蛋白質結構與功能無綜述

蛋白質結構與功能無綜述第一頁，共一百四十頁，2022年，8月28日緒論(Preface)

生物化學（Biochemistry）:

生物化學研究的主要內(nèi)容：分子生物學（Molecularbiology）:

生物化學發(fā)展簡史:

生物化學與醫(yī)學：學習方法和參考書本書綱要：分四篇，共21章，其中13-21章自學）總學時96:理論50(48)學時＋實驗22(24)學時第二頁，共一百四十頁，2022年，8月28日

生物化學期末成績計算方法生物化學期末成績分為2部分（期末考試、實驗）。成績計算方式：期末考試70％實驗平時成績30％

第三頁，共一百四十頁，2022年，8月28日

實驗要求：1、每個班級在實驗課開課以前按照老師的要求進行分組，分組以后每位同學要嚴格按照自己被分配的實驗室和小組進行實驗，在沒有征得老師同意得情況下，不得自行調(diào)換實驗室。2、實驗周(第6周開始)及地點第四頁，共一百四十頁，2022年，8月28日第一篇

生物大分子的結構與功能本篇主要內(nèi)容

蛋白質的結構與功能核酸的結構與功能酶第五頁，共一百四十頁，2022年，8月28日蛋白質的結構與功能第一章StructureandFunctionofProtein第六頁，共一百四十頁，2022年，8月28日

蛋白質的分子組成

蛋白質的分子結構蛋白質結構與功能的關系

蛋白質的理化性質蛋白質的分離、純化與結構分析本章主要內(nèi)容第七頁，共一百四十頁，2022年，8月28日一、什么是蛋白質?蛋白質(protein)是由許多氨基酸(aminoacids)通過肽鍵(peptidebond)相連形成的高分子含氮化合物。第八頁，共一百四十頁，2022年，8月28日蛋白質研究的歷史1833年，從麥芽中分離淀粉酶；隨后從胃液中分離到類似胃蛋白酶的物質。1864年，血紅蛋白被分離并結晶。19世紀末，證明蛋白質由氨基酸組成，并合成了多種短肽。20世紀初，發(fā)現(xiàn)蛋白質的二級結構；完成胰島素一級結構測定。第九頁，共一百四十頁，2022年，8月28日20世紀中葉，各種蛋白質分析技術相繼建立，促進了蛋白質研究迅速發(fā)展；1962年，確定了血紅蛋白的四級結構。20世紀90年代，功能基因組與蛋白質組研究展開。第十頁，共一百四十頁，2022年，8月28日二、蛋白質的生物學重要性1.蛋白質是生物體重要組成成分分布廣：所有器官、組織都含有蛋白質；細胞的各個部分都含有蛋白質。含量高：蛋白質是細胞內(nèi)最豐富的有機分子，占人體干重的45％，某些組織含量更高，例如脾、肺及橫紋肌等高達80％。第十一頁，共一百四十頁，2022年，8月28日1）作為生物催化劑（酶）2）代謝調(diào)節(jié)作用3）免疫保護作用4）物質的轉運和存儲5）運動與支持作用6）參與細胞間信息傳遞2.蛋白質具有重要的生物學功能3.氧化供能第十二頁，共一百四十頁，2022年，8月28日蛋白質的分子組成

TheMolecularComponentofProtein第一節(jié)第十三頁，共一百四十頁，2022年，8月28日組成蛋白質的元素主要有C、H、O、N和S。

有些蛋白質含有少量磷或金屬元素鐵、銅、鋅、錳、鈷、鉬，個別蛋白質還含有碘

。第十四頁，共一百四十頁，2022年，8月28日

各種蛋白質的含氮量很接近，平均為16％。由于體內(nèi)的含氮物質以蛋白質為主，因此，只要測定生物樣品中的含氮量，就可以根據(jù)以下公式推算出蛋白質的大致含量：100克樣品中蛋白質的含量(g%)=每克樣品含氮克數(shù)×6.25×100？蛋白質元素組成的特點第十五頁，共一百四十頁，2022年，8月28日一、氨基酸

——組成蛋白質的基本單位存在自然界中的氨基酸有300余種，但組成人體蛋白質的氨基酸僅有20種，且均屬L-α-氨基酸（Gly、Pro除外）。第十六頁，共一百四十頁，2022年，8月28日H甘氨酸CH3丙氨酸L-α氨基酸的通式R第十七頁，共一百四十頁，2022年，8月28日

脯氨酸（亞氨基酸）第十八頁，共一百四十頁，2022年，8月28日（一）氨基酸的分類*20種氨基酸的英文名稱、縮寫符號及分類如下:非極性脂肪族氨基酸極性中性氨基酸芳香族氨基酸酸性氨基酸堿性氨基酸第十九頁，共一百四十頁，2022年，8月28日1.非極性脂肪族氨基酸第二十頁，共一百四十頁，2022年，8月28日2.極性中性氨基酸第二十一頁，共一百四十頁，2022年，8月28日3.芳香族氨基酸第二十二頁，共一百四十頁，2022年，8月28日天冬氨酸

asparticacidAspD

2.97谷氨酸

glutamicacidGluE

3.22賴氨酸

lysineLysK

9.74精氨酸

arginineArgR

10.76組氨酸

histidineHisH

7.594.酸性氨基酸5.堿性氨基酸目錄第二十三頁，共一百四十頁，2022年，8月28日

必需氨基酸(essentialaminoacid)指體內(nèi)需要而又不能自身合成，必須由食物供給的氨基酸，共有8種：Ile、Met、Val、Leu、Trp、Phe、Thr、Lys

。其余12種氨基酸體內(nèi)可以合成，稱非必需氨基酸。“一家寫兩三本書來”第二十四頁，共一百四十頁，2022年，8月28日

半胱氨酸+胱氨酸二硫鍵-HH特殊氨基酸第二十五頁，共一百四十頁，2022年，8月28日（二）氨基酸的理化性質1.兩性解離及等電點氨基酸是兩性電解質，其解離程度取決于所處溶液的酸堿度。等電點(isoelectricpoint,pI)

在某一pH的溶液中，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。此時溶液的pH值稱為該氨基酸的等電點。第二十六頁，共一百四十頁，2022年，8月28日pH=pI+OH-pH>pI+H++OH-+H+pH<pI氨基酸的兼性離子陽離子陰離子第二十七頁，共一百四十頁，2022年，8月28日

氨基酸等電點（pI）的計算pI=1/2（pkn+pKn+1)

pI等于兼性離子兩邊的pk值的平均值

第二十八頁，共一百四十頁，2022年，8月28日pI計算舉例：

AsppK1＝1.58，pK2＝3.56，pK3＝9.6其pI＝1/2(pK1+pK2)

＝1/2(1.58+3.56)

＝2.97LyspK1＝2.18，pK2＝8.95，pK3＝10.53其pI＝1/2(pK2+pK3)

＝1/2(8.95+10.53)

＝9.74第二十九頁，共一百四十頁，2022年，8月28日2.紫外吸收色氨酸、酪氨酸的最大吸收峰在280nm

附近。大多數(shù)蛋白質含有這兩種氨基酸殘基，所以測定蛋白質溶液280nm的光吸收值是分析溶液中蛋白質含量的快速簡便的方法。芳香族氨基酸的紫外吸收第三十頁，共一百四十頁，2022年，8月28日3.茚三酮反應氨基酸與茚三酮水合物共熱，可生成藍紫色化合物，其最大吸收峰在570nm處。由于此吸收峰值與氨基酸的含量存在正比關系，因此可作為氨基酸定量分析方法。注意：Pro與茚三酮反應后顯黃色，其最大吸收峰在440nm處。

第三十一頁，共一百四十頁，2022年，8月28日二、蛋白質是由許多氨基酸殘基組成的多肽鏈*肽鍵(peptidebond)是由一個氨基酸的-羧基與另一個氨基酸的-氨基脫水縮合而形成的化學鍵。（一）肽(peptide)第三十二頁，共一百四十頁，2022年，8月28日+-HOH甘氨酰甘氨酸肽鍵第三十三頁，共一百四十頁，2022年，8月28日*肽是由氨基酸通過肽鍵縮合而形成的化合物*兩分子氨基酸縮合形成二肽，三分子氨基酸縮合則形成三肽……*

肽鏈中的氨基酸分子因為脫水縮合而基團不全，被稱為氨基酸殘基(residue)。*由十個以內(nèi)氨基酸相連而成的肽稱為寡肽(oligopeptide)，由更多的氨基酸相連形成的肽稱多肽(polypeptide)。（多肽與蛋白質有何區(qū)別？）。第三十四頁，共一百四十頁，2022年，8月28日N末端：多肽鏈中有自由氨基的一端C末端：多肽鏈中有自由羧基的一端多肽鏈有兩端*多肽鏈(polypeptidechain)是指許多氨基酸之間以肽鍵連接而成的一種結構。第三十五頁，共一百四十頁，2022年，8月28日N末端C末端牛核糖核酸酶第三十六頁，共一百四十頁，2022年，8月28日（二）幾種生物活性肽1.谷胱甘肽(glutathione,GSH)第三十七頁，共一百四十頁，2022年，8月28日GSH過氧化物酶H2O22GSH2H2OGSSG

GSH還原酶NADPH+H+NADP+第三十八頁，共一百四十頁，2022年，8月28日

體內(nèi)許多激素屬寡肽或多肽

神經(jīng)肽(neuropeptide)2.多肽類激素及神經(jīng)肽第三十九頁，共一百四十頁，2022年，8月28日蛋白質的分子結構

TheMolecularStructureofProtein

第二節(jié)第四十頁，共一百四十頁，2022年，8月28日蛋白質的分子結構包括

一級結構(primarystructure)二級結構(secondarystructure)三級結構(tertiarystructure)四級結構(quaternarystructure)高級結構第四十一頁，共一百四十頁，2022年，8月28日定義蛋白質的一級結構指多肽鏈中氨基酸的排列順序。一、蛋白質的一級結構主要的化學鍵肽鍵，有些蛋白質還包括二硫鍵。第四十二頁，共一百四十頁，2022年，8月28日N末端C末端牛核糖核酸酶第四十三頁，共一百四十頁，2022年，8月28日一級結構是蛋白質空間構象和特異生物學功能的基礎。一級結構特點?目錄（1953年Sanger提出）第四十四頁，共一百四十頁，2022年，8月28日

維持蛋白質高級的化學鍵1.氫鍵

氫鍵(hydrogenbond)的形成常見于連接在一電負性很強的原子上的氫原子，與另一電負性很強的原子之間。2.疏水鍵

非極性物質（非極性氨基酸殘基側鏈）在含水的極性環(huán)境中存在時，會產(chǎn)生一種相互聚集的力，這種力稱為疏水鍵或疏水作用力。第四十五頁，共一百四十頁，2022年，8月28日3.離子鍵（鹽鍵）

離子鍵(saltbond)是由帶正電荷基團與帶負電荷基團之間相互吸引而形成的化學鍵。

4.范德華氏（vanderWaals)引力

原子、分子、基團之間存在的一種弱的相互作用力。5.配位鍵

6.二硫鍵

第四十六頁，共一百四十頁，2022年，8月28日目錄ddd范德華力二硫鍵第四十七頁，共一百四十頁，2022年，8月28日二、蛋白質的二級結構蛋白質分子中某一段肽鏈的局部空間結構，即該段肽鏈主鏈骨架原子的相對空間位置，并不涉及氨基酸殘基側鏈的構象

。定義

主要的化學鍵：

氫鍵

第四十八頁，共一百四十頁，2022年，8月28日（一）肽單元參與肽鍵的6個原子C1、C、O、N、H、C2位于同一平面，C1和C2在平面上所處的位置為反式(trans)構型，此同一平面上的6個原子構成了所謂的肽單元

(peptideunit)

。第四十九頁，共一百四十頁，2022年，8月28日

蛋白質二級結構的主要形式

-螺旋(-helix)

-折疊(-pleatedsheet)

-轉角(-turn)

無規(guī)卷曲(randomcoil)

第五十頁，共一百四十頁，2022年，8月28日（二）-螺旋目錄第五十一頁，共一百四十頁，2022年，8月28日左手/右手α-螺旋第五十二頁，共一百四十頁，2022年，8月28日α-螺旋的橫截面第五十三頁，共一百四十頁，2022年，8月28日結構特點：右手螺旋每螺旋圈包含3.6個氨基酸殘基，每個殘基跨距0.15nm，螺旋上升一圈0.54nm。相鄰螺旋之間通過肽鍵上的酰基氧與亞氨基氫間形成氫鍵保持螺旋結構穩(wěn)定。氫鍵方向與螺旋長軸基本平行。氨基酸側鏈伸向螺旋外側，對-螺旋的形成有一定影響。舉例：角蛋白第五十四頁，共一百四十頁，2022年，8月28日（三）-折疊（-片層/-折疊層）第五十五頁，共一百四十頁，2022年，8月28日第五十六頁，共一百四十頁，2022年，8月28日β-折迭：平行式和反平行式第五十七頁，共一百四十頁，2022年，8月28日肽鍵平面折疊成鋸齒狀（折紙狀）R－基團交錯位于齒狀結構上下方氫鍵維持穩(wěn)定與主鏈長軸垂直兩條以上肽鏈并列時，-片層有結構特點：順向反向平行舉例：蠶絲蛋白第五十八頁，共一百四十頁，2022年，8月28日（四）-轉角和無規(guī)卷曲-轉角（第2位常見Pro）無規(guī)卷曲是用來闡述沒有確定規(guī)律性的那部分肽鏈結構。第五十九頁，共一百四十頁，2022年，8月28日RNase的分子結構小結：二級結構特點第六十頁，共一百四十頁，2022年，8月28日（五）超二級結構及模體在許多蛋白質分子中，可發(fā)現(xiàn)二個或兩個以上具有二級結構的肽段，在空間上相互接近，形成一個有規(guī)則的二級結構組合，被稱為超二級結構。二個或三個具有二級結構的肽段，在空間上相互接近，形成一個特殊的空間構象，具有特殊的功能，被稱為模體(motif)。第六十一頁，共一百四十頁，2022年，8月28日鈣結合蛋白中結合鈣離子的模體鋅指結構α-螺旋-β轉角（或環(huán)）-α-螺旋模體鏈-β轉角-鏈模體鏈-β轉角-α-螺旋-β轉角-鏈模體模體常見的形式第六十二頁，共一百四十頁，2022年，8月28日（六）氨基酸殘基的側鏈對二級結構形成的影響蛋白質二級結構是以一級結構為基礎的。一段肽鏈其氨基酸殘基的側鏈適合形成-螺旋或β-折疊，它就會出現(xiàn)相應的二級結構。第六十三頁，共一百四十頁，2022年，8月28日三、蛋白質的三級結構疏水鍵、離子鍵、氫鍵和VanderWaals力等。主要的化學鍵整條肽鏈中全部氨基酸殘基的相對空間位置。即肽鏈中所有原子在三維空間的排布位置。（一）定義第六十四頁，共一百四十頁，2022年，8月28日

肌紅蛋白(Mb)N端C端第六十五頁，共一百四十頁，2022年，8月28日胰島素分子的三級結構第六十六頁，共一百四十頁，2022年，8月28日三級結構特點：單肽鏈蛋白質構成的最高級結構，包括主鏈和側鏈構象，所有原子呈區(qū)域化分布，從伸展程度上講緊密性更強三級結構已經(jīng)形成功能區(qū)第六十七頁，共一百四十頁，2022年，8月28日纖連蛋白分子的結構域（二）結構域大分子蛋白質的三級結構?？煞指畛梢粋€或數(shù)個球狀或纖維狀的區(qū)域，折疊得較為緊密，各行使其功能，稱為結構域(domain)

。第六十八頁，共一百四十頁，2022年，8月28日（三）分子伴侶分子伴侶(chaperon)通過提供一個保護環(huán)境從而加速蛋白質折疊成天然構象或形成四級結構的一類蛋白質。*分子伴侶可逆地與未折疊肽段的疏水部分結合隨后松開，如此重復進行可防止錯誤的聚集發(fā)生，使肽鏈正確折疊。*分子伴侶也可與錯誤聚集的肽段結合，使之解聚后，再誘導其正確折疊。*分子伴侶在蛋白質分子折疊過程中二硫鍵的正確形成起了重要的作用。第六十九頁，共一百四十頁，2022年，8月28日王志珍院士“漫畫”

第七十頁，共一百四十頁，2022年，8月28日亞基之間的結合力主要是疏水鍵、氫鍵、離子鍵等。四、蛋白質的四級結構蛋白質分子中各亞基的空間排布及亞基接觸部位的布局和相互作用，稱為蛋白質的四級結構。有些蛋白質分子含有二條或多條多肽鏈，每一條多肽鏈都有完整的三級結構，稱為蛋白質的亞基(subunit)。第七十一頁，共一百四十頁，2022年，8月28日

HbA

天冬氨酸乳酸大腸桿菌谷氨酸轉甲酰酶脫氫酶RNA聚合酶脫氫酶亞基數(shù)

412456代號

22C6R6MnH4-n2’亞基相同分子量

6.431.015.050.033.5一些具有四級結構的蛋白質的亞基組成第七十二頁，共一百四十頁，2022年，8月28日血紅蛋白的四級結構

第七十三頁，共一百四十頁，2022年，8月28日血紅蛋白的四級結構第七十四頁，共一百四十頁，2022年，8月28日

小結第七十五頁，共一百四十頁，2022年，8月28日第七十六頁，共一百四十頁，2022年，8月28日五、蛋白質的分類*根據(jù)蛋白質組成成分單純蛋白質結合蛋白質=蛋白質部分+非蛋白質部分*根據(jù)蛋白質形狀纖維狀蛋白質球狀蛋白質第七十七頁，共一百四十頁，2022年，8月28日六、蛋白質組學（一）蛋白質組學基本概念蛋白質組是指一種細胞或一種生物所表達的全部蛋白質，即“一種基因組所表達的全套蛋白質”。第七十八頁，共一百四十頁，2022年，8月28日（二）蛋白質組學研究技術平臺

蛋白質組學是高通量，高效率的研究:雙向電泳分離樣品蛋白質蛋白質點的定位、切取蛋白質點的質譜分析（三）蛋白質組學研究的科學意義第七十九頁，共一百四十頁，2022年，8月28日蛋白質結構與功能的關系TheRelationofStructureandFunctionofProtein第三節(jié)第八十頁，共一百四十頁，2022年，8月28日（一）一級結構是空間構象的基礎一、蛋白質一級結構是高級結構與功能的基礎牛核糖核酸酶的一級結構二硫鍵第八十一頁，共一百四十頁，2022年，8月28日

天然狀態(tài)，有催化活性

尿素、β-巰基乙醇

去除尿素、β-巰基乙醇非折疊狀態(tài)，無活性第八十二頁，共一百四十頁，2022年，8月28日（二）一級結構不同，功能不同

第八十三頁，共一百四十頁，2022年，8月28日剩2-10％喪失活性

活性仍100％

（三）一級結構相似的蛋白質具有相似的高級結構與功能第八十四頁，共一百四十頁，2022年，8月28日（四）氨基酸序列提供重要的生物化學信息第八十五頁，共一百四十頁，2022年，8月28日（五）一級結構中“關鍵”部位不同，其生物學活性也改變，有時可能導致疾病的發(fā)生第八十六頁，共一百四十頁，2022年，8月28日例：鐮刀形紅細胞貧血N-val·his·leu·thr·pro·glu·glu·····C(146)HbSβ肽鏈HbAβ肽鏈N-val·his·leu·thr·pro·val

·glu·····C(146)

這種由蛋白質分子發(fā)生變異所導致的疾病，稱為“分子病”。第八十七頁，共一百四十頁，2022年，8月28日（一）肌紅蛋白與血紅蛋白的結構二、蛋白質空間結構與功能的關系目錄第八十八頁，共一百四十頁，2022年，8月28日血紅素結構第八十九頁，共一百四十頁，2022年，8月28日Hb與Mb一樣能可逆地與O2結合，Hb與O2結合后稱為氧合Hb。氧合Hb占總Hb的百分數(shù)（稱百分飽和度）隨O2濃度變化而改變。（二）血紅蛋白的構象變化與結合氧第九十頁，共一百四十頁，2022年，8月28日肌紅蛋白(Mb)和血紅蛋白(Hb)的氧解離曲線第九十一頁，共一百四十頁，2022年，8月28日第九十二頁，共一百四十頁，2022年，8月28日O2血紅素與氧結合后，鐵原子半徑變小，就能進入卟啉環(huán)的小孔中，繼而引起肽鏈位置的變動。第九十三頁，共一百四十頁，2022年，8月28日變構效應(allostericeffect)蛋白質空間結構的改變伴隨其功能的變化，稱為變構效應。第九十四頁，共一百四十頁，2022年，8月28日*協(xié)同效應(cooperativity)一個寡聚體蛋白質的一個亞基與其配體結合后，能影響此寡聚體中另一個亞基與配體結合能力的現(xiàn)象，稱為協(xié)同效應。如果是促進作用則稱為正協(xié)同效應(positivecooperativity)如果是抑制作用則稱為負協(xié)同效應

(negativecooperativity)第九十五頁，共一百四十頁，2022年，8月28日（三）蛋白質構象改變與疾病蛋白質構象疾?。喝舻鞍踪|的折疊發(fā)生錯誤，盡管其一級結構不變，但蛋白質的構象發(fā)生改變，仍可影響其功能，嚴重時可導致疾病發(fā)生。第九十六頁，共一百四十頁，2022年，8月28日蛋白質構象改變導致疾病的機理：有些蛋白質錯誤折疊后相互聚集，常形成抗蛋白水解酶的淀粉樣纖維沉淀，產(chǎn)生毒性而致病，表現(xiàn)為蛋白質淀粉樣纖維沉淀的病理改變。這類疾病包括：人紋狀體脊髓變性病、老年癡呆癥、亨丁頓舞蹈病、瘋牛病等。第九十七頁，共一百四十頁，2022年，8月28日瘋牛病中的蛋白質構象改變瘋牛病是由朊病毒蛋白(prionprotein,PrP)引起的一組人和動物神經(jīng)退行性病變。正常的PrP富含α-螺旋，稱為PrPc。PrPc在某種未知蛋白質的作用下可轉變成含β-折疊的PrPsc，從而致病。PrPcα-螺旋PrPscβ-折疊正常瘋牛病第九十八頁，共一百四十頁，2022年，8月28日第四節(jié)蛋白質的理化性質ThePhysicalandChemicalCharactersofProtein第九十九頁，共一百四十頁，2022年，8月28日（一）蛋白質的兩性電離蛋白質分子除兩端的氨基和羧基可解離外，氨基酸殘基側鏈中某些基團，在一定的溶液pH條件下都可解離成帶負電荷或正電荷的基團。*蛋白質的等電點(isoelectricpoint,pI)當?shù)鞍踪|溶液處于某一pH時，蛋白質解離成正、負離子的趨勢相等，即成為兼性離子，凈電荷為零，此時溶液的pH稱為蛋白質的等電點。第一百頁，共一百四十頁，2022年，8月28日（二）蛋白質的膠體性質蛋白質屬于生物大分子之一，分子量可自1萬至100萬之巨，其分子的直徑可達1～100nm，為膠粒范圍之內(nèi)。*蛋白質膠體穩(wěn)定的因素顆粒表面電荷水化膜第一百零一頁，共一百四十頁，2022年，8月28日+++++++帶正電荷的蛋白質－－－－－－－－帶負電荷的蛋白質在等電點的蛋白質水化膜++++++++帶正電荷的蛋白質－－－－－－－－帶負電荷的蛋白質不穩(wěn)定的蛋白質顆粒酸堿酸堿酸堿脫水作用脫水作用脫水作用溶液中蛋白質的聚沉第一百零二頁，共一百四十頁，2022年，8月28日（三）蛋白質的變性、沉淀和凝固*蛋白質的變性(denaturation)在某些物理和化學因素作用下，其特定的空間構象被破壞，也即有序的空間結構變成無序的空間結構，從而導致其理化性質改變和生物活性的喪失。第一百零三頁，共一百四十頁，2022年，8月28日

造成變性的因素如加熱、乙醇等有機溶劑、強酸、強堿、重金屬離子及生物堿試劑等。

變性的本質——

破壞非共價鍵和二硫鍵，不改變蛋白質的一級結構。第一百零四頁，共一百四十頁，2022年，8月28日變性蛋白的特征理化性質的改變?nèi)纾喝芙舛冉档?，黏度增加，失去結晶能力，易被蛋白酶水解等生物活性的喪失如：酶的催化活性；激素的調(diào)節(jié)作用；抗原-抗體的特異性反應；血紅蛋白的運氧能力等第一百零五頁，共一百四十頁，2022年，8月28日

應用舉例臨床醫(yī)學上，變性因素常被應用來消毒及滅菌。此外,防止蛋白質變性也是有效保存蛋白質制劑（如疫苗等）的必要條件。

第一百零六頁，共一百四十頁，2022年，8月28日若蛋白質變性程度較輕，去除變性因素后，蛋白質仍可恢復或部分恢復其原有的構象和功能，稱為復性(renaturation)。第一百零七頁，共一百四十頁，2022年，8月28日

天然狀態(tài)，有催化活性

尿素、β-巰基乙醇

去除尿素、β-巰基乙醇非折疊狀態(tài)，無活性第一百零八頁，共一百四十頁，2022年，8月28日*蛋白質沉淀在一定條件下，蛋白疏水側鏈暴露在外，肽鏈融會相互纏繞繼而聚集，因而從溶液中析出。變性的蛋白質易于沉淀，有時蛋白質發(fā)生沉淀，但并不變性。變性的蛋白質不一定沉淀：變性的蛋白質仍可溶于強酸或強堿溶液。第一百零九頁，共一百四十頁，2022年，8月28日*蛋白質的凝固作用(proteinoagulation)

蛋白質變性后的絮狀物加熱可變成比較堅固的凝塊，此凝塊不易再溶于強酸和強堿中。

第一百一十頁，共一百四十頁，2022年，8月28日（四）蛋白質的紫外吸收由于蛋白質分子中含有共軛雙鍵的酪氨酸和色氨酸，因此在280nm波長處有特征性吸收峰。蛋白質的OD280與其濃度呈正比關系，因此可作蛋白質定量測定。第一百一十一頁，共一百四十頁，2022年，8月28日（五）蛋白質的呈色反應⒈茚三酮反應(ninhydrinreaction)

蛋白質經(jīng)水解后產(chǎn)生的氨基酸也可發(fā)生茚三酮反應。⒉雙縮脲反應(biuretreaction)蛋白質和多肽分子中肽鍵在稀堿溶液中與硫酸銅共熱，呈現(xiàn)紫色或紅色，此反應稱為雙縮脲反應，雙縮脲反應可用來檢測蛋白質水解程度。第一百一十二頁，共一百四十頁，2022年，8月28日第五節(jié)蛋白質的分離純化與結構分析TheSeparationandPurificationandStructureAnalysisofProtein第一百一十三頁，共一百四十頁，2022年，8月28日（一）透析及超濾法*透析(dialysis)利用透析袋把大分子蛋白質與小分子化合物分開的方法。*超濾法

應用正壓或離心力使蛋白質溶液透過有一定截留分子量的超濾膜，達到濃縮蛋白質溶液的目的。第一百一十四頁，共一百四十頁，2022年，8月28日（二）丙酮沉淀、鹽析及免疫沉淀*使用丙酮沉淀時，必須在0～4℃低溫下進行，丙酮用量一般10倍于蛋白質溶液體積。蛋白質被丙酮沉淀后，應立即分離。除了丙酮以外，也可用乙醇沉淀。*鹽析(saltprecipitation)是將硫酸銨、硫酸鈉或氯化鈉等加入蛋白質溶液，使蛋白質表面電荷被中和以及水化膜被破壞，導致蛋白質沉淀。第一百一十五頁，共一百四十頁，2022年，8月28日*

免疫沉淀法：將某一純化蛋白質免疫動物可獲得抗該蛋白的特異抗體。利用特異抗體識別相應的抗原蛋白，并形成抗原抗體復合物的性質，可從蛋白質混合溶液中分離獲得抗原蛋白。第一百一十六頁，共一百四十頁，2022年，8月28日（三）電泳蛋白質在高于或低于其pI的溶液中為帶電的顆粒，在電場中能向正極或負極移動。這種通過蛋白質在電場中泳動而達到分離各種蛋白質的技術,稱為電泳(elctrophoresis)

。根據(jù)支撐物的不同，可分為薄膜電泳、凝膠電泳等。

第一百一十七頁，共一百四十頁，2022年，8月28日幾種重要的蛋白質電泳*SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳，常用于蛋白質分子量的測定。*等電聚焦電泳，通過蛋白質等電點的差異而分離蛋白質的電泳方法。*雙向凝膠電泳是蛋白質組學研究的重要技術。第一百一十八頁，共一百四十頁，2022年，8月28日

等電聚膠電泳

(isoelectricfocusinggelIEF)第一百一十九頁，共一百四十頁，2022年，8月28日SDS電泳第一百二十頁，共一百四十頁，2022年，8月28日（四）層析層析(chromatography)分離蛋白質的原理待分離蛋白質溶液（流動相）經(jīng)過一個固態(tài)物質（固定相）時，根據(jù)溶液中待分離的蛋白質顆粒大小、電荷多少及親和力等，使待分離的蛋白質組分在兩相中反復分配，并以不同速度流經(jīng)固定相而達到分離蛋白質的目的。第一百二十一頁，共一百四十頁，2022年，8月28日蛋白質分離常用的層析方法*離子交換層析：利用各蛋白質的電荷量及性質不同進行分離。*凝膠過濾(gelfiltration)又稱分子篩層析，利用各蛋白質分子大小不同分離。第一百二十二頁，共一百四十頁，2022年，8月28日目錄第一百二十三頁，共一百四十頁，2022年，8月28日目錄第一百二十四頁，共一百四十頁，2022年，8月28日*親和層析法：生物體內(nèi)有許多高分子化合物，具有和某些對應的專一分子可逆結合的特性。例如，酶蛋白和輔酶、抗原和抗體、激素與其受體等都具有這種特性。這種生物大分子和配基之間形成專一的可解離的絡合物的能力稱為親和力。第一百二十五頁，共一百四十頁，2022年，8月28日第一百二十六頁，共一百四十頁，2022年，8月28日（五）超速離心*超速離心法(ultracentrifugation)既可以用來分離純化蛋白質也可以用作測定蛋白質的分子量。*蛋白質在離心場中的行為用沉降系數(shù)(sedimentationcoefficient,S)表示,沉降系數(shù)與蛋白質的密度和形狀相關。第一百二十七頁，共一百四十頁，2022年，8月28日因為沉降系數(shù)S大體上和分子量成正比關系，故可應用超速離心法測定蛋白質分子量，但對分子形狀的高度不對稱的大多數(shù)纖維狀蛋白質不適用。第一百二十八頁，共一百四十頁，2022年，8月28日FrederickSanger1958年1980年兩次獲諾貝爾化學獎

（六）多肽鏈中氨基酸序列分析第一百二十九頁，共一百四十頁，2022年，8月28日分析已純化蛋白質的多肽鏈數(shù)目和每條肽鏈的氨基酸殘基組成測定多肽鏈的氨基末端與羧基末端為何種氨基酸殘基把肽鏈水解成片段，分別進行分析測定各肽段的氨基