课件：第01章蛋白质的结构与功能2.ppt

别构效应 一个氧分子与Hb亚基结合后引起亚基构象变化，称为别构效应。小分子O2称为别构剂或效应剂，Hb称为别构蛋白。 别构效应还可发生在酶与别构剂结合时，或配体与受体的结合，具有普遍的生物学意义！ 定义：一种配体结合到蛋白质分子后，导致蛋白质其他部位的空间构象发生变化，这种效应称为别构效应。 ★ ★★★ 具有别构效应的酶称为别构酶 例如：蟒蛇 蛋白质构象改变可引起疾病 蛋白质构象疾病：若蛋白质的折叠发生错误，尽管其一级结构不变，但蛋白质的构象发生改变，仍可影响其功能，严重时可导致疾病发生。 发病机理：有些蛋白质错误折叠后相互聚集，常形成抗蛋白水解酶的淀粉样纤维沉淀，产生毒性而致病，表现为蛋白质淀粉样纤维沉淀的病理改变。 这类疾病包括：人纹状体脊髓变性病、阿尔兹海默症(老年痴呆症)、亨停顿舞蹈病、疯牛病等。 阿尔茨海默病 (AD, 老年痴呆症) β淀粉样蛋白级联学说 该学说认为AD患者可能是由于淀粉样蛋白前体基因和早老素基因等的突变，导致β淀粉样蛋白异常分泌和产生过多，在脑组织内沉积，对周围的突触和神经元具有毒性作用，可破坏突触膜，最终引起神经细胞死亡。 Tau蛋白学说 微管系统是神经细胞的骨架成分，参与多种细胞功能。微管是由微管蛋白和微管相关蛋白组成，Tau蛋白是一种含量最高的微管相关蛋白。在AD患者脑内，Tau蛋白异常过度磷酸化，并聚集成双螺旋丝形式，与微管蛋白的结合力降低，失去了促进微管形成和维持微管稳定的作用。 异常磷酸化Tau蛋白的病理性沉积，导致了神经原纤维缠结（NFTs）的形成，而NFT可作为大脑早老化的标志。 中枢胆碱能损伤学说 疯牛病是由朊病毒蛋白(prion protein, PrP)引起的一组人和动物神经退行性病变。 正常的PrP富含α-螺旋，称为PrPc。 PrPc在某种未知蛋白质的作用下可转变成全为β-折叠的PrPsc，从而致病。 PrPc α-螺旋 PrPsc β-折叠 正常 疯牛病 疯牛病中的蛋白质构象改变 第四节 蛋白质的理化性质 The Physical and Chemical Characters of Protein 一、蛋白质具有两性电离的性质 当蛋白质溶液处于某一pH时，蛋白质解离成正、负离子的趋势相等，即成为兼性离子，净电荷为零，此时溶液的pH称为蛋白质的等电点。 蛋白质的等电点( isoelectric point, pI) ★ ★ ★ ★ 等电点时蛋白质溶解度最小---等电点沉淀！ 二、蛋白质具有胶体性质 蛋白质属于生物大分子之一，分子量可自1万至100万之巨，其分子的直径可达1～100nm，为胶粒范围之内。 水化膜（阻断蛋白相互聚集） 蛋白质胶体稳定的因素: ★ ★ ★ 颗粒表面电荷 三、蛋白质空间结构破坏可引起变性 在某些物理和化学因素作用下，其特定的空间构象被破坏，也即有序的空间结构变成无序的空间结构，从而导致其理化性质改变和生物活性的丧失。 蛋白质的变性(denaturation) ★ ★ ★ 造成变性的因素: 如加热、乙醇等有机溶剂、强酸、强碱、重金属离子及生物碱试剂等 思考：什么时候需要变性，什么时候要避免变性？ 若蛋白质变性程度较轻，去除变性因素后，蛋白质仍可恢复或部分恢复其原有的构象和功能，称为复性(renaturation) 。 四、蛋白质在紫外光谱区有特征性吸收峰 由于蛋白质分子中含有共轭双键的酪氨酸和色氨酸，因此在280nm波长处有特征性吸收峰。蛋白质的OD280与其浓度呈正比关系，因此可作蛋白质定量测定。 ★ ★ 蛋白质经水解后产生的氨基酸也可发生茚三酮反应。 (生成紫蓝色，但与天冬酰胺形成棕色，与脯氨酸形成亮黄色) 蛋白质和多肽分子中肽键在稀碱溶液中与硫酸铜共热，呈现紫色或红色，此反应称为双缩脲反应，双缩脲反应可用来检测蛋白质水解程度、测定蛋白浓度。 五、应用蛋白质呈色反应可测定蛋白质溶液含量 茚三酮反应(ninhydrin reaction) 双缩脲反应(biuret reaction) THANK YOU SUCCESS * * 可编辑 * * * * 已被确认与人体健康和生命有关的必需微量元素有16种，即铁、铜、锌、钴、锰、铬、硒、碘、镍、氟、钥、钒、锡、硅、锶、硼，每种微量元素都有其特殊的生理功能。 固氮酶含钼以外，生物体内还存在另一类含钼酶，即钼氧转移酶，该类酶包括黄嘌呤氧化酶、硝酸盐还原酶、亚硫酸盐氧化酶和醛氧化酶等，这些酶与碳水化合物、脂肪、蛋白质、含硫氨基酸、核酸（ＤＮＡ和ＲＮＡ）及铁蛋白中铁的代谢密切相关。 钴的英文名称“Cobalt”来自于德文的Kobold，意为“坏精灵”，因为钴矿有毒，矿工、冶炼者常在工作时染病，钴还会污染别的金属，这些不良效果过去都被看作精灵的恶作