3蛋白走质化学.ppt

概 论 1838年，荷兰生理学家G.J.Muller用元素分析法分析了血清、蚕丝、蛋清等物质，尽管来源不同，却都是C、H、O、N元素组成的。 Muller认为它是生命中最重要的，就命名为“protein”，希腊原意是“最原始的”，“第一重要的”。中文译作——蛋白质，缩写Pr. 蛋白质有重要的生物学意义。小细胞中，蛋白质种类数以千计，eg：E.coli细胞，双向电泳，三千多种蛋白质。 蛋白质是生物表现千差万别的功能的物质基础。 蛋白质功能的多样性 1. 酶类：在生物催化剂的作用下，新陈代谢有条不紊。已发现的酶25,000种。 2．结构组分：作为结构成分或支持作用。胶原蛋白参与结缔组织和骨骼作为身体支架；羊毛、毛发、羽毛和指甲中的α-角蛋白；韧带中的弹性蛋白；蚕丝、蜘蛛网中的丝纤蛋白；血管和皮肤的弹性蛋白；细胞和细胞器的膜蛋白。 3．营养和贮藏蛋白：贮存氨基酸作为营养物质为胚胎和幼体发育提供营养的功能。如：植物种子的谷蛋白、醇溶蛋白供种子萌发；动物的卵清蛋白等。 4．运输蛋白：运输各种小分子和离子的蛋白。如：血红蛋白将氧从肺送到组织细胞；血浆中的脂蛋白在肝与其它器官间转运脂类；ATPase；电子传递体等。 蛋白质功能的多样性 5．收缩或运动蛋白：使细胞或生物体收缩、变形或移动的一类。如:骨骼肌收缩系统中主要的肌球蛋白和肌动蛋白；细菌的鞭毛、纤毛运动蛋白 6．激素蛋白类：调节物质代谢的作用。如：胰岛素调血糖；垂体前叶分泌的生长激素等。 7．保护或防御蛋白：抵御异体侵入，保护自身生命活动。如：抗体（免疫球蛋白）；皮肤的角蛋白；凝血蛋白；干扰素等。 8．受体蛋白：接受和传递调节信息的蛋白质。如：各种激素的专一性受体蛋白；味蕾上的味觉蛋白；视网膜上的视色素蛋白。 9．生长和分化的调控蛋白：调节、控制细胞生长、分化、和遗传信息的表达。如组蛋白、阻遏蛋白及表皮生长因子 （一）非极性（疏水）侧链R基团的氨基酸 疏水性的氨基酸有8种，在水中溶解度较极性氨基酸小。它们是5种脂肪烃的Ala、Leu、Val、Met、Ile,2种芳香环的Phe、Try，1种仲胺侧链的α-亚氨基酸Pro. 与立体结构标准物甘油醛相似，-NH2在左边书写的为L-Aa， -NH2在右边的书写的为D-Aa. Aa的两性离子在一定的酸碱条件下，可有不同的解离方式，解离出不同的带电荷形式； 在近中性溶液中，以两性离子形式存在； 在pH极小的酸性环境中，两性离子作为碱得质子而使大部分Aa成为带正电荷的阳离子； 在pH极大的碱性环境中，两性离子作为酸失去质子，而使大部分Aa成为带负电荷的阴离子； 神经肽主要与神经信号转导作用相关，包括脑啡肽等。 3. 激素类多肽： 催产素（9肽）、加压素（9肽）、舒缓激肽（9肽）、促肾上腺皮质激素（39肽）、促甲状腺素释放激素（3肽） 等 氨基酸分类，名称结构缩写，物理性质和化学性质 肽键，肽链和小肽 蛋白质分子结构：四水平两层次 结构与功能：一级结构与功能；高级结构与功能 蛋白质性质：亲水胶体、等电点、沉淀、变性与复性、紫外吸收 分离提纯基本流程 蛋白质分子大（1~100nm ） ，已经达到胶体质点的范围 蛋白质分子外表为亲水表面 结果：蛋白质属于亲水胶体，并且是稳定的胶体：在水溶液中具有胶体溶液的通性—— 布朗运动，丁达耳现象，不能通过半透膜。 稳定因素：水化膜，双电层（同种电荷） 二、蛋白质的胶体性质 + + + + + + + + + + + + + + + + + + 水化膜 双电层 - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + ± － + ± － 酸 碱 加脱水剂 胶体稳定的相对性：改变条件其稳定性会发生变化 如：加入有机溶剂则会脱去水化膜 改变pＨ就会改变其电荷。 三 蛋白质分子的大小和形状 测分子量的方法： ★化学组成法测定最低分子量 ★沉降速度法 ★凝胶过滤法 ★SDS法 蛋白质分子量一般为104-106D或更大。 沉降：在强离心场中，大分子化合物向离心力方向移动的现象 不同的蛋白质其分子量、形状不同，则移动速度不同，从而得以分离。 沉降系数（s）：单位离心场强单位时间内蛋白质的沉降距离， 单位：沉降系数单位（Svedberg unit ，S ），单位：10-13s 如某蛋白的沉降系数为70 × 10-13秒，则表示为70S。 蛋白质S值的大小可以近似表示蛋白质分子量的相对大小。 1.沉降速度法 交联葡聚糖（Sephadex）;聚丙烯酰胺凝胶（Bio-Gel P ，） 琼脂糖凝胶（Sepharo