蛋白質(zhì)與氨基酸第三章

蛋白質(zhì)與氨基酸第三章第1頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月一、蛋白質(zhì)的分類

（一）根據(jù)蛋白質(zhì)分子的形狀和大小1．球狀蛋白質(zhì)（globularprotein）2．纖維狀蛋白質(zhì)（fibrousprotein）3．膜蛋白（membraneprotein）單體蛋白質(zhì)：一條多肽鏈寡聚或多聚蛋白質(zhì)：由兩條或多條多肽鏈構(gòu)成，其中每條多肽鏈稱為亞基或亞單位，亞基之間通過非共價(jià)鍵相互締合。第一節(jié)蛋白質(zhì)簡(jiǎn)介第2頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）根據(jù)組成和溶解度1．單純蛋白質(zhì)（simpleprotein）:也稱簡(jiǎn)單蛋白質(zhì)，完全由氨基酸組成的蛋白質(zhì)。單純蛋白質(zhì)的分類（根據(jù)溶解度的不同）(1)清蛋白（albumin）：溶于水及稀鹽、稀酸或稀堿溶液。如血清清蛋白。(2)球蛋白（globulin）：不溶于水而溶于稀鹽溶液，如血清球蛋白。(3)谷蛋白（glutelin）：不溶于水、醇及中性鹽溶液，但溶于稀酸、稀堿，如米谷蛋白。(4)谷醇溶蛋白（prolamine）：不溶于水，但溶于70%～80%乙醇，如玉米醇溶蛋白。第3頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月(5)組蛋白（histone）：溶于水及稀酸溶液，分子中含Arg、Lys

較多，呈（弱）堿性，如小牛胸腺組蛋白。(6)魚精蛋白（protamine）：溶于水及稀酸溶液，分子中含堿性氨基酸特別多，呈（強(qiáng)）堿性，如鮭精蛋白。(7)硬蛋白（scleroprotein）：不溶于水、鹽、稀酸、稀堿溶液。如膠原蛋白、角蛋白、絲心蛋白、彈性蛋白等。第4頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月2．綴合蛋白質(zhì)（conjugatedprotein）：也稱結(jié)合蛋白質(zhì)，由蛋白質(zhì)和非蛋白質(zhì)兩部分組成。

綴合蛋白質(zhì)的分類（根據(jù)非蛋白質(zhì)即輔基的不同）(1)糖蛋白（glycoprotein）：含糖類，如膠原蛋白。(2)脂蛋白（lipoprotein）：含脂類，如血漿脂蛋白。(3)核蛋白（nucleoprotein）：含核酸，如核糖體。(4)磷蛋白（phosphoprotein）：含磷酸，如酪蛋白。(5)金屬蛋白（metalloprotein）：含金屬，如鐵蛋白含F(xiàn)e。(6)血紅素蛋白（hemoprotein）：輔基為血紅素，如血紅蛋白。(7)黃素蛋白（flavoprotein）：輔基為黃素（FAD或FMN），如琥珀酸脫氫酶（含F(xiàn)AD）。第5頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月名稱代表物質(zhì)酶（enzyme）核糖核酸酶、胰蛋白酶、果糖磷酸激酶、乙醇脫氫酶、過氧化氫酶、蘋果酸酶調(diào)節(jié)蛋白（regulatoryprotein）胰島素、促生長(zhǎng)素、促甲狀腺素、乳糖阻抑物、核轉(zhuǎn)錄因子1（NF1）分解代謝物激活劑蛋白（CAP）轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（transport

protein）血紅蛋白、血清清蛋白、葡糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白儲(chǔ)存蛋白（storageprotein）卵清蛋白、酪蛋白、菜豆蛋白、鐵蛋白收縮和游動(dòng)蛋白（contractileandmotileprotein）肌動(dòng)蛋白、肌球蛋白、微管蛋白、動(dòng)力蛋白、驅(qū)動(dòng)蛋白結(jié)構(gòu)蛋白（structuralprotein）α—角蛋白、膠原蛋白、彈性蛋白、絲蛋白、蛋白聚糖支架蛋白（scaffoldprotein）胰島素受體底物—1（IRS—1）、A激酶錨定蛋白（AKAP）、信號(hào)傳遞轉(zhuǎn)錄激活劑（STAT）保護(hù)和防御蛋白（protectiveandexploitiveprotein）免疫球蛋白、凝血酶、血纖蛋白原、抗凍蛋白、蛇和蜂毒蛋白、白喉毒素、蓖麻毒蛋白異常蛋白（exoticprotein）應(yīng)樂果甜蛋白、節(jié)肢彈性蛋白、膠質(zhì)蛋白（三）根據(jù)生物學(xué)功能分類第6頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月1.活性蛋白質(zhì)（activeprotein）

包括生命活動(dòng)過程中一切有活性的蛋白質(zhì)以及它們的前體分子，絕大多數(shù)蛋白質(zhì)屬于活性蛋白質(zhì)，包括酶、激素蛋白、運(yùn)輸?shù)鞍祝ㄞD(zhuǎn)運(yùn)蛋白）、貯存蛋白、運(yùn)動(dòng)蛋白、保護(hù)或防御蛋白、受體蛋白、控制生長(zhǎng)和分化蛋白、毒蛋白、膜蛋白等。2.非活性蛋白質(zhì)（passiveprotein）

對(duì)生物體起支持和保護(hù)作用，主要指硬蛋白包括膠原蛋白、角蛋白、絲蛋白、彈性蛋白等。第7頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月二、蛋白質(zhì)功能的多樣性①酶的作用②運(yùn)載作用③儲(chǔ)存營(yíng)養(yǎng)素④收縮或運(yùn)動(dòng)作用。⑤結(jié)構(gòu)材料。⑥防御功能。⑦調(diào)節(jié)功能。⑧緩沖作用。第8頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月三、蛋白質(zhì)構(gòu)象和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的組織層次構(gòu)型：是指具有相同結(jié)構(gòu)式的立體異構(gòu)體中取代基團(tuán)在空間的相對(duì)取向，不同的構(gòu)型如果沒有共價(jià)鍵的破裂是不能互變的。構(gòu)象：是指具有相同結(jié)構(gòu)式和相同構(gòu)型的分子在空間里可能的多種形態(tài)，構(gòu)象形態(tài)間的改變不涉及共價(jià)鍵的破裂。第9頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月

為了對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)敘述的方便，人為地將蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)分為一級(jí)結(jié)構(gòu)、二級(jí)結(jié)構(gòu)、三級(jí)結(jié)構(gòu)和四級(jí)結(jié)構(gòu)。

蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)又稱初級(jí)結(jié)構(gòu)，二級(jí)結(jié)構(gòu)、三級(jí)結(jié)構(gòu)、四級(jí)結(jié)構(gòu)的三度空間排列稱蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)、高級(jí)結(jié)構(gòu)、三維結(jié)構(gòu)或構(gòu)象。第10頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月

隨著蛋白質(zhì)化學(xué)研究的進(jìn)展，越來越多的人認(rèn)為在二級(jí)結(jié)構(gòu)和三級(jí)結(jié)構(gòu)之間應(yīng)加入超二級(jí)結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)域這兩個(gè)層次，所以蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次為：一級(jí)結(jié)構(gòu)二級(jí)結(jié)構(gòu)超二級(jí)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)域三級(jí)結(jié)構(gòu)四級(jí)結(jié)構(gòu)第11頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月組織層次：一級(jí)結(jié)構(gòu)：多肽鏈的氨基酸序列。二級(jí)結(jié)構(gòu)：指多肽鏈借助氫鍵排列成自己特有的α－螺旋和β－折疊股片段。三級(jí)結(jié)構(gòu)：是指多肽鏈借助各種非共價(jià)鍵（或非共價(jià)力）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)：是指寡聚蛋白質(zhì)中各亞基之間在空間上的相互關(guān)系和結(jié)合方式。第12頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月四、蛋白質(zhì)的化學(xué)組成

有些蛋白質(zhì)是生物體的結(jié)構(gòu)物質(zhì)，有些蛋白質(zhì)是生物體的功能物質(zhì)。

近年來的研究還指出蛋白質(zhì)在遺傳信息的控制，細(xì)胞膜的通透性以及高等動(dòng)物的記憶等方面起了重要作用。

總而言之，一切重要的生理活動(dòng)都離不開蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)是生命現(xiàn)象的最基本的物質(zhì)基礎(chǔ)。

第13頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月化學(xué)組成

元素組成：所有蛋白質(zhì)都含有C、H、O、N

四種元素，大多數(shù)蛋白質(zhì)還含有少量的S，有些蛋白質(zhì)還含有一些其它元素，如P、Fe、Cu、Mo、I等。

各種蛋白質(zhì)的含氮量都很接近，都在16%左右，因此可通過測(cè)定生物樣品中的含氮量計(jì)算出樣品中蛋白質(zhì)的含量，1克氮就相當(dāng)于6.25克蛋白質(zhì)。

第14頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月

蛋白質(zhì)水解：用H+，OH-或酶將蛋白質(zhì)徹底水解，可以得到許多種氨基酸的混合物，說明氨基酸是蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位。第15頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月酸水解：H2SO4或HCl進(jìn)行水解。不引起消旋作用，得到L－氨基酸。色氨酸完全被破壞，羥基氨基酸有一小部分被分解，酰胺基被水解。堿水解：NaOH水解。多數(shù)氨基酸被不同程度的破壞，產(chǎn)生消旋。精氨酸脫氨，生成鳥氨酸和尿素。色氨酸在堿性條件下穩(wěn)定。酶水解：不產(chǎn)生消旋，也不破壞氨基酸。但往往水解不徹底，部分水解。胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶（糜蛋白酶）、以及胃蛋白酶。第16頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位——氨基酸（aminoacid,aa或AA）

一、氨基酸的通式、分類、結(jié)構(gòu)和代號(hào)1、氨基酸的通式或第17頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月2、氨基酸的分類、結(jié)構(gòu)、代號(hào)氨基酸有兩種分類方法(1)按側(cè)鏈R基的結(jié)構(gòu)第18頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)按側(cè)鏈R基的極性第19頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月中性氨基酸氨基酸的結(jié)構(gòu)、代號(hào):第20頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月第21頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月第22頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月第23頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月第24頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月第25頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月第26頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月二、氨基酸的構(gòu)型、旋光性和光吸收

構(gòu)型：組成蛋白質(zhì)的氨基酸除Gly以外都有手性碳原子，在三維空間上就有兩種不同的排列方式，它們互為鏡影，這兩種不同的構(gòu)型分別稱為D-型和L-型。第27頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月以丙氨酸為例：第28頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月

如含兩個(gè)手性碳原子，則有４種立體異構(gòu)體，分別稱為Ｄ-,Ｌ-，Ｄ別-和Ｌ別-氨基酸。L-蘇氨酸(L-threonine)D-蘇氨酸(D-threonine)L-別-蘇氨酸(L-allo-threonine)D-別-蘇氨酸(D-allo-threonine)蛋白質(zhì)中的氨基酸都是L-型。

(Gly除外)第29頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月旋光性：

組成蛋白質(zhì)的氨基酸除Gly以外，都有手性碳原子，

所以都有旋光性，能使偏振光的偏振面的向左或向右旋轉(zhuǎn)，向左旋轉(zhuǎn)的稱左旋，用“一”號(hào)表示，向右旋轉(zhuǎn)的稱右旋，用“＋”號(hào)表示。消旋外消旋內(nèi)消旋第30頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月第31頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月光吸收：

組成蛋白質(zhì)的氨基酸中，Trp、Tyr和Phe對(duì)紫外光有一定的吸收，這是因?yàn)樗鼈兎肿又泻斜江h(huán)，是苯環(huán)的共軛雙鍵造成的，這三個(gè)氨基酸的光吸收都在280nm附近。Trp:λMAX在280nm處Tyr：λMAX在275nm處Phe：λMAX在257nm處第32頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月第33頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月三、氨基酸的酸堿性質(zhì)和等電點(diǎn)

1、氨基酸的兩性離子形式兩性離子(dipolarion)第34頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月2、氨基酸的兩性解離和等電點(diǎn)Br?nsted的酸堿理論，即廣義酸堿理論。HAA-+H+酸堿質(zhì)子第35頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月

氨基酸在水中的兩性離子既能像酸一樣放出質(zhì)子，也能像堿一樣接受質(zhì)子，氨基酸具有酸堿性質(zhì)，是一類兩性電解質(zhì)。Asanacid（protondonor）：Asabase（protonacceptor）：第36頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月不同pH時(shí)氨基酸以不同的離子化形式存在：

正離子兩性離子負(fù)離子

氨基酸所帶凈電荷為“零”時(shí)，溶液的pH值稱為該氨基酸的等電點(diǎn)（isoelectricpoint），以pI表示。二元酸一元酸堿第37頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月

實(shí)驗(yàn)證明在等電點(diǎn)時(shí)，氨基酸主要以兩性離子形式存在，但也有少量的而且數(shù)量相等的正、負(fù)離子形式，還有極少量的中性分子。當(dāng)溶液的pH=pI時(shí)，氨基酸主要從兩性離子形式存在。

pH<pI時(shí)，氨基酸主要以正離子形式存在。

pH>pI時(shí)，氨基酸主要以負(fù)離子形式存在。

第38頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月3．氨基酸的酸堿滴定曲線Henderson-Hasselbalch方程pH=pKa+lg[質(zhì)子受體][質(zhì)子供體]酸堿滴定曲線第39頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月第40頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月第41頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月4．等電點(diǎn)的計(jì)算中性氨基酸：以Gly為例K1=[Gly±][H+][Gly+]K2=[Gly-][H+][Gly±]pI時(shí)，[Gly+]=[Gly-][Gly±][H+]K1=[Gly±]K2[H+][H+]2=K1K2pH=（pK1+pK2）/2pI=（pK1+pK2）/2pI=（2.34+9.60）/2=5.97Gly第42頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月酸性氨基酸，以Asp為例：第43頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月堿性氨基酸，以Lys為例：第44頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月氨基酸的甲醛滴定第45頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月第46頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月

四、氨基酸的化學(xué)性質(zhì)

第47頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）與HNO2的反應(yīng)1．α-氨基參加的反應(yīng)

第48頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）?；磻?yīng)酰氯：芐氧酰氯（Cbz-Cl）:對(duì)甲苯磺酰氯(Tos-Cl):叔丁氧酰氯(Boc-Cl):酸酐：鄰苯二甲酸酐：（R’＝?；┑?9頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月Cbz-ClCbz-氨基酸第50頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月氨基酸與5一二甲氨基萘-1-磺酰氯（dansylchloride,DNS）的反應(yīng)?；噭┡c氨基酸反應(yīng)生成酰胺后，封閉了α-氨基，使α-氨基不再參與其他反應(yīng)，因此這些試劑在多肽和蛋白質(zhì)合成中常用為氨基的保護(hù)劑。第51頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）烴基化反應(yīng)（測(cè)N-末端氨基酸）①與2、4一二硝基氟苯的反應(yīng)（Sanger反應(yīng)）2，4一二硝基氟苯（R’＝烴基）第52頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月DNFBDNP-氨基酸（黃色）第53頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月②與苯異硫氰酸（酯）的反應(yīng)（Edman反應(yīng)）PITCPTC-氨基酸PTH-氨基酸第54頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月2．α-羧基參加的反應(yīng)

（1）成鹽和成酯反應(yīng)第55頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月酰化氨基酸對(duì)硝基苯酚?；被釋?duì)-硝基苯酯（活化酯）（式中Y＝酰基）第56頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）成酰氯反應(yīng)使氨基酸的羧基活化，易與另一氨基酸的氨基結(jié)合，在多肽人工合成中用于活化羧基。第57頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）成酰胺反應(yīng)體外：體內(nèi)：Asp+NH4ATP酶Asn+第58頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月（4）脫羧基反應(yīng)第59頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月（5）疊氮反應(yīng)第60頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月3.α-氨基和α-羧基共同參加的反應(yīng)

（1）茚三酮反應(yīng)注意幾點(diǎn)：第61頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）成肽鍵第62頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月4．側(cè)鏈R基參加的反應(yīng)

（1）-S-S-和-SH的氧化還原反應(yīng)R-SH：HS-CH2CH2OH巰基乙醇（mercaptoethanol）HS-CH2COOH巰基乙酸（mercaptoaceticacid）HS-CH2(CHOH)2-CH2SH二硫蘇糖醇（dithiothreitol,DTT）第63頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月

半胱氨酸的-SH很活潑，很容易在空氣中重新氧化形成二硫鍵，一般可用鹵代化物對(duì)-SH進(jìn)行保護(hù)。

第64頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）苯環(huán)的黃色反應(yīng)phe+少量濃H2SO4+濃HNO3

黃色TyrorTrp+濃HNO3

黃色第65頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）酚基的Millon反應(yīng)（米倫氏反應(yīng)）HgNO3

Tyr+ Hg(NO3)2 白色沉淀后變紅，鑒定酚基HNO3

第66頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月（4）pauly反應(yīng)His+重氮苯磺酸紅色（棕紅色）Tyr+重氮苯磺酸橘黃色第67頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月（5）Folin一酚反應(yīng)+磷鉬酸Tyr磷鎢酸orPhe藍(lán)色（鉬藍(lán)與鎢藍(lán)混合物）第68頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月氨基酸化學(xué)性質(zhì)總結(jié)（重點(diǎn)）1.亞硝酸反應(yīng)2.酰化反應(yīng)：（芐氧酰氯、丹磺酰氯－二甲基氨基萘磺酰氯反應(yīng)（DNS—Cl））3.烴基化反應(yīng)

2，4—二硝基氟苯反應(yīng)（DNFB）、苯異硫氰酸酯(PITC)4.甲醛反應(yīng)5.α-羧基的成鹽成酯反應(yīng)6.茚三酮反應(yīng)7.二硫鍵的氧化還原反應(yīng)第69頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月

五、氨基酸分析

1．分配層析法：分配系數(shù)Kd=CACBCA：一種物質(zhì)在A相（流動(dòng)相）中的濃度CB：一種物質(zhì)在B相（固定相）中的濃度

原理：主要根據(jù)被分析的樣品（如aa混合物）在兩種互不相溶的溶劑中分配系數(shù)的不同而達(dá)到分離的目的，第70頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）逆流分溶（逆流分配）第71頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月第72頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）紙層析

單向紙層析圖Rf值

第73頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月雙向紙層析圖第74頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）薄層層析第75頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月2．離子交換層析法

原理：分離氨基酸時(shí)，用離子交換樹脂作為支持物，利用離子交換樹脂上的活性基團(tuán)與溶液中的離子進(jìn)行交換反應(yīng)，由于各種離子交換能力不同，與樹脂結(jié)合的牢固程度就不同，在洗脫過程中，各種離子以不同的速度移動(dòng)，從而達(dá)到分離的目的。

這種分離主要與各種離子所帶電荷有關(guān)，在電荷相同時(shí)，與極性，非極性有關(guān)。第76頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月離子交換樹脂：

化學(xué)本質(zhì)：是一種人工合成的聚苯乙烯一苯二乙烯組成的具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子聚合物。外觀：第77頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月陽離子交換樹脂：活性基團(tuán)是酸性的，如磺酸基-SO3H

（強(qiáng)酸型），羧基-COOH（弱酸型）陰離子交換樹脂：活性基團(tuán)是堿性的，如季胺基-N+(CH3)3OH-

第78頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月第79頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月X＋X＋X＋X＋X＋X＋Y＋X＋Z＋X＋Y＋Z＋Z＋Y＋Y＋Y＋X＋Z＋X＋Z＋X＋Z＋Z＋X＋X＋X＋Y＋Z＋Y＋Z＋Ｘ＋Ｘ＋X＋X＋X＋X＋Ｚ＋X＋Ｚ＋X＋X＋OH－nX＋平衡上樣吸附洗雜洗脫第80頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月第81頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)肽（peptide）

一、肽的結(jié)構(gòu)和命名

肽是由兩個(gè)或兩個(gè)以上的氨基酸通過肽鍵連接而形成的化合物。Peptidebond第82頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月氨基酸之間通過肽鍵連接形成的鏈稱肽鏈。N端氨基酸殘基氨基酸殘基C端肽鏈書寫方式：N端→C端

肽鏈有鏈狀、環(huán)狀和分支狀。第83頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月命名：根據(jù)氨基酸組成，由N端→C端命名丙氨酰甘氨酰亮氨酸

Ala－Gly－Leu(orAla?Gly?Leu)第84頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月第85頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月第86頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月第87頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月第88頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月共振結(jié)果：限制繞肽鍵的自由旋轉(zhuǎn)酰胺平面（肽平面）C-N具有40％的雙鍵性質(zhì)，繞鍵能障高肽鍵具有永久偶極性質(zhì)反式構(gòu)型第89頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月

二、肽的理化性質(zhì)

1．兩性解離與等電點(diǎn)

肽與氨基酸一樣具有酸、堿性質(zhì)，它的解離主要取決于肽鏈的末端氨基、末端羧基和側(cè)鏈R基。

由于肽中N端自由氨基和C端自由羧基之間的距離比氨基酸中的大，因此它們之間的靜電引力較弱。肽中C端-COOH的pK略大于氨基酸中的pK值，pK1↑。N端-NH+3的pK略小于氨基酸中的pK值，pK2↓。R基的pK變化不大。第90頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月肽的等電點(diǎn)：肽所帶凈電荷為“零”時(shí)，溶液的pH值。

例：已知末端α-COOH，pK3.6，末端α-NH3+pK8.0ε-NH+3pK10.6。計(jì)算Ala-Ala-Lys-Ala的等電點(diǎn)。pI=(8.0＋10.6)/2=9.3第91頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月2．肽的化學(xué)性質(zhì)

肽的化學(xué)性質(zhì)與氨基酸相似，如兩性解離、等電點(diǎn)等，但肽有與氨基酸不同的特殊反應(yīng)（1）雙縮脲反應(yīng)（2）肽鍵的紫外吸收

210～230nm雙縮脲＋堿性CuSO4溶液紫色兩個(gè)或兩個(gè)以上的肽鍵化合物能發(fā)生雙縮脲反應(yīng)生成紫色復(fù)合物第92頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月

三、天然存在的某些活性肽

1．肌肽和鵝肌肽肌肽（carnosine）:β-Ala-His鵝肌肽（anserine）：β-Ala-1-Me-His第93頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月2．谷胱甘肽(glutathione,GSH)第94頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月3．多肽抗菌素第95頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月4．多肽激素第96頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月5．神經(jīng)肽 甲硫氨酸腦啡肽 Tyr–Gly–Gly–phe-Met亮氨酸腦啡肽 Tyr-Gly-Gly-phe-Leu功能：鎮(zhèn)痛如腦啡肽(enkephalin)α－鵝膏蕈堿第97頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)及一級(jí)結(jié)構(gòu)分析

當(dāng)多肽的分子量大到足夠具有一定的空間結(jié)構(gòu)時(shí)就稱為蛋白質(zhì)。

蛋白質(zhì)與多肽的主要差別：分子量，空間結(jié)構(gòu)

第98頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)（primarystructure）

1．定義：

蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)是指蛋白質(zhì)多肽鏈中氨基酸的排列順序（sequence），一級(jí)結(jié)構(gòu)的主要連接鍵是肽鍵。第99頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月2．蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)的測(cè)定

概況:序列測(cè)定前的準(zhǔn)備工作：樣品的純度相對(duì)分子質(zhì)量肽鏈的數(shù)目氨基酸組成一級(jí)結(jié)構(gòu)的測(cè)定主要用小片段重疊的原理第100頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月蛋白質(zhì)測(cè)序的策略：測(cè)定蛋白質(zhì)分子中多肽鏈的數(shù)目拆分蛋白質(zhì)分子的多肽鏈斷開多肽鏈內(nèi)的二硫橋分析每以條多肽鏈的氨基酸組成鑒定多肽鏈的N—末端和C—末端殘基裂解多肽鏈成較小的片段測(cè)定各肽段的氨基酸序列重建完整多肽鏈的一級(jí)結(jié)構(gòu)確定半胱氨酸殘基間形成的S—S交聯(lián)橋的位置第101頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月序列測(cè)定方法（1）末端分析：包括N端分析，C端分析N端分析方法①二硝基氟苯法（DNP法、DNFB法或FDNB法）第102頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月②丹磺酰氯法（DNS法）第103頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月③苯異硫氰酸(酯)法（PITC法、PTC法、PTH法、Edman降解法）第104頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月④氨肽酶（aminopeptidase,Apase）法AlaValGly第105頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月亮氨酸氨肽酶（Leucineaminopeptidase,LAP）專一性:A=非極性氨基酸時(shí)快A=其它氨基酸時(shí)慢ABN端A=Leu時(shí)最快第106頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月N端氨基封閉的幾種情況：乙?；⒔构劝滨－h(huán)化、環(huán)狀肽等。第107頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月C端分析①硼氫化鋰還原法第108頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月②肼解法：也稱聯(lián)氨法苯甲醛的作用第109頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月③羧肽酶（carboxypeptidase,Cpase）法第110頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月4種羧肽酶的來源和專一性羧肽酶來源專一性CpA胰臟能釋放除pro、Arg和Lys以外的所有C端氨基酸CpB胰臟主要水解C端為Arg或Lys的肽鍵CpC植物或微生物相當(dāng)廣泛，幾乎能釋放C端的所有氨基酸CpY面包酵母可釋放C端所有氨基酸第111頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）肽鏈的拆開和分離共價(jià)鍵非共價(jià)鍵第112頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月第113頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）氨基酸組成的分析完全水解：酸水解堿水解第114頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月（4）肽鏈的部分水解化學(xué)方法：

溴化氰（CNBr）裂解法:第115頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月羥胺裂解法：專一性地水解Asn－Gly之間的肽鍵，但專一性不強(qiáng)，Asn－Leu，Asn－Ala也能部分裂解。第116頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月酶解方法第117頁，課件共130頁，創(chuàng)作于2023年2月（5）肽段的分離和氨基酸序列測(cè)定分離：層析，凝膠電泳，HP