2013-第一章蛋白质的结构与功能概述.ppt

* 二、丙酮沉淀、盐析及免疫沉淀是常用的蛋白质沉淀方法 使用丙酮沉淀时，必须在0～4℃低温下进行，丙酮用量一般10倍于蛋白质溶液体积。蛋白质被丙酮沉淀后，应立即分离。除了丙酮以外，也可用乙醇沉淀。 盐析(salt precipitation)是将硫酸铵、硫酸钠或氯化钠等加入蛋白质溶液，使蛋白质表面电荷被中和以及水化膜被破坏，导致蛋白质沉淀。 * 免疫沉淀法：将某一纯化蛋白质免疫动物可获得抗该蛋白的特异抗体。利用特异抗体识别相应的抗原蛋白，并形成抗原抗体复合物的性质，可从蛋白质混合溶液中分离获得抗原蛋白。 * 三、利用荷电性质可用电泳法将蛋白质分离 蛋白质在高于或低于其pI的溶液中为带电的颗粒，在电场中能向正极或负极移动。这种通过蛋白质在电场中泳动而达到分离各种蛋白质的技术, 称为电泳(elctrophoresis) 。 根据支撑物的不同，可分为薄膜电泳、凝胶电泳等。 * SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳，常用于蛋白质分子量的测定。 等电聚焦电泳，通过蛋白质等电点的差异而分离蛋白质的电泳方法。 双向凝胶电泳是蛋白质组学研究的重要技术。 几种重要的蛋白质电泳: * 四、应用相分配或亲和原理可将蛋白质进行层析分离 待分离蛋白质溶液（流动相）经过一个固态物质（固定相）时，根据溶液中待分离的蛋白质颗粒大小、电荷多少及亲和力等，使待分离的蛋白质组分在两相中反复分配，并以不同速度流经固定相而达到分离蛋白质的目的。 层析(chromatography)分离蛋白质的原理 * 离子交换层析：利用各蛋白质的电荷量及性质不同进行分离。 凝胶过滤(gel filtration)又称分子筛层析，利用各蛋白质分子大小不同分离。 蛋白质分离常用的层析方法 * 五、利用蛋白质颗粒沉降行为不同可进行超速离心分离 超速离心法(ultracentrifugation)既可以用来分离纯化蛋白质也可以用作测定蛋白质的分子量。 蛋白质在离心场中的行为用沉降系数(sedimentation coefficient, S)表示，沉降系数与蛋白质的密度和形状相关 。 * 因为沉降系数S大体上和分子量成正比关系，故可应用超速离心法测定蛋白质分子量，但对分子形状的高度不对称的大多数纤维状蛋白质不适用。 * 氨基酸序列的测定 根据核酸推演蛋白质中的氨基酸序列 六、应用化学或反向遗传学方法可分析多肽链的氨基酸序列 * 水解肽链的方法及特征 裂解剂 裂解位点 胰蛋白酶 Lys、Arg（C） 胰凝乳蛋白酶 Phe、Tyr、Trp（C） 弹性蛋白酶 Ala、Gly、Ser、Val（C） 胃蛋白酶 Phe、Trp、Tyr（N） 溴化氰 Met（C） 羟胺 Asn—Gly * 二级结构测定 三级结构测定 七、应用物理学、生物信息学原理可进行蛋白质空间结构测定 * 同源模建：将待研究的序列与已知结构的同源蛋白质序列对齐——补偿氨基酸替补、插入和缺失——通过模建和能量优化计算，产生目标序列三维结构。序列相似性越高，预测的模型也越准确。 折叠识别：通过预测二级结构、预测折叠方式和参考其它蛋白的空间结构，从而产生目标序列的三维结构。 从无到有：根据单个氨基酸形成二级结构的倾向，加上各种作用力力场信息，直接产生目标序列三维结构。 根据蛋白质的氨基酸序列预测其三维空间结构： 小结 元素组成: 含氮量 、6.25 蛋白质的基本单位-----氨基酸 20种 、通式、分类、性质(两性解离、紫外吸收、茚 三酮反应) 肽: 肽键、多肽(链) 、氨基酸残基、两端、GSH 蛋白质分子结构: 4个层次、定义、化学键、肽单元、 motif 、 domain 、亚基、辅基、蛋白质组 蛋白质结构与功能的关系 一级结构是高级结构与功能的基础 空间结构与功能密切相关: Hb结合O2的过程、构象改变可引起疾病 蛋白质理化性质:两性解离与PI 、胶体性质、蛋白质的变性、紫外吸收、呈色反应----基本理论、概念及应用 蛋白质分离纯化方法: 透析、超、丙酮沉淀、盐析、免疫沉淀、电泳、层析超速离心----基本原理 结构分析 问答题和计算题 1、为什麽说蛋白质是生命活动最重要的物质基础？ 2、试比较Gly、Pro与其它常见氨基酸结构的异同，它们对多肽链二级结构的形成有何影响？ 3、试举例说明蛋白质结构与功能的关系（包括一级结构、高级结构与功能的关系）。 4、为什么说蛋白质水溶液是一种稳定的亲水胶体？ 5、什麽是蛋白质的变性？变性的机制是什麽？举例说明蛋白质变性在实践中的应用。 6、已知某蛋白质的多肽链的一些节段是?-螺旋，而另一些节段是?-折叠。该蛋白质的分子量为240 000，其分子长5.06?10-5 cm, 求分子中?-螺旋和?-折叠的百分率。(蛋白质中一个氨基酸的平均分子量为120) ? 名词解释 等电点（pI） 肽