八版第一章蛋白质的结构与功能讲义.ppt

（4）变构蛋白与变构效应 一些物质能与蛋白质相互作用，称为蛋白质的配体。蛋白质分子中与配体结合的部位称为配体结合位点或配体结合域。 变构蛋白常有两个或多个配体结合位点，他们可结合相同或不同的配体。其中能使蛋白质变构的配体叫变构剂，变构剂结合的位点又叫调节部位。 变构效应分异促效应（变构剂与配体是不同物质）和同促效应（即协同效应，变构剂与配体是相同物质）；协同效应又分为正协同效应和负协同效应。 * * 3.蛋白质构象病 * * * * 一、一般性质 1.蛋白质的紫外吸收特征 蛋白质分子中的肽键吸收220nm紫外线； 蛋白质分子中的酪氨酸和色氨酸残基的吸收280nm紫外线。蛋白质溶液对280nm紫外线的的吸光度与浓度成正比，用于蛋白质定量分析。 * * 2.蛋白质的呈色反应 蛋白质能与某些试剂产生特殊的颜色反应，可以用于对蛋白质的定量分析。 茚三酮反应：蛋白质分子游离氨基与茚三酮反应，呈蓝紫色。 双缩脲反应：2分子尿素脱氨缩合成双缩脲，碱性条件下与Cu2+螯合成紫红色。蛋白质分子中肽键可发生双缩脲反应。 酚试剂反应：含磷钼酸-磷钨酸，碱性条件下与蛋白质生成深蓝色（磷钼蓝和磷钨蓝混合物）。 米伦试剂反应、考马斯亮篮颜色反应 3.氨基端反应 2,4-二硝基氟苯、丹磺酰氯、异硫氰酸苯酯可与肽链氨基端的α-氨基反应，水解后得到相应的衍生物，通过层析鉴定。可用于分析蛋白质的一级结构。 * * 4.蛋白质的两性电离和等电点 蛋白质分子的α-氨基和α-羧基虽然都参与形成肽键，但是在蛋白质的侧链上仍然存在一些可电离的基团，如天冬氨酸和谷氨酸残基的β-羧基和γ-羧基，赖氨酸的ε-氨基、精氨酸的胍基和组氨酸的咪唑基等，它们有的呈酸式电离，有的呈碱式电离，因此，蛋白质和氨基酸一样可以电离成兼性离子。 在某一pH条件下，蛋白质的净电荷为零，则该pH值为蛋白质的等电点（pI）。 * * * * 蛋白质的等电点 二、大分子特性 1.蛋白质溶液是胶体溶液 蛋白质的分子量在一万到百万之间，分子的直径在胶体颗粒的范围（1~100nm）。因此，当蛋白质溶于水中，可以形成胶体溶液。 由于蛋白质表面分布有很多亲水的基团，会结合很多水分子，形成水化膜，使蛋白质颗粒不容易聚集起来。另一方面，蛋白质分子在溶液pH值不等于pI时，往往带有同种电荷而相互排斥。因此，蛋白质溶液是稳定亲水胶体溶液。 * * 2.沉降与沉降系数 在离心力的作用下，蛋白质颗粒发生沉降，对于某一特定蛋白质颗粒，其沉降速度在单位离心力场强度下为一常数，称为蛋白质的沉降系数，用S（Svedberg，1S=10-13秒）表示。 蛋白质的沉降速度与蛋白质的分子质量和分子形状有关，用沉降系数可以粗略地反映蛋白质分子的大小。 * * 3.变性与复性 天然蛋白质在某些物理或化学因素作用下，其特定的天然空间构象部分或全部改变，从而导致理化性质改变和生物学活性的丧失，称之为蛋白质变性(denaturation)。 变性蛋白质表现为结晶性丧失、扩散系数减小、溶解度降低、黏度增大、280nm吸光度增加、易被蛋白酶水解。 * * 3.变性与复性 当蛋白质溶液的pH值接近其等电点，则加热可以使蛋白质形成较坚固的凝块，该凝块不溶于强酸或强碱，称为蛋白质凝固（coagulation）。 有些蛋白质变性是可逆的，当变性程度较轻，去除使其变性的因素，能恢复或部分恢复其原来的空间构象，并恢复其生物学活性，称为蛋白质复性（renaturation）。 * * * * 核糖核酸酶的变性与复性示意图 8M尿素或 β-巯基乙醇 透析 第五节　蛋白质的分离、纯化与结构分析 一、蛋白质沉淀 蛋白质分子相互聚集从溶液中析出的现象称为蛋白质沉淀(precipitation)。 使蛋白质溶液稳定的因素主要有两个：同种电荷和水化膜。如果破坏使蛋白质溶液稳定的两个因素（如调节溶液pH值至等电点或加入脱水剂），蛋白质则会相互聚集而从溶液中析出沉淀。 * * * * 蛋白质的沉淀示意图 1.盐析法 盐析法（salting out）是指向蛋白质溶液中加入高浓度的中性盐破坏蛋白质的胶体稳定性（中和电荷、破坏水化膜），从而使蛋白质从溶液中析出沉淀的方法。 常用的中性盐：(NH4)2SO4、NaCl、Na2SO4等。 沉淀下来的蛋白质，一般不变性。 * * 2.有机溶剂沉淀蛋白质 有机溶剂（如乙醇、丙酮等）沉淀蛋白质，是利用它们的强亲水性破坏水化膜，由于它们不能中和蛋白质所带电荷，因此，需要在等电点附近沉淀蛋白质。 在常温下一般会发生变性，但是在低温条件下，变性则发生得缓慢。 * * 3.重金属离子沉淀蛋白质 带负电荷的蛋白质可与重金属离子（如铅、汞、铜、银等）结合形成不溶性盐而沉淀。需调节溶液的pHpI。 沉淀下来的蛋白质一般发生了变性。 * *