《蛋白质(第三章)》.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * 蛋白质纯度等的测定 纯度和分子量的测定：采用电泳（如聚丙烯酰胺凝胶电泳，梯度凝胶电泳等）、高速离心、分子筛层析、高效液相色谱等技术测定。 等电点的测定：利用等电聚焦方法测定。 亚基个数的测定：采用SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳方法测定。 第八节 几种重要的蛋白质类型 1．纤维状蛋白 纤维状蛋白质(fibrous protein)广泛地分布于脊椎和无脊椎动物体内，它是动物体的基本支架和外保护成分，占脊推动物体内蛋白质总量的一半或一半以上。 这类蛋白质外形呈纤维状或细棒状，分子轴比(长轴／短轴)大于10。分子是有规则的线型结构，这与其多肽链的有规则二级结构有关，而有规则的线型二级结构是它们的氨基酸顺序的规则性反映。 纤维状蛋白质的类型 纤维状蛋白质可分为不溶性(硬蛋白)和可溶性二类，前者有角蛋白、胶原蛋白和弹性蛋白等；后者有肌球蛋白和纤维蛋白原等，不包括微管(microtubule)、肌动蛋白细丝(actin filament)或鞭毛( flagella)，它们是球状蛋白质的长向聚集体(aggregate)。 （1） ?-角蛋白 角蛋白（keratin）广泛存在于动物的皮肤及皮肤的衍生物，如毛、发、甲、角、爪、喙、鳞和羽等，属于外胚层细胞的结构蛋白。角蛋白中主要的是?-角蛋白。 ?-角蛋白主要由?-螺旋构象的多肽链组成。一般是由三条右手?-螺旋肽链形成一个原纤维，原纤维的肽链之间有二硫键交联以维持其稳定性。 例如毛发的纤维是由多个原纤维平行排列，并由氢键和二硫键作为交联键将它们聚集成不溶性的蛋白质。（P213图5－21） ?-角蛋白的伸缩性能很好，当?-角蛋白被过度-拉伸时，则氢键被破坏而不能复原。此时?-角蛋白转变成?-折叠结构，称为?-角蛋白。 毛发的结构 一根毛发周围是一层鳞状细胞(scaIe cell)，中间为皮层细胞(cortical celI)。皮层细胞横截面直径约为20?m。在这些细胞中，大纤维沿轴向排列。所以一根毛发具有高度有序的结构。 毛发性能就决定于?—螺旋结构以及这样的组织方式。 角蛋白分子中的二硫键 （2）?-角蛋白 丝心蛋白(fibroin)：蚕丝和蜘蛛丝的一种蛋白质。丝心蛋白具有抗张强度高，质地柔软的特性，但不能拉伸。它具有0.7nm周期，这与?—角蛋白在湿热中伸展后形成的?—角蛋白很相似(0.65nm周期)。 丝心蛋白是典型的反平行式β折叠片堆积成多层结构，以氢键和范德华力维持，多肽链取锯齿状折叠构象。酰胺基的取向使相邻的C?为侧链腾出空间，从而避免了任何空间位阻。在这种结构中，侧链交替地分布在折叠片的两侧。(P214 图5-22） 丝蛋白的结构 丝蛋白是由伸展的肽链沿纤维轴平行排列成反向?-折叠结构。分子中不含?-螺旋。丝蛋白的肽链通常是由多个六肽单元重复而成。这六肽的氨基酸顺序为： ? -（Gly-Ser-Gly-Ala-Gly-Ala）n- 球状蛋白是结构最复杂，功能最多的一类蛋白质。已确定晶体结构的蛋白质为300多种，各自有独特的空间结构，同时仍有某些共同特征。 （1）球状蛋白质分子含有多种二级结构元件。 （2）球状蛋白质三维结构具有明显的折叠层次。 （3）球状蛋白质结构紧密，分子的外层多为亲水性残基，内部主要为疏水性氨基酸残基。 （4）球状蛋白质分子表面常有一个空穴，是结合底物、效应物等配体并行使功能的活性部位。 2．球状蛋白 血红蛋白 血红蛋白是脊椎动物红细胞主要组成部分，它的主要功能是运输氧和二氧化碳。 血红蛋白中，血红素Fe原子的第六配价键可以与不同的分子结合：无氧存在时，与水结合，生成去氧血红蛋白(Hb)；有氧存在时，能够与氧结合形成氧合血红蛋白(HbO2)。 血红蛋白与氧的结合不牢固，容易离解。HbO2 的形成和离解受氧的分压和pH等因素的影响，氧的分压和pH较高时，有利于血红蛋白与氧的结合，反之，则有利于离解。 血红素在蛋白中的位置 血红蛋白的功能 血红蛋白除了运输氧和CO2外，还能够对血液的pH起缓冲作用。因为HbO2在释放出一分子氧的同时，结合一个氢质子。这样就可以消除由于呼吸作用产生的CO2引起pH的降低。 煤气中毒的机制 一氧化碳（CO）也能与血红素Fe原子结合。由于CO与血红蛋白结合的能力是O2的200倍，因此，人体吸入少量的CO即可完全抑制血红蛋白与O2的结合，从而造成缺氧死亡。急救方法是尽快将病人转移到富含O2的环境中（如新鲜空气、纯氧气或高压氧气），使与血红素结合的CO被O2置换出来。 免疫球蛋白（P275） 免疫球蛋白（immunoglobulin,Ig）是一类血清糖蛋白(serum glycoprotein)。糖蛋白中的蛋白质与糖是共价联接的。 免疫球蛋白是被脊椎动物作为抗体合成的。