，而C-OC-O鍵具有鍵具有4040單鍵性質(zhì)。單鍵性質(zhì)。n組成肽基的組成肽基的4 4個(gè)原子和個(gè)原子和2 2個(gè)相鄰的個(gè)相鄰的C C原原子傾向于共平面，形成子傾向于共平面，形成肽平面肽平面。兩個(gè)。兩個(gè)C C可以處于順式構(gòu)型或反式構(gòu)型。在可以處于順式構(gòu)型或反式構(gòu)型。在大多數(shù)情況下，以大多數(shù)情況下，以反式結(jié)構(gòu)反式結(jié)構(gòu)存在。但存在。但脯氨酸脯氨酸形成的肽鍵除外，可以是順式，形成的肽鍵除外，可以是順式，也可以是反式的也可以是反式的。肽單位肽單位 多肽鏈?zhǔn)怯稍S多氨基酸殘基通過(guò)肽鍵彼此連接而成的。多肽鏈?zhǔn)怯稍S多氨基酸殘基通過(guò)肽鍵彼此連接而成的。多肽鏈主鏈骨架的重復(fù)單位就是多肽鏈主鏈骨架的重復(fù)單位就是肽單位

10、肽單位，它是由肽鍵的，它是由肽鍵的4 4個(gè)原子與相連的兩個(gè)個(gè)原子與相連的兩個(gè)碳原子組成的基團(tuán)。碳原子組成的基團(tuán)。 肽單位結(jié)構(gòu)基本上是固定的，有下列特征：肽單位結(jié)構(gòu)基本上是固定的，有下列特征： 1. 1.肽鍵具有部分雙鍵性質(zhì)，不能自由旋轉(zhuǎn)。肽鍵中的肽鍵具有部分雙鍵性質(zhì)，不能自由旋轉(zhuǎn)。肽鍵中的 C-NC-N鍵的鍵長(zhǎng)為鍵的鍵長(zhǎng)為 0.132 0.132nmnm，比大多數(shù)其他化合物的比大多數(shù)其他化合物的 C-NC-N單單鍵（鍵（0.1490.149nmnm）短，比短，比 C= NC= N雙鍵（雙鍵（0.1270.127nmnm）又長(zhǎng)些。因又長(zhǎng)些。因此，肽鍵具有部分（約此，肽鍵具有部分（約4040）雙鍵

11、性質(zhì)；具有剛性，不能）雙鍵性質(zhì)；具有剛性，不能自由旋轉(zhuǎn)。自由旋轉(zhuǎn)。2.2.肽單位是剛性平面結(jié)構(gòu)。即肽單位的肽單位是剛性平面結(jié)構(gòu)。即肽單位的6 6個(gè)原子都位于同一個(gè)個(gè)原子都位于同一個(gè)剛性平面上，又稱剛性平面上，又稱肽平面或酞胺平面肽平面或酞胺平面。 3. 3.肽單位中，肽單位中，C=OC=O與與N-HN-H或兩個(gè)或兩個(gè)碳原子呈反式排布。這碳原子呈反式排布。這是因?yàn)榉词綐?gòu)型的能量比順式構(gòu)型的能量低。是因?yàn)榉词綐?gòu)型的能量比順式構(gòu)型的能量低。 4. 4.肽單位平面結(jié)構(gòu)有一定的鍵長(zhǎng)和鍵角。肽單位平面結(jié)構(gòu)有一定的鍵長(zhǎng)和鍵角。 0.1270.127nmnm鍵長(zhǎng)鍵長(zhǎng)=0.132=0.132nmnm 0.149

12、nm0.149nm肽鏈中肽鏈中AAAA的排列順序和命名的排列順序和命名CCNCCNCCNCCNCCH2CHCH2CH2CH2COO-OHCO2HCH2CONH2OHCH3H3N+OOOOHHHHHHHHHSerValTyrAspGlnCH3N-端C-端肽鍵n在多肽鏈中，氨基酸殘基按一定的順序排列，這在多肽鏈中，氨基酸殘基按一定的順序排列，這種排列順序稱為種排列順序稱為氨基酸順序氨基酸順序n通常在多肽鏈主鏈的一端含有一個(gè)游離的氨基，通常在多肽鏈主鏈的一端含有一個(gè)游離的氨基，稱為稱為氨基端氨基端或或N-N-端；在另一端含有一個(gè)游離的羧端；在另一端含有一個(gè)游離的羧基，稱為基，稱為羧基端羧基端或或C-

13、C-端。如果多肽鏈主鏈末端的端。如果多肽鏈主鏈末端的氨基和羧基連接起來(lái)，則稱氨基和羧基連接起來(lái)，則稱環(huán)狀肽或環(huán)肽環(huán)狀肽或環(huán)肽。n氨基酸的順序是從氨基酸的順序是從N-N-端的氨基酸殘基開(kāi)始，以端的氨基酸殘基開(kāi)始，以C-C-端氨基酸殘基為終點(diǎn)的排列順序。肽的命名是根端氨基酸殘基為終點(diǎn)的排列順序。肽的命名是根據(jù)參與其組成的氨基酸殘基來(lái)確定的，規(guī)定從肽據(jù)參與其組成的氨基酸殘基來(lái)確定的，規(guī)定從肽鏈的鏈的NHNH2 2末端氨基酸殘基開(kāi)始，稱某氨基酰某氨末端氨基酸殘基開(kāi)始，稱某氨基酰某氨基?；Ｄ嘲被?。如上述五肽可表示為：某氨基酸。如上述五肽可表示為：n Ser-Val-Tyr-Asp-GlnSer-Va

14、l-Tyr-Asp-Glnn 絲氨酰纈氨酰酪氨酰天冬氨酰谷氨酰氨絲氨酰纈氨酰酪氨酰天冬氨酰谷氨酰氨四肽的結(jié)構(gòu)四肽的結(jié)構(gòu)（二）肽的重要理化性質(zhì)（二）肽的重要理化性質(zhì)1. 熔點(diǎn)高。這說(shuō)明它和氨基酸一樣，是以偶極離子形式形成離子晶格而存在的。2. 具有酸堿兩性性質(zhì)和等電點(diǎn)。肽的酸堿性質(zhì)主要來(lái)自游離末端-NH2和游離末端-COOH以及側(cè)鏈R上可解離的基團(tuán)。每一種肽都有其相應(yīng)的等電點(diǎn)。 3. 具有旋光性。這是由于肽中有不對(duì)稱C原子存在。一般短肽的旋光度約等于組成該肽中各個(gè)氨基酸的旋光度的總和。但是較長(zhǎng)的肽，其旋光度則不等于其組成氨基酸的旋光度的簡(jiǎn)單加和。4.具雙縮脲反應(yīng)。這是肽和蛋自質(zhì)所特有的，而為氨基

15、酸所沒(méi)有的一個(gè)顏色反應(yīng)。一般含有兩個(gè)或兩個(gè)以上肽鍵的化合物與CuSO4堿性溶液都能發(fā)生雙縮脲反應(yīng)而生成紫紅色或藍(lán)紫色的復(fù)合物，利用此反應(yīng)借助分光光度法可測(cè)定肽或蛋白質(zhì)含量。5.具紫外吸收。如果肽中存在有酪氨酸、色氨酸和苯丙氨酸，則在280nm處有最大吸收峰。利用這個(gè)特性可對(duì)肽類進(jìn)行定量測(cè)定。6.其他反應(yīng)。由于肽中存在游離的-NH2和游離-COOH，所以能進(jìn)行茚三酮反應(yīng)、酰化反應(yīng)、酯化反應(yīng)等許多反應(yīng)。 在給定的在給定的pHpH下，根據(jù)下，根據(jù)HendersonHendersonHasselbalchHasselbalch方程不方程不難確定出每個(gè)側(cè)鏈占優(yōu)勢(shì)的電離態(tài)。我們只需掌握這樣難確定出每個(gè)側(cè)鏈

16、占優(yōu)勢(shì)的電離態(tài)。我們只需掌握這樣一個(gè)規(guī)則：一個(gè)規(guī)則：當(dāng)溶液當(dāng)溶液pHpH大于解離側(cè)鏈的大于解離側(cè)鏈的PKPKa a值，占優(yōu)勢(shì)的值，占優(yōu)勢(shì)的離子形式是該側(cè)鏈的共軛堿，當(dāng)溶液的離子形式是該側(cè)鏈的共軛堿，當(dāng)溶液的pHpH小于解離側(cè)小于解離側(cè)鏈的鏈的PKPKa a值，占優(yōu)勢(shì)的離子形式是它的共軛酸，即：值，占優(yōu)勢(shì)的離子形式是它的共軛酸，即：（三）天然存在的重要多肽（三）天然存在的重要多肽 在生物體中，多肽最重要的存在形式是作為蛋白質(zhì)的亞單位。在生物體中，多肽最重要的存在形式是作為蛋白質(zhì)的亞單位。 但是，生物體也有許多分子量比較小的多肽以游離狀態(tài)存在。這類多肽通常都具有特殊但是，生物體也有許多分子量比較小

17、的多肽以游離狀態(tài)存在。這類多肽通常都具有特殊的生理功能，常稱為的生理功能，常稱為活性肽活性肽（active peptideactive peptide）。）。 如：腦啡肽；激素類多肽；抗生素類多肽；谷胱甘肽；蛇毒多肽等。如：腦啡肽；激素類多肽；抗生素類多肽；谷胱甘肽；蛇毒多肽等。NHCOCH2NHCOCHNHCOCH3CHCHOHCH2OHCHHNCNHCHCNHCH2CCOCHNHHOCH2NHNHCHCHCH3CH2CH3COOOOCH2CH2SOOH鵝膏覃堿的化學(xué)結(jié)構(gòu)與真核生物的與真核生物的RNARNA聚合酶聚合酶 牢固結(jié)合牢固結(jié)合CysTyrILeGlnAsnCysProLeuGlyN

18、H2SS牛催產(chǎn)素CysTyrGlnAsnCysProSSPheArgGlyNH2牛加壓素三三 蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)的測(cè)蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)的測(cè)定定1 1. . 定義定義 1969年，國(guó)年，國(guó)際純化學(xué)與應(yīng)用化學(xué)委員際純化學(xué)與應(yīng)用化學(xué)委員會(huì)（會(huì)（IUPAC） 規(guī)定：規(guī)定：蛋蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)指蛋白質(zhì)白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)指蛋白質(zhì)多肽連中多肽連中AA的排列順序的排列順序，包括二硫鍵的位置。，包括二硫鍵的位置。其其中最重要的是多肽鏈的氨基酸順序，它是中最重要的是多肽鏈的氨基酸順序，它是蛋白質(zhì)生物功能的基礎(chǔ)。蛋白質(zhì)生物功能的基礎(chǔ)。 2.2.蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)的測(cè)定蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)的測(cè)定 蛋白質(zhì)氨基酸順序的測(cè)定是蛋白質(zhì)化學(xué)研究的

19、基礎(chǔ)。自從蛋白質(zhì)氨基酸順序的測(cè)定是蛋白質(zhì)化學(xué)研究的基礎(chǔ)。自從19531953年年F.SangerF.Sanger測(cè)定了胰島素的一級(jí)結(jié)構(gòu)以來(lái)，現(xiàn)在已經(jīng)有上千種不同蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)測(cè)定了胰島素的一級(jí)結(jié)構(gòu)以來(lái)，現(xiàn)在已經(jīng)有上千種不同蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)被測(cè)定。被測(cè)定。 a a、樣品必需純（樣品必需純（97%97%以上）；以上）；b b、知道蛋白質(zhì)的相對(duì)分子量；知道蛋白質(zhì)的相對(duì)分子量；c c、知道蛋白質(zhì)由幾個(gè)亞基組成；知道蛋白質(zhì)由幾個(gè)亞基組成；（1 1）測(cè)定蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)的要）測(cè)定蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)的要求求蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)的測(cè)定測(cè)定多肽鏈的數(shù)目蛋白質(zhì)測(cè)序的步驟拆分多肽鏈斷開(kāi)多肽鏈內(nèi)的二硫鍵測(cè)定每一肽鏈的氨基酸組成

20、鑒定多肽鏈的N-末端和C-末端裂解多肽鏈為較小的肽段測(cè)定各肽段的氨基酸序列利用重疊肽重建完整多肽鏈的一級(jí)結(jié)構(gòu)確定二硫鍵的位置 (2)(2) 測(cè)定步驟測(cè)定步驟A.測(cè)定蛋白質(zhì)分子中多肽鏈的數(shù)目測(cè)定蛋白質(zhì)分子中多肽鏈的數(shù)目 通過(guò)測(cè)定末端氨基酸殘基的摩爾數(shù)與蛋白質(zhì)分子量之間的關(guān)系，即可確通過(guò)測(cè)定末端氨基酸殘基的摩爾數(shù)與蛋白質(zhì)分子量之間的關(guān)系，即可確定多肽鏈的數(shù)目。定多肽鏈的數(shù)目。B.多肽鏈的拆分多肽鏈的拆分 由多條多肽鏈組成的蛋白質(zhì)分子，必須先進(jìn)行拆分。幾條多肽鏈借助非共價(jià)鍵連接在一起，稱為幾條多肽鏈借助非共價(jià)鍵連接在一起，稱為寡聚蛋白質(zhì)寡聚蛋白質(zhì)，如，血紅蛋白為，如，血紅蛋白為四聚體，可用四聚體，可

21、用8 8mol/Lmol/L尿素或尿素或6 6mol/Lmol/L鹽酸胍或高濃度鹽處理，即可分開(kāi)多鹽酸胍或高濃度鹽處理，即可分開(kāi)多肽鏈肽鏈( (亞基亞基) )；如果多肽鏈間是通過(guò)共價(jià)二硫橋連接的，如胰島素，可采；如果多肽鏈間是通過(guò)共價(jià)二硫橋連接的，如胰島素，可采用氧化劑或還原劑將二硫鍵斷裂。用氧化劑或還原劑將二硫鍵斷裂。 (2)(2) 測(cè)定步驟測(cè)定步驟C.二硫鍵的斷裂 多肽鏈間或內(nèi)通過(guò)二硫鍵交聯(lián)在一起?？稍诙嚯逆滈g或內(nèi)通過(guò)二硫鍵交聯(lián)在一起?？稍? 8mol/Lmol/L尿素或尿素或6 6mol/Lmol/L鹽酸鹽酸胍存在下，胍存在下，用過(guò)量的用過(guò)量的 - -巰基乙醇巰基乙醇( (還原法還原法)

22、 )處理，使二硫鍵還原為巰基，處理，使二硫鍵還原為巰基，然后用烷基化試劑然后用烷基化試劑（如，（如，ICHICH2 2COOHCOOH）保護(hù)生成的巰基，以防止它重新被保護(hù)生成的巰基，以防止它重新被氧化。氧化。S SS SS SS SS SS S胰島素胰島素HO-CHHO-CH2 2-CH-CH2 2-SH-SHSHSHSHSHSHSHSHSHSHSHSHSHSCHSCH2 2C00HC00HSCHSCH2 2C00HC00HSCHSCH2 2C00HC00HSCHSCH2 2C00HC00HSCHSCH2 2C00HC00HSCHSCH2 2C00HC00HICHICH2 2COOHCOOH

23、-巰基乙醇巰基（-SH）的保護(hù)D D 氨基酸組成的分析氨基酸組成的分析蛋白質(zhì)的組成分析可用酸水解，同時(shí)輔以堿水解。水解中氨基酸遭破壞的程度與保溫時(shí)間呈線性關(guān)系，因此該氨基酸在蛋白質(zhì)中的真實(shí)含量可通過(guò)不同的保溫時(shí)間測(cè)出樣品中該氨基酸的含量并外推出至零時(shí)間的含量的方法求出。蛋白質(zhì)的氨基酸組成一般用每摩爾蛋白質(zhì)中含氨基酸殘基的摩爾數(shù)表示，或用每100g蛋白質(zhì)中含氨基酸的克數(shù)表示。 測(cè)測(cè)定定每每條條多多肽肽鏈鏈的的氨氨基基酸酸組組成成 (2)(2) 測(cè)定步驟測(cè)定步驟 E.E.分析多肽鏈的分析多肽鏈的N-N-末端和末端和C-C-末端。末端。 多肽鏈端基氨基酸分為兩類：多肽鏈端基氨基酸分為兩類：N-N-端

24、氨基酸端氨基酸( (amino-terminal)amino-terminal)和和C-C-端氨端氨基酸?；帷?在肽鏈氨基酸順序分析中，最重要的是在肽鏈氨基酸順序分析中，最重要的是N-N-端氨基酸分析法。端氨基酸分析法。 SangerSanger法法：2,4-2,4-二硝基氟苯在堿性條件下，能夠與二硝基氟苯在堿性條件下，能夠與肽鏈肽鏈N-N-端的游離氨基作用，生成二硝基苯衍生物端的游離氨基作用，生成二硝基苯衍生物（DNP-DNP-多肽或多肽或DNP-DNP-蛋白質(zhì)）。蛋白質(zhì)）。 DNP- DNP-多肽在酸性條件下水解，只有多肽在酸性條件下水解，只有N-N-末端氨基酸末端氨基酸為為黃色黃色DN

25、P-DNP-氨基酸衍生物，氨基酸衍生物，其余的都是游離氨基酸。其余的都是游離氨基酸。只要鑒別所生成的只要鑒別所生成的DNP-DNP-氨基酸，就可得知氨基酸，就可得知N-N-末端氨末端氨基酸。該產(chǎn)物能夠用有機(jī)溶劑（如乙醚、乙酸乙酯）基酸。該產(chǎn)物能夠用有機(jī)溶劑（如乙醚、乙酸乙酯）抽提抽提分離。不同的分離。不同的DNP-DNP-氨基酸可以用色譜法進(jìn)行鑒氨基酸可以用色譜法進(jìn)行鑒定。定。O2NFNO2+ H2NCHCROHNCHCROO2NNO2H+H2OO2NNO2HNCHCROOH+氨基酸DNFBN-端氨基酸DNP衍生物DNP-氨基酸 在在堿性堿性條件下，丹磺酰氯（二甲氨基萘磺酰氯，條件下，丹磺酰氯

26、（二甲氨基萘磺酰氯，DNSDNS）可以與可以與N-N-端氨基酸的游離氨基作用，得到丹磺酰端氨基酸的游離氨基作用，得到丹磺酰- -氨基氨基酸。酸。 此法的優(yōu)點(diǎn)是丹磺酰此法的優(yōu)點(diǎn)是丹磺酰- -氨基酸有很強(qiáng)的氨基酸有很強(qiáng)的熒光熒光性質(zhì)，檢測(cè)性質(zhì)，檢測(cè)靈敏度可以達(dá)到靈敏度可以達(dá)到1 1 1010-9-9molmol，比比DNFBDNFB法高法高100100倍。倍。DNS-DNS-氨基酸氨基酸不需要抽提不需要抽提，可直接用紙電泳或者薄層層析加，可直接用紙電泳或者薄層層析加以鑒定。以鑒定。N(CH3)2SO2ClH2NCHCROHNCHCROSO2N(CH3)2+水解N(CH3)2SO2HNCHCROOH

27、+氨基酸丹磺酰氯多肽N-端丹磺酰N-端氨基酸丹磺酰氨基酸 多肽或蛋白質(zhì)的末端氨基能與多肽或蛋白質(zhì)的末端氨基能與PITCPITC（EdmanEdman試劑試劑）作用，生成苯氨基硫甲酰多肽或蛋白）作用，生成苯氨基硫甲酰多肽或蛋白質(zhì)，簡(jiǎn)稱質(zhì)，簡(jiǎn)稱PTCPTC- -多肽或多肽或PTCPTC- -蛋白質(zhì)。后者在酸蛋白質(zhì)。后者在酸性有機(jī)溶劑中加熱時(shí)，性有機(jī)溶劑中加熱時(shí)，N N一末端的一末端的PTCPTC一氨基一氨基酸發(fā)生環(huán)化，生成苯乙內(nèi)酰硫脲的衍生物并酸發(fā)生環(huán)化，生成苯乙內(nèi)酰硫脲的衍生物并從肽鏈上掉下來(lái)，除去從肽鏈上掉下來(lái)，除去N N- -末端氨基酸后剩下末端氨基酸后剩下的肽鏈仍然是完整的，的肽鏈仍然是完

28、整的，因?yàn)橐驗(yàn)镻TCPTC基的引入只使基的引入只使第一個(gè)肽鍵的穩(wěn)定性降低第一個(gè)肽鍵的穩(wěn)定性降低。反應(yīng)液中代表。反應(yīng)液中代表N-N-末端殘基的末端殘基的PTHPTH- -氨基酸氨基酸，經(jīng)有機(jī)溶劑抽提干，經(jīng)有機(jī)溶劑抽提干燥后，可用薄層層折、氣相色譜和燥后，可用薄層層折、氣相色譜和HPLCHPLC等進(jìn)等進(jìn)行鑒定。此方法還可以用來(lái)測(cè)定氨基酸序列。行鑒定。此方法還可以用來(lái)測(cè)定氨基酸序列。 氨肽酶是一類氨肽酶是一類肽鏈外切酶或叫外肽酶肽鏈外切酶或叫外肽酶，它們，它們能從多肽鏈的能從多肽鏈的N N末端逐個(gè)地向里切。根據(jù)不末端逐個(gè)地向里切。根據(jù)不同的反應(yīng)時(shí)間測(cè)出酶水解所釋放的氨基酸種同的反應(yīng)時(shí)間測(cè)出酶水解所釋

29、放的氨基酸種類和數(shù)量，按反應(yīng)時(shí)間和殘基釋放量作動(dòng)力類和數(shù)量，按反應(yīng)時(shí)間和殘基釋放量作動(dòng)力學(xué)曲線，就能知道該蛋白質(zhì)的學(xué)曲線，就能知道該蛋白質(zhì)的N N- -末端殘基序末端殘基序列。列。 最常用的氨肽酶是最常用的氨肽酶是亮氨酸氨肽酶亮氨酸氨肽酶（LAPLAP），），亮氨酸氨肽酶不是只能水解以亮氨酸氨肽酶不是只能水解以LeuLeu為為N N- -末端末端殘基的肽鍵，只是水解以殘基的肽鍵，只是水解以LeuLeu為為N N- -末端的肽末端的肽鍵速度為最大。鍵速度為最大。 序列是Gly-Ser-Val 此法是多肽鏈C-C-端氨基酸分析法端氨基酸分析法。多肽與肼在無(wú)水條件下加熱，C-端氨基酸即從肽鏈上解離出

30、來(lái)，其余的氨基酸則變成肼化物。肼化物能夠與苯甲醛縮合成不肼化物能夠與苯甲醛縮合成不溶于水的物質(zhì)溶于水的物質(zhì)而與C-端氨基酸分離。游離的C-端氨基酸可用FDNB法或DNS法及層析技術(shù)進(jìn)行鑒定。 肼解過(guò)程中，谷氨酰胺、天冬酰胺、半胱氨酸等被破谷氨酰胺、天冬酰胺、半胱氨酸等被破壞不易測(cè)出，壞不易測(cè)出，C C- -末端的精氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)轼B(niǎo)氨酸。末端的精氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)轼B(niǎo)氨酸。肽鏈肽鏈C C一末端氨基酸也可用硼氫化鋰還原成相一末端氨基酸也可用硼氫化鋰還原成相應(yīng)的應(yīng)的-氨基醇。肽鏈完全水解后，代表原來(lái)氨基醇。肽鏈完全水解后，代表原來(lái)C C- -末端氨基酸的末端氨基酸的 - -氨基醇，可用層析法加氨基醇，可用層析法加

31、以鑒別。以鑒別。 羧肽酶是一種羧肽酶是一種肽鏈外切酶肽鏈外切酶，它能從多肽鏈，它能從多肽鏈的的C-C-端逐個(gè)的水解端逐個(gè)的水解AAAA。根據(jù)不同的反應(yīng)時(shí)。根據(jù)不同的反應(yīng)時(shí)間測(cè)出酶水解所釋放出的氨基酸種類和數(shù)間測(cè)出酶水解所釋放出的氨基酸種類和數(shù)量，從而知道蛋白質(zhì)的量，從而知道蛋白質(zhì)的C-C-末端殘基順序。末端殘基順序。n目前常用的羧肽酶有四種：目前常用的羧肽酶有四種：A,B,CA,B,C和和Y Y；A A和和B B來(lái)自胰臟；來(lái)自胰臟；C C來(lái)自柑桔葉；來(lái)自柑桔葉；Y Y來(lái)自面來(lái)自面包酵母。包酵母。n羧肽酶羧肽酶A A能水解除能水解除Pro,ArgPro,Arg和和LysLys以外的以外的所有所有

32、C-C-末端氨基酸殘基；末端氨基酸殘基；B B只能水解只能水解ArgArg和和LysLys為為C-C-末端殘基的肽鍵。末端殘基的肽鍵。（2 2）測(cè)定步驟）測(cè)定步驟F.F.多肽鏈斷裂成多個(gè)肽段多肽鏈斷裂成多個(gè)肽段 可采用兩種或多種不同的斷裂方法將多肽樣品可采用兩種或多種不同的斷裂方法將多肽樣品斷裂成兩套或多套肽段或肽碎片，并將其分離開(kāi)來(lái)。斷裂成兩套或多套肽段或肽碎片，并將其分離開(kāi)來(lái)。多肽鏈斷裂法：多肽鏈斷裂法：酶解法和化學(xué)法酶解法和化學(xué)法 酶解法酶解法: : 最常用的蛋白水解酶：胰蛋白酶，糜蛋白酶，胃蛋白酶，嗜熱菌蛋白酶，最常用的蛋白水解酶：胰蛋白酶，糜蛋白酶，胃蛋白酶，嗜熱菌蛋白酶，又叫又叫肽

33、鏈內(nèi)切酶或內(nèi)肽酶肽鏈內(nèi)切酶或內(nèi)肽酶。 Trypsinase ：R R1 1=Lys=Lys和和ArgArg側(cè)鏈（專側(cè)鏈（專一性較強(qiáng)，水解速度一性較強(qiáng)，水解速度快）?？欤?。R R2 2=Pro =Pro 水解受水解受抑。抑。NHCHCOR4NHCHCOR3NHCHCOR2NHCHCOR1肽鏈水解位點(diǎn)水解位點(diǎn)胰蛋白酶胰蛋白酶- -HN-CH-CO-NH-CH-CO-HN-CH-CO-NH-CH-CO-R1R1R2R2 有時(shí)待測(cè)的多肽鏈中賴氨酸殘基和（或）精有時(shí)待測(cè)的多肽鏈中賴氨酸殘基和（或）精氨酸殘基的數(shù)量較多，為了減少胰蛋白酶的作氨酸殘基的數(shù)量較多，為了減少胰蛋白酶的作用位點(diǎn)，可以通過(guò)化學(xué)修飾將

34、其側(cè)鏈基團(tuán)保護(hù)用位點(diǎn)，可以通過(guò)化學(xué)修飾將其側(cè)鏈基團(tuán)保護(hù)起來(lái)。例如用起來(lái)。例如用馬來(lái)酸酐馬來(lái)酸酐（即順丁烯二酸酐）可（即順丁烯二酸酐）可以保護(hù)以保護(hù)LysLys殘基側(cè)鏈上的殘基側(cè)鏈上的-NH-NH2 2，這樣胰蛋白酶這樣胰蛋白酶就不會(huì)水解就不會(huì)水解LysLys殘基的羧基端肽鍵，只能斷裂殘基的羧基端肽鍵，只能斷裂ArgArg殘基羧基端的肽鍵。反之，如果用殘基羧基端的肽鍵。反之，如果用1 1，2-2-環(huán)環(huán)己二酮己二酮修飾修飾ArgArg的胍基，則胰蛋白酶只能斷裂的胍基，則胰蛋白酶只能斷裂LysLys殘基羧基端的肽鍵。殘基羧基端的肽鍵。 如果想增加多肽鏈中胰蛋白酶斷裂點(diǎn)，可以如果想增加多肽鏈中胰蛋白酶

35、斷裂點(diǎn)，可以用用氮丙啶氮丙啶處理多肽鏈樣品，這對(duì)處理多肽鏈樣品，這對(duì)CysCys殘基側(cè)鏈被殘基側(cè)鏈被修飾成類似修飾成類似LysLys的側(cè)鏈，也具有的側(cè)鏈，也具有-NH-NH2 2 。這樣，。這樣，胰蛋白酶便能斷裂胰蛋白酶便能斷裂CysCys殘基羧基端的肽鍵。殘基羧基端的肽鍵。胰蛋白酶胰蛋白酶 或胰凝乳蛋白酶或胰凝乳蛋白酶（C Chymotrypsinhymotrypsin）：）：R R1 1=Phe, =Phe, Trp,TyrTrp,Tyr時(shí)水解快時(shí)水解快; ; R R1 1= Leu= Leu，MetMet和和HisHis水解稍慢。水解稍慢。 R R2 2=Pro =Pro 水解受抑。水解

36、受抑。NHCHCOR4NHCHCOR3NHCHCOR2NHCHCOR1肽鏈水解位點(diǎn)水解位點(diǎn)糜蛋白酶糜蛋白酶 P Pepsinepsin：R R1 1和和R R2 2Phe, Trp, Tyr; Phe, Trp, Tyr; LeuLeu以及其它疏水性氨基酸水解速以及其它疏水性氨基酸水解速度較快度較快。 R R1 1=Pro =Pro 不水解。不水解。NHCHCOR4NHCHCOR3NHCHCOR2NHCHCOR1肽鏈水解位點(diǎn)水解位點(diǎn)胃蛋白酶胃蛋白酶 thermolysinthermolysin：R R2 2=Phe, Trp, Tyr; Leu=Phe, Trp, Tyr; Leu，Ile,

37、MetIle, Met以及其它疏以及其它疏水性強(qiáng)的氨基酸水解速度較快。水性強(qiáng)的氨基酸水解速度較快。 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 水解受抑。水解受抑。NHCHCOR4NHCHCOR3NHCHCOR2NHCHCOR1肽鏈水解位點(diǎn)水解位點(diǎn)嗜熱菌蛋白酶嗜熱菌蛋白酶木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶NHCHCOR4NHCHCOR3NHCHCOR2NHCHCOR1R R1 1=Arg=Arg或或LysLys 前者又叫谷氨酸蛋白酶：前者又叫谷氨酸蛋白酶： R R1 1=Glu=Glu、Asp(pH7.8Asp(pH7.8磷酸緩沖液磷

38、酸緩沖液); ); R R1 1=Glu (pH7.8=Glu (pH7.8碳酸氫銨緩沖液或碳酸氫銨緩沖液或pH4.0pH4.0醋酸銨緩沖液醋酸銨緩沖液) ) 后者又叫精氨酸蛋白酶：后者又叫精氨酸蛋白酶： R R1 1=Arg=ArgNH CH COR4NH CH COR3NH CH COR2NH CH COR1肽鏈水解位點(diǎn)水解位點(diǎn)葡萄球菌蛋白酶和梭菌蛋白酶葡萄球菌蛋白酶和梭菌蛋白酶 化學(xué)法：化學(xué)法：可獲得較大的肽段可獲得較大的肽段溴化氰溴化氰( (Cyanogen bromide)Cyanogen bromide)水解法，它能選擇性水解法，它能選擇性地切割由地切割由甲硫氨酸的羧基甲硫氨酸的羧

39、基所形成的肽鍵。所形成的肽鍵。羥胺（羥胺（NHNH2 2OHOH）：）：專一性斷裂專一性斷裂- -AsnAsn- -Gly-Gly-之間的肽鍵。也能部分裂解之間的肽鍵。也能部分裂解- -AsnAsn- -Leu-Leu-之間的肽鍵以及之間的肽鍵以及- -AsnAsn- -Ala-Ala-之間的肽鍵。之間的肽鍵。 （2 2）測(cè)定步驟測(cè)定步驟G.G.分離肽段分離肽段, ,測(cè)定每個(gè)肽段的氨基酸順序。測(cè)定每個(gè)肽段的氨基酸順序。 Edman Edman （苯異硫氰酸酯苯異硫氰酸酯P PITCITC法）法）氨基酸順序分析氨基酸順序分析法實(shí)際上也是一種法實(shí)際上也是一種N-N-端分析法。此法的特點(diǎn)是能端分析法

40、。此法的特點(diǎn)是能夠不斷重復(fù)循環(huán)，將肽鏈夠不斷重復(fù)循環(huán)，將肽鏈N-N-端氨基酸殘基逐一進(jìn)端氨基酸殘基逐一進(jìn)行解離。行解離。 Edman降解法現(xiàn)在已有多種改進(jìn)形式。例如DNSEdman測(cè)序法，它是用前述的DNS法測(cè)定肽鏈的N一末端賤基，用Edman降解法提供逐次減少一個(gè)殘基的肽鏈樣品。此外為提高檢出被釋放殘基（PTH一氨基酸）的靈敏度，采用熒光基團(tuán)或有色基團(tuán)等標(biāo)記的PITC試劑，如4一N，N一二甲氨基偶氮苯4，異硫氰酸酯（縮寫(xiě)為DABITC）就是改進(jìn)的有色Edman降解試劑。 生成的PTH氨基酸在紫外區(qū)有強(qiáng)吸收，可利用各種層析技術(shù)分離。 測(cè)測(cè)定定每每條條多多肽肽鏈鏈的的氨氨基基酸酸組組成成 （2）

41、測(cè)定步驟）測(cè)定步驟H.H.確定肽段在多肽鏈中的次序確定肽段在多肽鏈中的次序 利用兩套或多套肽段的氨基酸順序彼此間的交錯(cuò)重疊，拼湊出整條多利用兩套或多套肽段的氨基酸順序彼此間的交錯(cuò)重疊，拼湊出整條多肽鏈的氨基酸順序。肽鏈的氨基酸順序。 示例示例( (十肽的水解十肽的水解) )A A法水解得到四個(gè)小肽：法水解得到四個(gè)小肽： A1 Ala-PheA1 Ala-Phe A2 Gly-Lys-Asn-Tyr A2 Gly-Lys-Asn-Tyr A3 Arg-Tyr A3 Arg-Tyr A4 His-Val A4 His-ValB B法水解得到三個(gè)小肽：法水解得到三個(gè)小肽： B1 Ala-Phe-Gl

42、y-LysB1 Ala-Phe-Gly-Lys B2 Asn-Tyr-Arg B2 Asn-Tyr-Arg B3 Tyr- His-Val B3 Tyr- His-ValN-N-末端殘基末端殘基H HC-C-末端殘基末端殘基S S第一套肽段第一套肽段 第二套肽段第二套肽段OUS SEOOUS SEOPS WTOUPS WTOUEOVE VERLEOVE VERLRLA APSRLA APSHOWT HOHOWT HO氨基酸順序怎樣排列？氨基酸順序怎樣排列？ （2）測(cè)定步驟）測(cè)定步驟I.I.確定原多肽鏈中二硫鍵的位置確定原多肽鏈中二硫鍵的位置采用胃蛋白酶水解：采用胃蛋白酶水解：切點(diǎn)多，二硫鍵穩(wěn)切

43、點(diǎn)多，二硫鍵穩(wěn)定定 一般采用胃蛋白酶處理含有二硫鍵的多肽鏈一般采用胃蛋白酶處理含有二硫鍵的多肽鏈( (切點(diǎn)多；酸性環(huán)切點(diǎn)多；酸性環(huán)境下防止二硫鍵發(fā)生交換境下防止二硫鍵發(fā)生交換) )。 將所得的肽段利用將所得的肽段利用BrownBrown及及HartlayHartlay的的對(duì)角線電泳技術(shù)對(duì)角線電泳技術(shù)進(jìn)行分離。進(jìn)行分離。S SS SHCOOOHHCOOOHSOSO3 3H HSOSO3 3H H+ +- -+ +- -第二向第二向第一向第一向a ab bBrownBrown和和HartlayHartlay對(duì)角線電泳圖解對(duì)角線電泳圖解pH6.5pH6.5圖中圖中a a、b b兩個(gè)斑點(diǎn)是兩個(gè)斑點(diǎn)是由

44、一個(gè)二硫鍵斷裂由一個(gè)二硫鍵斷裂產(chǎn)生的肽段產(chǎn)生的肽段 將每對(duì)含磺基丙氨酸的肽段取下，進(jìn)行氨基酸序列分析，然后與多肽鏈的將每對(duì)含磺基丙氨酸的肽段取下，進(jìn)行氨基酸序列分析，然后與多肽鏈的氨基酸序列比較，即可推斷出二硫鍵在肽鏈間或肽鏈內(nèi)的位置。氨基酸序列比較，即可推斷出二硫鍵在肽鏈間或肽鏈內(nèi)的位置。 3. 3.蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)舉例蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)舉例 （1 1）胰島素（）胰島素（InsulinInsulin）A A鏈鏈B B鏈鏈一個(gè)鏈內(nèi)二硫鍵和兩一個(gè)鏈內(nèi)二硫鍵和兩個(gè)鏈間二硫鍵，分子個(gè)鏈間二硫鍵，分子量量57005700A A鏈鏈2121個(gè)個(gè)aaaa殘基殘基B B鏈鏈3030個(gè)個(gè)aaaa殘基殘基 （2 2）

45、牛胰核糖核酸酶（）牛胰核糖核酸酶（RNaseRNase） 一條多肽鏈，一條多肽鏈，124124AAAA殘基組成，四殘基組成，四 個(gè)鏈內(nèi)二硫鍵，分子量個(gè)鏈內(nèi)二硫鍵，分子量1260012600。它是測(cè)出一它是測(cè)出一級(jí)結(jié)構(gòu)的第一個(gè)酶分子。級(jí)結(jié)構(gòu)的第一個(gè)酶分子。 四四 蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)與生物功能的關(guān)系蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)與生物功能的關(guān)系 （一）同源蛋白質(zhì)的物種差異與生物進(jìn)化（一）同源蛋白質(zhì)的物種差異與生物進(jìn)化1 1、同源蛋白質(zhì)同源蛋白質(zhì)在不同生物體中行使相同或相似在不同生物體中行使相同或相似功能的蛋白質(zhì)。同源蛋白質(zhì)的氨基酸序列具有明顯的功能的蛋白質(zhì)。同源蛋白質(zhì)的氨基酸序列具有明顯的相似性，稱為相似性，稱為序列

46、同源性序列同源性。具有明顯。具有明顯序列同源序列同源的蛋白的蛋白質(zhì)也稱為同源蛋白質(zhì)。質(zhì)也稱為同源蛋白質(zhì)。同源蛋白質(zhì)含有不變殘基和可變殘基。同源蛋白質(zhì)含有不變殘基和可變殘基。 2 2、細(xì)胞色素、細(xì)胞色素C C 細(xì)胞色素細(xì)胞色素C C是真核細(xì)胞線粒體內(nèi)膜上一種含是真核細(xì)胞線粒體內(nèi)膜上一種含F(xiàn)eFe的的蛋白質(zhì)，在生物氧化中起傳遞電子的作用。蛋白質(zhì)，在生物氧化中起傳遞電子的作用。血紅素結(jié)合部位血紅素結(jié)合部位酶結(jié)合部位酶結(jié)合部位 通過(guò)植物、動(dòng)物和微生物等數(shù)百種生物的細(xì)胞色通過(guò)植物、動(dòng)物和微生物等數(shù)百種生物的細(xì)胞色素素C C一級(jí)結(jié)構(gòu)的研究表明：一級(jí)結(jié)構(gòu)的研究表明： （1 1）親緣關(guān)系越近，）親緣關(guān)系越近，

47、AAAA順序的同源性越大。順序的同源性越大。 不同生物與人的細(xì)胞色素不同生物與人的細(xì)胞色素C C相比較相比較AAAA差異數(shù)目差異數(shù)目 黑猩猩黑猩猩 0 0 雞、火雞雞、火雞 13 13 牛豬羊牛豬羊 10 10 海龜海龜 15 15 狗驢狗驢 11 11 小麥小麥 35 35 粗糙鏈孢霉粗糙鏈孢霉43 43 酵母菌酵母菌 44 44 （2 2）盡管不同生物間親緣關(guān)系差別很大，但與細(xì)胞）盡管不同生物間親緣關(guān)系差別很大，但與細(xì)胞色素色素C C功能密切相關(guān)的功能密切相關(guān)的AAAA順序卻有共同之處，即保守順順序卻有共同之處，即保守順序不變（不變殘基）序不變（不變殘基）（二）同源蛋白質(zhì)具有共同的進(jìn)化起源

48、（二）同源蛋白質(zhì)具有共同的進(jìn)化起源1、氧合血紅素蛋白肌紅蛋白、血紅蛋白的鏈和鏈?zhǔn)侵榈鞍祝鼈冇泻芨叩男蛄型?。人肌紅蛋白和人-珠蛋白鏈有38個(gè)氨基酸是相同的，人-珠蛋白和人-珠蛋白有64個(gè)殘基是共同的。20世紀(jì) 以氨基酸為原料合成了一個(gè)十八肽。 1953年 美國(guó) Du.Vigneaud：生物活性的催產(chǎn)素 1965年 中國(guó)：生物活性的牛胰島素 1962年 美國(guó)Merrifield：固相合成法 五 肽與蛋白質(zhì)的合成（一）肽的人工合成兩種類型：一是由不同氨基酸按照一定順序的控制合成，二是由一種或兩種氨基酸聚合或共聚合?？刂坪铣伤x的試劑必需能和其他不應(yīng)參加接肽的功能團(tuán)不發(fā)生作用，因此需把這些基團(tuán)加以封閉或保護(hù)，肽鍵形成之后，再將保護(hù)基除去。作為保護(hù)基，必須符合這樣的條件：在接肽時(shí)能起保護(hù)作用，而在接肽以后又很容易除去，不致引起肽鍵的斷裂。應(yīng)用較多的氨基保護(hù)基是芐氧甲?；?，它可以在催化加氫或用金屬鈉在液氮中處理除去。羧基一般用鹽或堿的形式加以保護(hù)。側(cè)鏈上的活潑功能團(tuán)也必須給予保護(hù)。正常條件下，羧基和氨基之間不能自發(fā)不能自發(fā)產(chǎn)生，