1章 蛋白质1经典案例.pptx

第一章 蛋白质的结构与功能(Structure and function of Proteins)蛋白质分子组成特点：C、H、O、N，N占16％L-α-氨基酸基本组成单位氨基酸分类:四大类理化性质本章要点肽与肽键及氨基酸残基、N－末端、C－末端的概念一级结构：定义、化学键二级结构：定义、化学键、种类、 肽单元及motif概念蛋白质结构三级结构：定义、化学键、结构域四级结构及亚基：定义、化学键蛋白质结构与功能的关系蛋白质的理化性质：两性电离、胶体、变性及沉淀、 紫外吸收、呈色反应分离纯化及结构分析：透析、沉淀、电泳、层析、超离等第一节 蛋白质的分子组成蛋白质分类单纯蛋白质：分子中仅含aa按组成蛋白质部分结合蛋白质无机离子有机化合物辅基按形状：球状和纤维状按功能：酶、载体、运动、结构、支架、免疫等一、蛋白质元素组成： C、H、O、N、S等，N占16％ 蛋白含量测定（凯氏定氮法）： 每克样品中所含蛋白质的克数 = 每克样品中的含氮量（克）× 6.25(Amino acid)二、（一）氨基酸的结构和分类L-α –氨基酸（甘氨酸除外）氨基酸结构通式CHOCOOHHOCHH3NCHCH2OHRL- α–氨基酸L-甘油醛非极性疏水氨基酸酸性氨基酸碱性氨基酸羟脯氨酸和羟赖氨酸+NH3+NH3pK1= 2.35 pK2= 9.69OHOH++H H阳离子 兼性离子 阴离子 (zwitterion)pK1 + pK22.35 + 9.69pI === 6.0222（二）氨基酸的理化性质两性解离与等电点( isoelectric point，pI )以丙氨酸为例（参见P29表2-1）:6 5 4 3 2 1 0色氨酸吸光度酪氨酸苯丙氨酸0 240 250 260 270 280 290 300波长nm2、氨基酸的紫外吸收三种芳香族氨基酸的紫外吸收光谱Trp与Tyr在280nm波长处有吸收峰，可用于蛋白定量分析3、与茚三酮的呈色反应：蓝紫色，可用于aa定性及定量分析第二节 蛋白质的分子结构一、蛋白质的一级结构（10-50aa）多肽链的表示法：ABCDA：多肽链的结构式；B：中文表示法；C：英文三字母表示法；D：英文一字母表示法。书写多肽链时，从氨基末端写起，并写在左面。（二）（三）蛋白质的一级结构1、蛋白质一级结构的概念 蛋白质的一级结构（primary structure）是指蛋白质分子中多肽链的氨基酸排列顺序和二硫键的位置。维系一级结构的化学键主要是肽键，有些含有二硫键。15NH2GlnTyr1HOOCLeuLeuGly30ThrIleGluSerLys10COOHAsnCysA链ValIle5Pro20GluTyrSerAsnGlnCysCysThrThrCysTyrGlnHisCysAsnLeuGlyValPheCysGlu255Val20PheArgLeuGlyGly1PheTyrSerB链NH2LeuHis1510LeuAlaGluVal 人胰岛素的一级结构胰岛素由A、B两条多肽链组成，A链含21个氨基酸残基，B链含30个氨基酸残基。A链内有一个链内二硫键，A与B之间有两个链间二硫键。由于两条链之间由共价键相连接，所以胰岛素没有四级结构。二、蛋白质的空间结构：二、三、四级（一）蛋白质的二级结构 蛋白质的二级结构(secondary structure)是指蛋白质分子中某一段多肽链主链原子的空间分布状态，不涉及侧链的空间排布。构成蛋白质主链空间构象的基本单位是肽单元（peptideunit) 或称肽键平面。1. 肽单元 肽平面2. 蛋白质二级结构的主要构象1) α-螺旋（α－helix）（α－helix）结构特点：以肽单元为单位，以Cα为旋转点，形成右手螺旋每经过3.6个氨基酸，螺旋上升一周，螺距0.54nm 第一个肽键的-CO- 与第四个肽键的－NH－形成氢键，维持螺旋的稳定 性，氢键的方向与中心轴方向基本平行。氨基酸侧链伸向外侧氨基酸侧链影响α-螺旋的形成:2) β－折叠（ β pleated sheet）(β－pleated sheet)顺平行结构特点：多肽链充分伸展，肽单元以Cα为旋转点依次折叠成锯齿状结构（或折纸状） 氨基酸侧链交替位于锯齿状结构的上下方常常2个以上的β-折叠平行排列，相互之间走向可以相同，亦可以相反，平行的肽段之间形成氢键Growth hormone receptor：3) β