第二章_蛋白质结构基础.ppt

第二章 蛋白质结构基础; 纤维状蛋白质(胶原、角蛋白) 球状蛋白质（酶类） 膜蛋白（膜内、膜锚定蛋白）;蛋白质的生物学功能;蛋白质Protein;1、元素的组成： C、H、O、N、S等，N的含量一般为16% 凯氏定氮法测定蛋白质的含量： 蛋白质含量=蛋白氮×6.25 ;三聚氰胺是一种三嗪类含氮杂环有机化合物，重要的氮杂环有机化工原料。俗称蜜胺、蛋白精; ;A、除脯氨酸外，其他均具有如下结构通式。 ;脯氨酸的侧链R-基与主链N原子共价结合，形成一个环状的亚氨基酸。; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ;氨基酸的分类;疏水氨基酸;疏水氨基酸残基的作用： 1 堆积在蛋白质的内部，形成疏水内核，是稳定蛋白质三维结构的主要因素； 2 残基间的疏水相互作用是多肽链折叠(folding)的原始推动力;极性氨基酸;二硫键的作用 1 稳定蛋白质的三维结构； 2 将不同的多肽链连接在一起； 3 分子内二硫键可稳定单肽链的折 叠，使蛋白质不易被降解。;荷电氨基酸;B、除了甘氨酸外，其他均具有不对称碳原子或手性中心，具有旋光性； C、除了甘氨酸外，其余具有光学异构体,从蛋白质水解得到的α--氨基酸均为 L--型氨基酸 ;构型：一个分子中各原子的特定空间排布。当一种构型改变为另一种构型时必须有共价键的断裂和重新形成，最基本的分子构型是L-型和D-型。不同构型分子间除镜面操作外不能以任何方式重合。;L-甘油醛;D、氨基酸的优势构象 构象（conformation）是组成分子的原子或基团绕单键旋转而形成的不同空间排布。一种构象转变为另一种构象，不会有共价键的断裂与形成。 “交错构象”（stagged conformation）是能量上最有利的排布。在这种构象中，一个碳原子的取代基正好处于另一个碳原子的两个取代基之间。 ;二、非蛋白质氨基酸 （不是组成蛋白质的氨基酸）;氨基酸的旋光性;紫外吸收 在中性pH值下，色氨酸和酪氨酸的紫外吸收峰在280nm，而苯丙氨酸的在260nm处。大多数蛋白质都含有色氨酸和酪氨酸或其中的一种，所以溶液中280nm吸收的测量常用来估算蛋白质的浓度。 ;氨基酸;多肽链;肽键(酰胺键);;肽键具有局部双键性质，具有反式和顺式两种构型； 使主链上1/3的键不能旋转（链上1/3是C—N键）;肽单位： 由于局部双键性质， 肽键连接的基团处于 同一平面，具有确定 的键长和键角，是多 肽链中的刚性结构。;;;;肽的固相合成;为 研 究 方 便，分 四 层 次 探 讨; 蛋白质与多肽并无严格的界线，通常是将分子量在6000道尔顿以上的多肽称为蛋白质。;一、一 级 结 构（ 线 性 结 构）;蛋白质的一级结构(Primary structure)包括: 多肽链的氨基酸顺序和数目，以及多肽链内或链间二硫键(disulfide bond)的数目和位置。 ;两个半胱氨酸氧化可生成胱氨酸;由A（21个AA，11种），B（30AA，16种）组成，并通过Cys连结两对-S-S-； A链第6和11的Cys通过-S-S-连接成链内小环； 我国1965年在世界上第一个用化学方法人工合成的蛋白质就是这种牛胰岛素。;维持蛋白质一级结构的作用力是:;二、蛋白质的空间结构 也叫三维构象，高级结构或立体结构 定义：指蛋白质分子中所有原子在三维空间排列分布和肽链的走向。;（一） 二 级 结 构(secondary structure);(a) 理想的右α螺 旋； (b) 右α螺旋 ； (c) 左α螺 旋 。 天然蛋白质大部分为右手螺旋； ; O ……（ 氢 键 ）………H —C—（NH—CH—CO）3—N— R 氢键:由同一条肽链内每 3个 氨 基 酸 残基的两个肽键衍生而来，即每个氨基酸残基的N－H与前面每隔3个氨基酸残基的C=O形成的。（3.6个氨基酸残基） ;稳定α-螺旋的因素 α-螺旋具有极性： 所有氢键都沿螺旋轴指向同一方向 ;?-helix不稳定的因素：;2.β-折叠(β-pleated sheet);平行式 反平行式;3. β转角(β-turn);在?-转