蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸及其連接方式講課講稿

1、第一頁，共90頁。第二頁，共90頁。第三頁，共90頁。第四頁，共90頁。第五頁，共90頁。第六頁，共90頁。第七頁，共90頁。第八頁，共90頁。第九頁，共90頁。H甘氨酸甘氨酸CH3丙氨酸丙氨酸L-L-氨基酸的通式氨基酸的通式RC+NH3COO-H第十頁，共90頁。第十一頁，共90頁。第十二頁，共90頁。色氨酸色氨酸 tryptophan Try W 5.89絲氨酸絲氨酸 serine Ser S 5.68酪氨酸酪氨酸 tyrosine Try Y 5.66 半胱氨酸半胱氨酸 cysteine Cys C 5.07 蛋氨酸蛋氨酸 methionine Met M 5.74天冬酰胺天冬酰胺 as

2、paragine Asn N 5.41 谷氨酰胺谷氨酰胺 glutamine Gln Q 5.65 蘇氨酸蘇氨酸 threonine Thr T 5.602. 2. 極性中性極性中性(zhngxng)(zhngxng)氨基酸氨基酸目目 錄錄第十三頁，共90頁。天冬氨酸天冬氨酸 aspartic acid Asp D 2.97谷氨酸谷氨酸 glutamic acid Glu E 3.22賴氨酸賴氨酸 lysine Lys K 9.74精氨酸精氨酸 arginine Arg R 10.76組氨酸組氨酸 histidine His H 7.593. 3. 酸性酸性(sun xn)(sun xn)氨基

3、氨基酸酸4. 4. 堿性堿性(jin xn)(jin xn)氨基酸氨基酸目目 錄錄第十四頁，共90頁。第十五頁，共90頁。第十六頁，共90頁。（二）氨基酸的理化（二）氨基酸的理化(lhu)(lhu)性質(zhì)性質(zhì)1. 1. 兩性兩性(lingxng)(lingxng)解離及等電點解離及等電點氨基酸是兩性氨基酸是兩性(lingxng)(lingxng)電解質(zhì)，其解電解質(zhì)，其解離程度取決于所處溶液的酸堿度。離程度取決于所處溶液的酸堿度。等電點等電點(isoelectric point, pI) (isoelectric point, pI) 在某一在某一pHpH的溶液中，氨基酸解離成陽離子和陰離的溶液中

4、，氨基酸解離成陽離子和陰離子的趨勢及程度相等，成為兼性離子，呈電中性。此子的趨勢及程度相等，成為兼性離子，呈電中性。此時溶液的時溶液的pHpH值值稱為該氨基酸的稱為該氨基酸的等電點等電點。第十七頁，共90頁。CH COOHRNH3+CH COOHRNH3+第十八頁，共90頁。2. 2. 紫外吸收紫外吸收(xshu) (xshu) 色氨酸、酪氨酸色氨酸、酪氨酸的最大吸收的最大吸收(xshu)(xshu)峰在峰在 280 nm 280 nm 附近。附近。大多數(shù)蛋白質(zhì)含有大多數(shù)蛋白質(zhì)含有這兩種氨基酸殘基，所這兩種氨基酸殘基，所以 測 定 蛋 白 質(zhì) 溶 液以 測 定 蛋 白 質(zhì) 溶 液(rngy)2

5、80nm(rngy)280nm吸光值是吸光值是分析溶液分析溶液(rngy)(rngy)中蛋中蛋白質(zhì)含量的快速簡便方白質(zhì)含量的快速簡便方法。法。芳香族氨基酸的紫外吸收芳香族氨基酸的紫外吸收第十九頁，共90頁。第二十頁，共90頁。OOOHOHR CH COOHNH2OOHOH+ RCHO + NH3 + CO2茚三酮茚三酮 氨基酸氨基酸 茚三酮茚三酮( (還原型還原型) ) 醛醛OOHOH+ NH3OOOON茚三酮茚三酮 藍色或紫色化合物藍色或紫色化合物2 2第二十一頁，共90頁。第二十二頁，共90頁。NH-CH-CHOHO OH甘甘氨氨酸酸+ +- -H HOHOH甘氨酰甘氨酸甘氨酰甘氨酸肽鍵肽

6、鍵(ti (ti jin)jin)第二十三頁，共90頁。第二十四頁，共90頁。第二十五頁，共90頁。C末端末端(m dun)第二十六頁，共90頁。第二十七頁，共90頁。GSHGSH過氧化過氧化物物(u (u yn hu yn hu w)w)酶酶H H2 2O O2 2 2GSH 2GSH 2H2H2 2O O GSSG GSSG GSH GSH還原酶還原酶NADPHNADPH+H H+ + NADPNADP+ + 第二十八頁，共90頁。第二十九頁，共90頁。第三十頁，共90頁。第三十一頁，共90頁。目目 錄錄第三十二頁，共90頁。第三十三頁，共90頁。第三十四頁，共90頁。第三十五頁，共90頁

7、。CHCNCHOHCCHNCRHNHCCOHOH2NROORHR水解肽鍵的位置水解肽鍵的酶或試劑 對被水解肽鍵羧基側R的要求胰蛋白酶 精、賴胰凝乳蛋白酶 芳香族氨基酸：苯丙、酪、色金黃色葡萄球菌內(nèi)肽酶V8 谷溴化氰 蛋亞碘?；郊姿?色第三十六頁，共90頁。第三十七頁，共90頁。第三十八頁，共90頁。第三十九頁，共90頁。第四十頁，共90頁。第四十一頁，共90頁。第四十二頁，共90頁。第四十三頁，共90頁。-螺旋(luxun)-轉(zhuǎn)角(zhunjio)旋旋(luxun)含含9個氨基酸殘基。第個氨基酸殘基。第2個個螺旋螺旋(luxun)是是DNA識別部位，識別部位，結合于結合于DNA分子的深溝中。

8、分子的深溝中。螺旋螺旋轉(zhuǎn)角NC第四十四頁，共90頁。Zn組氨酸殘基半胱氨酸殘基-折疊-折疊-螺旋ZnYKCGERSFVEKSALSRHQRVHKNCLZn第四十五頁，共90頁。第四十六頁，共90頁。目目 錄錄第四十七頁，共90頁。N 端端 C端端第四十八頁，共90頁。第四十九頁，共90頁。第五十頁，共90頁。第五十一頁，共90頁。第五十二頁，共90頁。第五十三頁，共90頁。第五十四頁，共90頁。第五十五頁，共90頁。第五十六頁，共90頁。第五十七頁，共90頁。第五十八頁，共90頁。第五十九頁，共90頁。第六十頁，共90頁。第六十一頁，共90頁。第六十二頁，共90頁。第六十三頁，共90頁。 肌紅

9、蛋白的三級結構肌紅蛋白的三級結構含有8個-螺旋，分別取名為A、B、C、D、E、F、G、H。血紅素位于(wiy)E和F之間，F(xiàn)8組93(綠色)與Fe形成第5個配位鍵。ABCDEFGH9364第六十四頁，共90頁。血紅蛋白肌紅蛋白結合氧釋放氧 肌紅蛋白與血紅蛋白的帶氧曲線肌紅蛋白的氧飽和曲線為距形雙曲線,血氧飽和度為20%時仍能帶氧,肌肉缺氧時(氧飽和度為5%)大量釋放氧,以供肌肉收縮需要;血紅蛋白的氧飽和曲線為S形曲線,表明血紅蛋白四個亞基對氧的結合具有正協(xié)同效應。第六十五頁，共90頁。NNNNOHOHOONNFe2+O2NNF8 HisE7 HisIIIIIIIVNNF8 HisNNF8 Hi

10、sO2O2卟啉平面第六十六頁，共90頁。第六十七頁，共90頁。 正常朊病毒蛋白與朊病毒空間結構(jigu)的差異 朊病毒（PrPsc）是蛋白質(zhì)，不含核酸。它是正常朊病毒蛋白（PrPc）的空間構象由-螺旋變成-片層結構(jigu)所致。因此，這類疾病又稱蛋白質(zhì)構象病。朊病毒本身不能復制，但它卻可以攻擊大腦的正常朊病毒蛋白，使其發(fā)生構象改變，并與其結合，成為致病的朊病毒二聚體。此二聚體再攻擊正常的朊病毒蛋白。這樣，腦組織中的朊病毒不斷積蓄，造成腦組織發(fā)生退行性變。 正常朊病毒蛋白(dnbi)結構 （顯示-螺旋） 朊病毒結構(jigu)（顯示-片層結構(jigu)）第六十八頁，共90頁。第六十九頁，

11、共90頁。第七十頁，共90頁。變性沉淀改變pH至pI破壞水溶液中蛋白質(zhì)的水化膜和中和電荷（變性蛋白質(zhì)）（蛋白質(zhì)未變性）凝固加熱加熱（變性，不再溶解）加熱加熱第七十一頁，共90頁。雙縮脲反應（雙縮脲反應（biuret test）：堿性條件下，）：堿性條件下，Cu2+與蛋白質(zhì)分子中的肽鍵形成紫紅色絡合物酚試劑呈色反應與蛋白質(zhì)分子中的肽鍵形成紫紅色絡合物酚試劑呈色反應（Lowry test）：除蛋白質(zhì)分子中肽鍵與堿性）：除蛋白質(zhì)分子中肽鍵與堿性Cu2+發(fā)生發(fā)生(fshng)二縮脲反應外，蛋二縮脲反應外，蛋 白質(zhì)分子中的色氨酸與酪氨酸殘基還將試劑白質(zhì)分子中的色氨酸與酪氨酸殘基還將試劑中的磷鎢酸和磷鉬酸

12、鹽還原生成藍色化合物（鉬藍）中的磷鎢酸和磷鉬酸鹽還原生成藍色化合物（鉬藍）第七十二頁，共90頁。原理原理第七十三頁，共90頁。 蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)與常用的純化方法 蛋白質(zhì)的理化性質(zhì) 常用的純化方法分子質(zhì)量 離心 凝膠過濾 透析、超濾電荷 離子交換層析 電泳 等電聚焦溶解度 調(diào)整 pH 調(diào)整離子強度 降低介電常數(shù)特異結合部位 親和層析 親和洗脫其他性質(zhì) 吸附層析 液相層析 氣相層析第七十四頁，共90頁。第七十五頁，共90頁。超速離心機超速離心機 50 000 rpm50 000 rpm第七十六頁，共90頁。透析(dialysis):磁力攪拌器透析前透析后透析袋通過透析，小分子通透透析袋，散布于透析

13、液中，大分子量的蛋白質(zhì)不能通透透析袋，留在透析袋內(nèi)。從而，蛋白質(zhì)溶液中的小分子物質(zhì)通過透析被分離除去。第七十七頁，共90頁。磁力(cl)攪拌器待超濾的蛋白質(zhì)溶液(rngy)加壓的氮氣超濾膜第七十八頁，共90頁。第七十九頁，共90頁。洗脫液膠粒樣品小分子大分子蛋白濃度洗脫體積各試管進行連續(xù)收集試管走行方向 凝膠過濾分離蛋白質(zhì)示意圖凝膠過濾第八十頁，共90頁。洗脫洗脫洗脫樣品凝膠顆粒大分子先洗脫下來小分子后洗脫下來 凝膠過濾分離蛋白質(zhì)示意圖第八十一頁，共90頁。第八十二頁，共90頁。低鹽濃度 洗脫液高鹽濃度 洗脫液各試管進行連續(xù)收集混合蛋白質(zhì)離子交換層析柱+ + +試管走行方向第八十三頁，共90頁

14、。 離子交換層析分離蛋白質(zhì)示意圖用高濃度的陰離子洗脫 帶負電荷少的蛋白質(zhì)先洗脫下來+用低濃度的陰離子洗脫+ 帶負電荷多的蛋白質(zhì)后洗脫下來陰離子交換劑第八十四頁，共90頁。原點帶負電荷蛋白質(zhì)的泳動方向濾紙、醋酸纖維素薄膜或其他支持物陽極陰極電極緩沖液電極緩沖液電泳示意圖電泳（electrophoresis）：第八十五頁，共90頁。第八十六頁，共90頁。(tiojin)(tiojin)下不同的基因開放而表達出不同的蛋白質(zhì)組；下不同的基因開放而表達出不同的蛋白質(zhì)組；環(huán)境因素（藥物等）均可影響細胞內(nèi)蛋白質(zhì)組的組成。環(huán)境因素（藥物等）均可影響細胞內(nèi)蛋白質(zhì)組的組成。所以，組織器官的蛋白質(zhì)組具有多樣性、多變性和可所以，組織器官的蛋白質(zhì)組具有多樣性、多變性和可調(diào)節(jié)性，具有不同時、空的差異和深受機體內(nèi)、外條件調(diào)節(jié)性，具有不同時、空的差異和深受機體內(nèi)、外條件(tiojin)(tiojin)的影響。的影響。第八十七頁，共90頁。第八十八頁，共90頁。第八十九頁，共90頁。蛋白質(zhì)的基本組