第一章蛋白质化学2技术分析.ppt

第六节 蛋白质的一级结构 在不同肽链中： 氨基酸的数目、种类、排列顺序不同 蛋白质的氨基酸排列顺序 ——蛋白质的一级结构 二、蛋白质分子结构中的化学键 肽键、二硫键、酯键、配位键 氢键、疏水作用、范德华力、离子键 （一）肽键 ①肽键中C-N键有部分 双键性质 ——不能自由旋转 ②组成肽键原子处于 同一平面（肽平面） ③键长及键角一定 ④大多数情况以反式 结构存在 1.测定蛋白质的一级结构的要求 样品必需纯（97%以上）； 知道蛋白质的分子量； 知道蛋白质由几个亚基组成； 测定蛋白质的氨基酸组成；并根据分子量计算每种氨基酸的个数。 测定水解液中的氨量，计算酰胺的含量。 2. 测定步骤 (1) 多肽链的拆分 (2) 测定蛋白质分子中多肽链的数目 (3) 二硫键的断裂 (4)测定每条多肽链的氨基酸组成，并计算出氨基酸成分的分子比； (5)分析多肽链的N-末端和C-末端 (6)多肽链断裂成多个肽段 (7)测定每个肽段的氨基酸顺序 (8)确定肽段在多肽链中的次序 (9)确定原多肽链中二硫键的位置 第七节 蛋白质的高级结构 蛋白质的一级结构(Primary structure) 肽链中的氨基酸排列顺序。 维系一级结构的主要化学键是肽键 二、构型与构象 构型(configuration) ——几何异构和光学异构 构象(conformation) ——单键的自由旋转产生 区别：共价键是否断裂 （三）蛋白质的二级结构 （一）?-螺旋 又称3.613－螺旋 螺距0.54nm 每圈含3.6个AA残基 每个AA残基占0.15nm 绕轴旋转100° 链内形成氢键与轴平行 多为右手螺旋 R基大小：较大的难形成，如多聚Ile R基的电荷性质：不带电荷易形成 Pro吡咯环 无法形成链内氢键 由两/多条几乎完全伸展的肽链平行排列，通过链间的氢键交联而形成 肽链主链呈锯齿状折叠构象 平行肽链间以氢键从侧面连接的构象 C? 总是处于折叠的角上 AA的R基团处于折叠的棱角上并与之垂直 两个AA之间的轴心距为0.35nm 氢键主要在链间/同一肽链不同部分间形成 几乎所有肽键都参与链内氢键的交联 氢键与链的长轴接近垂直 平行式：所有肽链的N-端都在同一边 反平行式：相邻两条肽链的方向相反 维持β—折叠片的作用力也是肽键衍生出的氢键 肽链主链骨架180°的回折结构 特点： 由4个连续的AA残基组成 第一个残基C=O 第四个残基NH 这类结构主要存在于球状蛋白分子中。 作用力是氢键 一、纤维状蛋白质的结构 （一） 角蛋白（keratin） α - 角蛋白：富含胱氨酸 β - 角蛋白：富含Gly、Ala、Ser 卷发(烫发)的生物化学基础 （二）丝心蛋白(fibroin)：蚕丝和蜘蛛丝 特点： 反平行式β折叠片 抗张强度高 质地柔软 不能拉伸 丝蛋白的结构 分子中不含?-螺旋 肽链常由多个六肽单元重复而成 ? -（Gly-Ser-Gly-Ala-Gly-Ala）n - （三）胶原蛋白 四、超二级结构与结构域 1、超二级结构 若干相邻的二级结构单元按照一定规律有规则组合在一起、相互作用，形成空间构象上可彼此区别的二级结构组合单位 2、结构域 二级/超二级结构基础上形成的特定区域 相对独立的、在空间上能辨认的三维实体 由二级结构组合而成，充当三级结构的构件，其间由单肽链连接 维系力有氢键/疏水键/离子键/范德华力 五、蛋白质的三级结构 由二级结构元件构建成的总三维结构： 一级结构中相距较远的肽段间的相互关系 侧链在三维空间中彼此间的相互关系 例如：肌红蛋白 肌红蛋白 （三）稳定蛋白质三级结构的作用力 氢键 范德华力 疏水作用 离子键 配位键 二硫键 (Quaternary Structure） 血红蛋白单独亚基无生物功能 第九节 蛋白质结构与功能的关系 一、一级结构与功能的关系 (一) 一级结构决定高级结构 核糖核酸酶的变性复性实验  104 个AA残基 MW约12.5×103 2 8个不变残基 进化位置相差愈远，AA序列差别愈大 ——用于核对各物种间的分类学关系以及 绘制系统树/进化树 (三)一级结构变异与分子病 血红蛋白分子病分子病：由于基因突变，导致蛋白质中氨基酸种类发生变化，并引起功能降低或丧失。镰刀型贫血症（sickle-cell anemia） 正常细胞 镰刀形细胞 镰刀状贫血病—血液中大量出现镰刀红细胞，患者因此缺氧窒息 正常