生物化学与分子生物：氨基酸和蛋白质解答.ppt

一、氨基酸是蛋白质的构件分子 （一）蛋白质的水解 1.酸水解：常用6mol/L HCl回流20h，水解完全，不引起消旋，但色氨酸破坏，羟基氨基酸部分水解，酰胺键水解。 2.碱水解：水解完全，会引起消旋，但色氨酸不破坏。 3.酶水解：水解不完全，不引起消旋，色氨酸不破坏，主要用于蛋白质的部分水解。 (三)氨基酸的等电点 四、氨基酸的化学反应 (一)α-氨基参加的反应 1.与亚硝酸的反应 测量氮气的体积可计算氨基酸的含量。 2.与酰化试剂的反应 可用于氨基的保护。 3.烃基化反应 可用于测定多肽链的氮末端氨基酸。 4.形成西佛碱的反应 为转氨基反应的中间步骤。 5.脱氨基反应 为氨基酸分解反应的重要中间步骤。 (二)α-羧基参加的反应 1.成盐和成酯反应 可用于羧基的保护。 2.成酰氯反应 可用于羧基的活化。 3.脱羧基反应 是生成胺类的重要反应。 4.叠氮反应 可用于羧基的活化。 (四)侧链R基参加的反应 1.酪氨酸可发生碘化、硝化、重氮反应，后者可用于检测酪氨酸。 2.组氨酸可发生重氮反应。 3.精氨酸可与环己二酮发生缩合反应，曾被用于氨基酸序列分析。 4.色氨酸可被N-溴代琥珀酰亚胺氧化，生成有色化合物，可用于色氨酸定量测定。 5.半胱氨酸可生成烷基衍生物，可用于巯基的保护。巯基可与重金属生成盐，使蛋白质失活。巯基在空气中可被氧化，金属离子对此有催化作用。 6.胱氨酸的二硫键可被还原为两个巯基。也可以被过甲酸氧化成两个磺酸基。 —、蛋白质通论 (三)蛋白质构象和蛋白质结构的组织层次 (四)蛋白质功能的多样性 三、蛋白质一级结构的测定 (一)蛋白质测序的策略 1.确定蛋白质的纯度在97%以上。 2.测定多肽链的数目。 3.拆分多肽链。 4.分析每一条多肽链的氨基酸组成。 5.鉴定多肽链的N—末端和C—末端氨基酸残基。 6.用两种以上方法裂解多肽链成较小的肽段。 7.测定各肽段的氨基酸序列。 8.拼接各肽段成完整的多肽链。 9.确定二硫键的位置。 （十）蛋白质序列数据库 1.欧洲生物信息中心研究所和瑞士生物信息研究所共同管理的SWISS-PROT有10多万条肽链的信息； 2.美国国家生物医学基金会主持的PIR有近30万条肽链的信息，但多数由核酸信息翻译而来，有些未经严格检验。 3.美国政府支持的Gen Bank和欧洲的 EMBL有大量的基因序列信息，从其阅读框可以得到蛋白质序列的不少信息。 五、肽与蛋白质的人工合成 （一）肽的人工合成 第5章 蛋白质的三维结构 一、研究蛋白质构象的方法 (二)研究溶液中蛋白质构象的光谱学方法 1.紫外差光谱 芳香族氨基酸在极性环境下吸收峰向短波长移动，称作篮移，反之会红移。 2.荧光和荧光偏振 变性和非变性蛋白质荧光峰和荧光偏振的位置会有特定的变化。 4.核磁共振(NMR) 二、稳定蛋白质三维结构的作用力 三、多肽主链折叠的空间限制 (二)可允许的φ和ψ值：拉氏构象图 (三)β转角和β凸起 (二) 丝心蛋白和其他β-角蛋白：β折叠片蛋白质 胶原蛋白的共价键 (四) 弹性蛋白 1.弹性蛋白最重要的特性是富有弹性。 2.弹性蛋白不含羟赖氨酸，不被糖基化，不能形成胶原蛋白那样的超螺旋。 3.弹性蛋白的一种交联方式是通过羟赖氨酸正亮氨酸衍生物交联。 4.弹性蛋白的另一种交联方式是赖氨酸的侧链氧化脱氨基生成醛基，三个醛基和一个未修饰的赖氨酸的侧链形成锁链素和异锁链素，使多条弹性蛋白链交联成肽链网。 5.弹性蛋白的肽链形成多种多样的无规卷曲，有张力时，卷曲被拉伸，张力去除后又复原。 六、超二级结构和结构域 (一) 超二级结构 (二) 脂锚定膜蛋白 九、蛋白质折叠和结构预测 1.二级结构的预测 参照表5-6,按Pi=Ai(被计算的氨基酸残基处于某一二级结构的份数）/Ti (肽链中的各种氨基酸残基处于某一二级结构的份数）的计算值预测, Pi大于1表示该氨基酸残基倾向于形成所预测的二级结构，Pi小于1表示该氨基酸残基倾向于形成其他构象。 2.三级结构的预测和计算机模拟 原理复杂，已由一些成功的例证。 十、亚基缔合和四级结构 (一) 有关四级结构的一些概念 亚基(单体)，同多聚，杂多聚 (二) 四级缔合的驱动力 主要有范氏作用力，氢键，离子键和疏水作用力，其中疏水作用力最为重要，二硫键对于稳定四级结构有重要意义。 (三) 亚基相互作用的方式 亚基之间的分布有各种各样的