蛋白质化学2-一级结构及分析.pdf

蛋白质的一级结构 及其分析 Peptides and Proteins • 氨基酸的多聚物，分子量大小差异极大，可以是2或 3个到成千上万个氨基酸残基连接而成。 • 两个氨基酸残基之间通过共价的酰胺键（肽键）连 接形成一个二肽；三个氨基酸残基连接成三肽；…； 有限数量的数十个氨基酸残基连接成寡肽；多个氨 基酸残基则连接成多肽；蛋白质可以是成千上万个 氨基酸残基连接而成。 • 多肽与蛋白质有时混用，但一般将分子量在10000以 下的称为多肽。 • 肽或蛋白质的水解是耗能的，由于高的活化能，水 解很慢，蛋白质的肽键非常稳定，多数胞内条件下 的半衰期为7年。 肽键就是一个氨基酸的α-羧基与另一 个氨基酸的α-氨基脱水缩合形成的键 水解 缩合 氨基酸连接成肽链后，由于氨基酸之间通过一个氨基酸的 氨基与另一个氨基酸的羧基缩合脱水，肽链上的一个氨基酸单位 被称为残基 （residue ），带有游离-氨基的一端被称为氨基（末） 端（或N端），带有游离-羧基的一端被称为羧基（末）端（或 C端）。 肽链上的解离特性 • 氨基酸形成肽链后，整个肽链上只留下N端可 解离的氨基、羧基端可解离的羧基、侧链上能 够解离的R基团，原先氨基酸的-氨基和-羧 基由于形成肽键而不再对整个肽链的解离有贡 献。 • 肽也有特征滴定曲线及特征pI。 • R基团的解离常数由于氨基酸的氨基和羧基被 用于形成肽键称为残基，在一定程度上会发生 改变，这种变化受到-氨基及-羧基失去电荷、 与其他R基团的作用、其他能够影响解离常数 的环境因子。 生物活性的肽和多肽的大小差异极大 不能对生物活性肽及蛋白质的分子量 与功能之间作出相关性结论。自然存在的 肽的大小从2个到数千个氨基酸残基，甚至 最小的肽也能表现重要的生物学作用，如 商业化合成的二肽L-天冬氨酰-L-苯丙氨酸 甲酯[人工甜味剂-阿斯巴甜(aspartame)或 纽特健康糖（NutraSweet)，比蔗糖甜200 倍]。 蛋白质中多肽链的长度差异极大 肌联蛋白 CO NH CH CO NH CH2 COOH 谷胱甘肽 CH CH 2 2 SH Glutathion(e) CH 2 （GSH ） CHNH 2 gamma-Glu-L-Cys-Ala (GSSG) COOH GSH可被氧化成GSSG GSH作用：在红细胞中作为巯基缓冲剂存在； 维持血红蛋白和其它红细胞蛋白质的半胱氨 酸残基处于还原状态。 例如，它可防止H O 将红细胞中血色素的二价铁氧化 2 2 成三价铁形成高铁血红蛋白。 1965年由科学家James Schlatter在研究蛋白质时发现，经16年 100多次的科学研究及验证后，阿斯巴甜于1981年(FDA批准） 以Nutrasweet （纽特健康糖）品牌正式推出市面。1986年我国 卫生部批准可用于除罐头以外的所有食品中。 一些小肽在极低浓度下发挥作用 • 一些脊椎动物的激素是小肽，包括催产素 （oxytocin ）（9个氨基酸残基），由垂体后叶 制造，能刺激子宫收缩；舒缓激肽 （bradykinin ）（9肽）能使呼吸道平滑肌收 缩，抑制组织炎症；甲状腺激素释放因子 （3 肽），下丘脑分泌，能刺垂体前叶激促甲状腺 素的释放，它们发挥作用的浓度极低。 • 与许多抗生素一样，一些极毒的毒蘑菇毒素， 如鹅膏蕈碱（毒素）(双环的8 肽毒素） (amanitin)，对动物有致死作用，与真核生物 RNA II聚合酶作用抑制转录。 +H N-Tyr-Gl