《肽与蛋白质》备课材料分析.doc

《肽与蛋白质》备课材料 杨 旭 2000年9月3日于北京开始准备 第一章：绪论（2学时） 关于我们的教材和教学大纲 本书《蛋白质分子基础》是高等教育出版社出版的大学教材。专供生化专业和分子生物学专业的本科学生使用。 我们现在拿到手的是第二版第二次印刷本（1999年11月）。是目前国内可以找到的必威体育精装版版本的该课教材。目前北京大学生化本科学生也在使用本教材。 该教材由北京大学生命科学院茹炳根教授（国家教委任命的本书主审）亲自推荐，茹教授是我国“蛋白质与肽”领域的学科带头人。 我们采用的教学大纲也是茹教授所编写的。 蛋白质的重要地位（pp1-1） 组成生命的最基本的物质：水、蛋白质、核酸、脂肪、糖类、无机盐。生物体是靠蛋白质来进行和完成生物功能的 蛋白质和肽领的研究是生命科学的重要组成部分之一，是生命科学的前沿。人类基因组研究计划（Human Genome Project, HGP）以趋完成，后人类基因组研究计划将包括（谷志远，第173页）： 基因克隆计划； 基因组多样性计划； cDNA（互补DNA）计划； 以上三项都是HPG计划的延伸 蛋白质计划：从基因图谱转化出蛋白质一级结构（信息的-电脑；物质的-体外翻译），大规模地研究基因产物-蛋白质的种类、结构与功能； 细胞计划：以信号传递为主线，阐明发生在细胞中的生命现象的奥秘。 蛋白质计划、细胞计划则比前三项更具有开创性。 蛋白质的组成（pp1-7）氨基酸的结构通式：氨基酸的共同特点是：与羧基相邻的α-碳原子都有一个氨基，故称α-氨基酸，结构通式如下。各种氨基酸的区别在于侧链基团（R-基团）不同。 氨基酸分类： 构成蛋白质的氨基酸：共20种，都是L-构型的α-氨基酸； 氨基酸衍生物：共5种：L-胱氨酸、L-羟脯氨酸、L-羟赖氨酸、L-甲状腺素、锁链素； 非蛋白质氨基酸：200多种，常见的如表1-4所示。 按构成蛋白质的氨基酸按侧链基团的物理性质分类：见表1-1 脂肪族类：甘氨酸G、丙氨酸A、纈氨酸V、亮氨酸L、异亮氨酸I； 羟基类：丝氨酸S、苏氨酸T；（―OH） 酸性氨基酸：天冬氨酸D、谷氨酸E；（2个羧基：―COO―） 碱性氨基酸：组氨酸H、赖氨酸K、精氨酸R；（含氨基或胺基） 酰胺类：天冬酰胺N、谷氨酰胺Q；（酰胺基） 含硫类：半胱氨酸C、甲硫氨酸（蛋氨酸）M；（含硫） 芳香族类：苯丙氨酸F、酪氨酸Y、色氨酸W；（含苯环） 亚氨基酸：脯氨酸P（唯一不符合通式的氨基酸）。 按构成蛋白质的氨基酸按侧链基团的疏水性分类： 疏水氨基酸：丙氨酸A、纈氨酸V、亮氨酸L、异亮氨酸I、甲硫氨酸M、脯氨酸P 、苯丙氨酸F、色氨酸W（Δgt ≥ 0.5）； 强亲水氨基酸：天冬氨酸D、谷氨酸E 、组氨酸H、赖氨酸K、精氨酸R（酸性碱性氨基酸）（Δgt -2.5）。 弱亲水氨基酸：所有其它氨基酸（Δgt -0.3 ~ 0.4）。 按构成蛋白质的氨基酸按侧链基团的带电荷情况分类： 不带电荷：丝氨酸S、苏氨酸T 、天冬酰胺N、谷氨酰胺Q、半胱氨酸C、酪氨酸Y（羟基类、酰胺类等）； 中性溶液带负电荷：天冬氨酸D、谷氨酸E（酸性氨基酸）； 中性溶液带正电荷：组氨酸H、赖氨酸K、精氨酸R（碱性氨基酸）。 蛋白质的分类（pp7-8） 按蛋白质化学组成分类：简单蛋白质、结合蛋白质 简单蛋白质进一步分为七小类（根据溶解性质的不同）： 清蛋白类（albumins）：又称为白蛋白，营养成份； 球蛋白类（globulins）：例如：免疫球蛋白； 组蛋白类（histones）；存在于染色体中； 精蛋白类（protamines）：存在于精子中； 谷蛋白类（glutelins）：存在于禾本植物种子； 醇溶蛋白类（prolamines）；溶于７０－８０％乙醇； 硬蛋白类（scleroproteins）：角蛋白、胶原蛋白、丝心蛋白。 结合蛋白质进一步分为七小类（根据非蛋白质成分的不同）： 糖蛋白类（glycoproteins）：与糖类结合； 核蛋白类（nucleoproteins）：与核酸结合； 脂蛋白类（lipoproteins）：与脂类结合； 磷蛋白类（phosphoproteins）：与磷酸共价结合的蛋白质； 金属蛋白类（metalloproteins）：与金属离子直接结合的蛋白质； 血红素蛋白类（hemoproteins）：与血红素结合的蛋白质； 黄素蛋白质（flavoproteins）：与黄素核苷酸结合的蛋白质。 其他分类：按功能分类、按蛋白质空间结构分类。 L-：是D-构型氨基酸的立体异构体，蛋白质中都是L-构型氨基酸（具有L旋光性）。 α-碳原子：联接氨基酸四个取代基（羧基、氨基、氢原子、侧链(R-)基团的碳原子。 pK：解离常数。pI = 1/2 (pK1+pK2) ；pI：等电位点，蛋白质在溶液不