第四章蛋白质的共价结构-王镜岩版《生物化学》参考笔记.doc

第四章 蛋白质的共价结构 1.6 肽：P162 肽为氨基酸的线性聚合物，蛋白质是由一条或多条多肽链构成。 肽和肽键结构 肽的命名从N端开始到COOH端，氨基酸残基按顺序从左向右写，-NH2末端在左，-COOH端在右。如Ser-Gly-Phe，称为：丝氨酰甘氨酰苯丙氨酸。 一般氨基酸数目 12~20的肽为寡肽（小肽）； 20的肽为多肽。 肽的物理化学性质 与氨基酸同，为离子晶格，熔点高，在水溶液中以偶极离子存在。多肽中酰胺的氢不易解离，肽的酸碱性质主要取决于游离末端的α-氨基和α-羧基，以及侧链R基上的可解离基团，如Glu的γ-COOH、Lys的ε-NH2。 滴定曲线：也有等电点，为多价离子等电点。以Gly-Glu-Lys-Ala四肽为例 P166表4-6 ： 当pH 3.5，末端可解离基团全部质子化，2个+NH3、2个COOH，净电荷 +2； pH 3.5-4.5，C-末端COOH解离（pKa 3.7），为2个+NH3、一个COOH、一个COO-，净电荷+1； pH 4.5~7.5，Glu的γ-COOH解离，2个+NH3、2个COO- pKa 4.6 ，为等电点，净电荷为0； pH7.8~10.2，N末端-+NH3解离（pKa 7.8），一个+NH3、 一个NH2 、2个COO-、净电荷-1； pH 10.2，ε-+NH3解离，2个NH2、2个COO-，净电荷-2。 pH在等电点以上（碱性），多肽带负电荷。 pH在等电点以下（酸性），多肽带正电荷。 蛋白质滴定曲线更加复杂。 化学反应 ① 与茚三酮在弱酸性溶液中共热显紫色，为α-NH2反应（注意：伯胺也可使茚三酮显紫色），氨基酸、多肽均有此反应。Pro为仲胺（亚氨基氨基酸），与茚三酮生成黄色物质。 茚三酮反应可用于定性、定量测定氨基酸和多肽。 ② 肽键的双缩脲反应：多肽，蛋白质中有肽键，有此反应，氨基酸没有此反应。双缩脲：H2N-CO-NH-CO-NH2 ，P163。 双缩脲反应：含有两个或两个以上肽键的化合物（如双缩脲或二肽以上等多肽）在碱性溶液中能与CuSO4生成紫红色或紫蓝色复合物，可定性或定量测定蛋白质含量，颜色深浅与蛋白质浓度成正比。 活性多肽： 动植物体内存在许多具有生理活性的多肽，多肽药物已获得人们的重视。 二肽：肌肽 β-Ala-His，抗氧化，抗自由基，消炎，调节免疫。 甜二肽 Aspartame Asp-Phe-OCH3，比蔗糖甜200倍。 三肽：谷胱甘肽 γ-Glu-Cys-Gly，维持红细胞及其蛋白质中Cys的-SH处于还原态。 四肽：促胃酸激素。 五肽：脑啡肽，内源性吗啡，与吗啡受体结合。 蛋氨酸脑啡肽 TyrGlyGlyPheMet。 亮氨酸脑啡肽 TyrGlyGlyPheLeu。 八肽：α-鹅膏蕈碱，见P168 图4-6，剧毒毒素。 九肽：牛催产素，牛加压素（升高血压），见P167，两者只差两个氨基酸，但生理作用极不相同。 十肽：短杆菌肽，见P532，为抗生素。 促黄体生成激素释放因子，见P551，为激素。 十六肽：内啡肽，有镇痛作用。 二十四肽：促皮质素（ACTH），治关节炎，已商品化。 二十六肽：蜂素溶血肽，抗关节炎。 五十一肽：胰岛素，降血糖。 以活性多肽研究为基础的药物研究： 血管紧张素转化酶（ACE）抑制剂（ACEI）的开发是近代高血压治疗史上 的重大进展。 人体内存在的血管紧张素Ⅰ（AngⅠ）为十肽，无活性，但在ACE作用下 转化为血管紧张素Ⅱ（AngⅡ）为八肽，具有收缩血管平滑肌作用，使血压升高。 ACE DRVYIHPFHL AngⅠ DRVYIHPF AngⅡ 。 ACEI可使ACE失活，使AngⅠ不能形成AngⅡ，从而降血压，研究Ang Ⅰ活性部位，作用机理，进而设计并合成ACEI，已开发出二十多种降压药物， 如巯甲丙脯酸（Captopril）、依那普利（Enalapril）、赖诺普利（Lisonopril）等。 1.7 蛋白质一级结构测定 ：P168 测定蛋白质中共价键连接的全部情况，包括存在的链内、链间的二硫键位置，氨基酸数目、类型和顺序。 蛋白质氨基酸顺序决定其三维结构，而三维结构决定其生物活性和功能。蛋白质中氨基酸顺序是由基因决定的，是联系DNA遗传信息和蛋白质生物功能的桥梁。 蛋白质中氨基酸顺序揭示其进化史，具有同一祖先的蛋白质才有相似的氨基酸顺序。如细胞色素C（P182），是一种含血红素的电子转运蛋白，存在于所有真核生物的线粒体中。40多种物种的细胞色素C序列的研究揭示，在细胞色素C中含有的一百多个氨基酸残基，其中有28个位置上的氨基酸残基是相同的（P182 图4-16），这些不变残基对于细胞色素C的生物学功能至关重要，由此可根据细胞色素C序列的物种差异建立进化树（P183 图4-17）。来自任两个