1、2.6.1 一個(gè)氨基酸的一個(gè)氨基酸的-COOH與另一個(gè)氨基酸的與另一個(gè)氨基酸的-NH2縮合脫去一分子水形成的酰胺鍵叫作肽縮合脫去一分子水形成的酰胺鍵叫作肽鍵；氨基酸以肽鍵結(jié)合形成的化合物稱作肽。鍵；氨基酸以肽鍵結(jié)合形成的化合物稱作肽。2.6 氨基酸彼此以肽鍵結(jié)合形成鏈狀多肽氨基酸彼此以肽鍵結(jié)合形成鏈狀多肽肽鍵二肽這種縮合作用可這種縮合作用可反復(fù)進(jìn)行反復(fù)進(jìn)行，形成二肽、三，形成二肽、三肽、寡肽及多肽；肽、寡肽及多肽；肽鏈中一個(gè)氨基酸單位稱為一個(gè)肽鏈中一個(gè)氨基酸單位稱為一個(gè)氨基酸殘氨基酸殘基基(residue)，一個(gè)氨基酸殘基較游離氨，一個(gè)氨基酸殘基較游離氨基酸少一個(gè)水分子（末端除外）基酸少一個(gè)水

2、分子（末端除外）,平均分平均分子量子量110110；肽鏈的大小可用所含氨基酸殘基的總數(shù)表肽鏈的大小可用所含氨基酸殘基的總數(shù)表示或相對(duì)分子質(zhì)量表示，大多數(shù)天然多肽示或相對(duì)分子質(zhì)量表示，大多數(shù)天然多肽含含50200個(gè)氨基酸殘基，相對(duì)分子質(zhì)量個(gè)氨基酸殘基，相對(duì)分子質(zhì)量在在5,500220,00之間；之間；2.6.2 肽鏈?zhǔn)怯须逆準(zhǔn)怯蟹较蛐苑较蛐缘牡?directional)肽鏈的一端有游離氨基，稱肽鏈的一端有游離氨基，稱氨基末端（或氨基末端（或N末端末端 N-terminal），另一端有游離），另一端有游離羧基，稱羧基，稱羧基末端（或羧基末端（或C末端末端 C-terminal)； 肽鏈寫法肽鏈寫法

3、：游離：游離-氨基在左，游離氨基在左，游離-羧基在右，氨基酸之間用羧基在右，氨基酸之間用“”表示肽鍵。表示肽鍵。如：H2N絲氨酰亮氨酰苯丙氨酸-COOH寫為：Ser-Leu-Phe（或 S-L-F）前述五肽：絲氨酰-甘氨酰-酪氨酰-丙氨酰-亮氨酸寫為：Ser-Gly-Tyr-Ala-Leu（或 S-G-Y-A-L）H2N-COOH肽鍵肽鍵縮合2.6.3 所有肽鏈的共價(jià)主鏈結(jié)構(gòu)都是相同的所有肽鏈的共價(jià)主鏈結(jié)構(gòu)都是相同的肽鏈中的骨架結(jié)構(gòu)是由 單位重復(fù)連接而成，稱共價(jià)主鏈（main chain or backbone)；l不同肽鏈的區(qū)別在于側(cè)鏈R基的排列順序不同；l相同的氨基酸組成可形成多種不同的多

4、肽鏈問題問題1：每種肽鏈都有相同的分子骨架，試分析多：每種肽鏈都有相同的分子骨架，試分析多肽分子骨架有哪些結(jié)構(gòu)特征？肽分子骨架有哪些結(jié)構(gòu)特征？ 問題問題2：寫出這一肽鏈的結(jié)構(gòu)：寫出這一肽鏈的結(jié)構(gòu)和名稱和名稱,這四種氨基酸還可以這四種氨基酸還可以組成幾種寡肽？組成幾種寡肽？2.6.4 肽鏈末端羧基、末端氨基及側(cè)鏈基肽鏈末端羧基、末端氨基及側(cè)鏈基團(tuán)可發(fā)生不同程度的解離，表現(xiàn)出重要的團(tuán)可發(fā)生不同程度的解離，表現(xiàn)出重要的理化性質(zhì)理化性質(zhì)在在pH114范圍內(nèi)，主鏈上肽鍵氨基不發(fā)生解離，游離末端的范圍內(nèi)，主鏈上肽鍵氨基不發(fā)生解離，游離末端的-COOH和和-NH2以以及側(cè)鏈及側(cè)鏈R上的基團(tuán)可發(fā)生上的基團(tuán)可發(fā)

5、生不同程度的解離；不同程度的解離； 各基團(tuán)解離程度及肽所帶的總電荷取決于所處溶液的各基團(tuán)解離程度及肽所帶的總電荷取決于所處溶液的pH值；值； 對(duì)于指定的基團(tuán)，其對(duì)于指定的基團(tuán)，其pHpKa時(shí)，不發(fā)生酸式解離，時(shí)，不發(fā)生酸式解離，pHpKa時(shí)，發(fā)生酸式解時(shí)，發(fā)生酸式解離，離，pH= pKa時(shí)，解離與不解離各占一半，由此可確定肽鏈所帶凈電荷時(shí)，解離與不解離各占一半，由此可確定肽鏈所帶凈電荷. 問題問題3：肽鏈中可解離基團(tuán)的（：肽鏈中可解離基團(tuán)的（-COOH，-NH2 及側(cè)鏈可解離基及側(cè)鏈可解離基團(tuán)團(tuán)）pKa與游離氨基酸中對(duì)應(yīng)基團(tuán)與游離氨基酸中對(duì)應(yīng)基團(tuán)的的pKa值有何不同？為什么？值有何不同？為什么

6、？ 問題問題4 ：叢肽鏈的組成與結(jié)構(gòu)分析：叢肽鏈的組成與結(jié)構(gòu)分析多肽有哪些主要性質(zhì)？多肽有哪些主要性質(zhì)？l肽具有等電點(diǎn)，調(diào)節(jié)溶液肽具有等電點(diǎn)，調(diào)節(jié)溶液pH值可改變肽的帶值可改變肽的帶電狀況，使肽不帶電荷而處于等電狀態(tài)時(shí)的電狀況，使肽不帶電荷而處于等電狀態(tài)時(shí)的pH值為肽的等電點(diǎn)值為肽的等電點(diǎn)肽等電點(diǎn)的差別可不同程度反映其氨基酸組成上肽等電點(diǎn)的差別可不同程度反映其氨基酸組成上的差異；反之亦然。的差異；反之亦然。等電狀態(tài)時(shí)，肽在電場(chǎng)中不向任何一方移動(dòng)等電狀態(tài)時(shí)，肽在電場(chǎng)中不向任何一方移動(dòng)不同大小的肽片斷可用雙向凝膠電泳進(jìn)行分離不同大小的肽片斷可用雙向凝膠電泳進(jìn)行分離肽鏈中的解離基團(tuán)可被滴定，但肽鏈中

7、的解離基團(tuán)可被滴定，但 肽的滴定曲線復(fù)肽的滴定曲線復(fù)雜雜短肽以離子晶體存在，具有較高的熔點(diǎn)短肽以離子晶體存在，具有較高的熔點(diǎn)肽鍵上的基團(tuán)具有相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)活性。肽鍵上的基團(tuán)具有相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)活性。2.6.5 許多短肽具有重要的生物活性許多短肽具有重要的生物活性 天然存在的活天然存在的活性肽性肽 作為神經(jīng)遞質(zhì)、神經(jīng)激素或神經(jīng)調(diào)節(jié)物；作為神經(jīng)遞質(zhì)、神經(jīng)激素或神經(jīng)調(diào)節(jié)物；如如LHRH-LHRH-類類1010肽肽( (蛙的一種神經(jīng)遞質(zhì)蛙的一種神經(jīng)遞質(zhì)) )，促甲促甲狀腺素釋放因子狀腺素釋放因子，腦啡肽，內(nèi)啡肽，強(qiáng)啡，腦啡肽，內(nèi)啡肽，強(qiáng)啡肽等肽等 作為抗體：作為抗體：短桿菌肽短桿菌肽A A，短桿菌肽，短

8、桿菌肽S S等；等； 作為激素：胰島素、胰高血糖素、促腎上作為激素：胰島素、胰高血糖素、促腎上腺皮質(zhì)激素等；腺皮質(zhì)激素等； 作為防御性毒物：劇毒的鵝膏蕈堿、蛇毒、作為防御性毒物：劇毒的鵝膏蕈堿、蛇毒、蛛毒等蛛毒等 體內(nèi)許多激素屬寡肽或多肽體內(nèi)許多激素屬寡肽或多肽促甲狀腺素釋放激素TRF焦谷氨酸 組氨酸 脯氨酰胺 谷胱甘肽（glutathione ，GSH）谷氨酸半胱氨酸甘氨酸SHCOO-CH2CH2CC NH3HHOOCNHCHCH2CONHCH2OGSH過氧化物酶過氧化物酶H2O22GSH2H2OGSSG GSH還原酶還原酶NADPH+H+NADP+L-天冬氨酰天冬氨酰-L-苯丙氨酰甲酯，稱

9、作：苯丙氨酰甲酯，稱作：aspartame2.7.1 多肽與蛋白質(zhì)的概念不完全相同多肽與蛋白質(zhì)的概念不完全相同 The term protein broadly defines molecules composed of one or more polypeptide chains; The term polypeptide is used to define the chain exceeds several dozen amino acids in length (less than 50 amino acid residues); The terms polypeptide and pr

10、otein are used interchangeably in discussing single polypeptide chain.問題問題5：試簡述蛋白質(zhì)的重要生物學(xué)功能？：試簡述蛋白質(zhì)的重要生物學(xué)功能？2.7 蛋白質(zhì)是由一條或幾條多肽鏈組成的具有蛋白質(zhì)是由一條或幾條多肽鏈組成的具有特定空間結(jié)構(gòu)和功能的生物大分子特定空間結(jié)構(gòu)和功能的生物大分子2.7.2 根據(jù)蛋白質(zhì)的組成、或含多肽鏈數(shù)目根據(jù)蛋白質(zhì)的組成、或含多肽鏈數(shù)目或形狀可對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行不同的分類或形狀可對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行不同的分類單純蛋白質(zhì)單純蛋白質(zhì)(simple protein)(simple protein)結(jié)合蛋白質(zhì)結(jié)合蛋白質(zhì) =

11、= 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì) + + 非蛋白質(zhì)非蛋白質(zhì)(輔基)(prosthetic group) (conjugated protein)輔基種類很廣，常見的有輔基種類很廣，常見的有色素化合物、寡糖、脂類、色素化合物、寡糖、脂類、磷酸、金屬離子甚至核酸磷酸、金屬離子甚至核酸l根據(jù)組成不同蛋白質(zhì)可分為根據(jù)組成不同蛋白質(zhì)可分為l根據(jù)蛋白質(zhì)形狀可分為球狀蛋白與纖維狀蛋白：根據(jù)蛋白質(zhì)形狀可分為球狀蛋白與纖維狀蛋白：纖維狀蛋白質(zhì)纖維狀蛋白質(zhì)(fibrous protein)(fibrous protein)球狀蛋白質(zhì)球狀蛋白質(zhì)(globular protein) (globular protein) 肌動(dòng)蛋白肌動(dòng)

12、蛋白毛發(fā)中的角蛋白毛發(fā)中的角蛋白蠶絲絲心蛋白蠶絲絲心蛋白l根據(jù)含多肽鏈數(shù)目可分為單體蛋白和多體蛋白根據(jù)含多肽鏈數(shù)目可分為單體蛋白和多體蛋白寡聚蛋白寡聚蛋白(oligomeric protein)(oligomeric protein) 或多體蛋白或多體蛋白(multimeric protein) (multimeric protein) 單體蛋白單體蛋白(monomeric protein) (monomeric protein) 異型多體蛋白異型多體蛋白(heteromultimeric (heteromultimeric protein) protein) 同型多體蛋白同型多體蛋白(hom

13、omultimeric protein) (homomultimeric protein) 寡聚蛋白中的每一個(gè)具三級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈稱寡聚蛋白中的每一個(gè)具三級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈稱亞亞基基(subunit)(subunit) 應(yīng)用：應(yīng)用：由于膠體溶液中的蛋白質(zhì)不能通過半透膜，因此可以應(yīng)用透析法將非蛋白的由于膠體溶液中的蛋白質(zhì)不能通過半透膜，因此可以應(yīng)用透析法將非蛋白的小分子雜質(zhì)除去小分子雜質(zhì)除去; ;2.8.1 多數(shù)球狀蛋白質(zhì)溶于水形成膠體溶液多數(shù)球狀蛋白質(zhì)溶于水形成膠體溶液蛋白質(zhì)溶膠性質(zhì)：蛋白質(zhì)溶膠性質(zhì)：a.a.質(zhì)點(diǎn)大小在膠體范圍：質(zhì)點(diǎn)大小在膠體范圍：1 1100nm100nm b.b.丁達(dá)爾效應(yīng)丁達(dá)爾

14、效應(yīng)c.c.布朗運(yùn)動(dòng)布朗運(yùn)動(dòng)d.d.不能透過半透膜不能透過半透膜2.8 根據(jù)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)特點(diǎn)可對(duì)蛋白根據(jù)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)特點(diǎn)可對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行分離鑒定質(zhì)進(jìn)行分離鑒定l 蛋白質(zhì)膠體溶液的穩(wěn)定性與它的分子量大小、蛋白質(zhì)膠體溶液的穩(wěn)定性與它的分子量大小、所帶的電荷和水化作用有關(guān)。所帶的電荷和水化作用有關(guān)。 破壞蛋白質(zhì)膠體的穩(wěn)定因素，將促使蛋破壞蛋白質(zhì)膠體的穩(wěn)定因素，將促使蛋白質(zhì)沉淀析出白質(zhì)沉淀析出蛋白質(zhì)處于PI時(shí)，凈電荷為零。溶解度最低不同蛋白質(zhì)等電點(diǎn)不同 調(diào)節(jié)pH值將蛋白質(zhì)彼此分開2.8.2等電點(diǎn)沉淀和等電點(diǎn)沉淀和pHpH控制控制: : 隨著鹽濃度的升高隨著鹽濃度的升高，如飽和或半飽和時(shí)，蛋白

15、質(zhì)溶解度逐，如飽和或半飽和時(shí)，蛋白質(zhì)溶解度逐漸降低，相互聚集而從水溶液中沉淀析出，這種現(xiàn)象叫漸降低，相互聚集而從水溶液中沉淀析出，這種現(xiàn)象叫鹽鹽析析。 解釋：解釋：大量中性鹽的加入，使水的活度降低，原來的溶液中的大部分自由水轉(zhuǎn)大量中性鹽的加入，使水的活度降低，原來的溶液中的大部分自由水轉(zhuǎn)變?yōu)辂}離子的水化水。降低蛋白質(zhì)極性基團(tuán)與水分子間的相互作用，破壞蛋白變?yōu)辂}離子的水化水。降低蛋白質(zhì)極性基團(tuán)與水分子間的相互作用，破壞蛋白質(zhì)分子表面的水化層。質(zhì)分子表面的水化層。 常用的中性鹽常用的中性鹽：（：（NH4)2SO4 特點(diǎn)：特點(diǎn)：保持蛋白質(zhì)的天然構(gòu)象保持蛋白質(zhì)的天然構(gòu)象蛋白質(zhì)分離、提純常用方法。蛋白質(zhì)

16、分離、提純常用方法。2.8.3 加入大量中性鹽可使蛋白質(zhì)沉淀析出加入大量中性鹽可使蛋白質(zhì)沉淀析出l低濃度時(shí)，中性鹽可增加蛋白質(zhì)的溶解度，即低濃度時(shí)，中性鹽可增加蛋白質(zhì)的溶解度，即鹽溶鹽溶l原因：原因：蛋白質(zhì)分子吸附鹽類離子后，帶電層使蛋白質(zhì)分蛋白質(zhì)分子吸附鹽類離子后，帶電層使蛋白質(zhì)分子彼此排斥，且與水分子相互作用加強(qiáng)；子彼此排斥，且與水分子相互作用加強(qiáng)；2.8.4 有機(jī)溶劑分級(jí)分離法：有機(jī)溶劑分級(jí)分離法：作用原理：作用原理：有機(jī)溶劑的加入改變了介質(zhì)的介電常數(shù)，增加了兩個(gè)相反有機(jī)溶劑的加入改變了介質(zhì)的介電常數(shù)，增加了兩個(gè)相反電荷之間的吸引力，蛋白質(zhì)的表面可離解基團(tuán)的離子化程度電荷之間的吸引力，蛋

17、白質(zhì)的表面可離解基團(tuán)的離子化程度減弱，水化程度降低，蛋白質(zhì)分子聚集沉淀。減弱，水化程度降低，蛋白質(zhì)分子聚集沉淀。有機(jī)溶劑與蛋白質(zhì)爭奪水化水，致使蛋白質(zhì)聚集體形成有機(jī)溶劑與蛋白質(zhì)爭奪水化水，致使蛋白質(zhì)聚集體形成并沉淀。并沉淀。2.8.5 離子交換層析離子交換層析l原理：原理：樣品中各蛋白質(zhì)組分的凈電荷、分子大小不樣品中各蛋白質(zhì)組分的凈電荷、分子大小不同，與固定相間的作用力不同而被分離同，與固定相間的作用力不同而被分離l洗脫方法：改變洗脫劑的鹽濃度、洗脫方法：改變洗脫劑的鹽濃度、PHPH值依次洗脫值依次洗脫l結(jié)合力小的蛋白質(zhì)先由層析柱中洗脫出來結(jié)合力小的蛋白質(zhì)先由層析柱中洗脫出來l分離效果與溶液中

18、的離子強(qiáng)度、分離效果與溶液中的離子強(qiáng)度、pHpH有關(guān)有關(guān)l常用固定相：常用固定相：離子化纖維素離子化纖維素羧甲基纖維素（羧甲基纖維素（CMCM），二乙基氨基乙基），二乙基氨基乙基(DEAE)(DEAE)纖維素纖維素優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：具有松散的親水性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，及較大的表面積，大具有松散的親水性網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，及較大的表面積，大分子可以自由通過分子可以自由通過交換容量大交換容量大, ,洗脫條件溫和洗脫條件溫和, ,回收率高?；厥章矢摺離子化葡聚糖離子化葡聚糖交聯(lián)葡聚糖作基質(zhì)交聯(lián)葡聚糖作基質(zhì)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：交換容量比離子交換纖維素大交換容量比離子交換纖維素大3 34 4倍。倍。Cation-exchangecol

19、umnpH=5.0時(shí)，基質(zhì)帶負(fù)電荷蛋白組分帶不同電荷逐漸提高洗脫液的pH值，各組分以此被洗脫下來問：洗脫順序？即即分子排阻層析分子排阻層析（也稱（也稱凝膠過濾層析，分子篩層析）凝膠過濾層析，分子篩層析）2.8.6 凝膠過濾：凝膠過濾：原理：原理：凝膠顆粒內(nèi)部為多孔的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。凝膠顆粒內(nèi)部為多孔的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。當(dāng)不同當(dāng)不同分子大小的蛋白質(zhì)混合物流經(jīng)凝膠層析柱時(shí)，比凝分子大小的蛋白質(zhì)混合物流經(jīng)凝膠層析柱時(shí)，比凝膠網(wǎng)孔大的分子不能進(jìn)入珠內(nèi)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，而被排阻膠網(wǎng)孔大的分子不能進(jìn)入珠內(nèi)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，而被排阻在凝膠珠之外。隨著溶劑在凝膠珠之間的孔隙向下在凝膠珠之外。隨著溶劑在凝膠珠之間的孔隙向下移動(dòng)并最先流出柱外

20、；比網(wǎng)孔小的分子能不同程度移動(dòng)并最先流出柱外；比網(wǎng)孔小的分子能不同程度的自由出入凝膠珠的內(nèi)外。不同分子大小路徑不同的自由出入凝膠珠的內(nèi)外。不同分子大小路徑不同洗脫：洗脫：大分子大分子-先洗脫出來先洗脫出來 小分子小分子-后洗脫出來后洗脫出來2.8.7 親和層析親和層析基礎(chǔ)：基礎(chǔ)：基于蛋白質(zhì)所具有的生物學(xué)特異性。（它與另基于蛋白質(zhì)所具有的生物學(xué)特異性。（它與另一種稱配基的分子能特異而非共價(jià)的結(jié)合）一種稱配基的分子能特異而非共價(jià)的結(jié)合）蛋白質(zhì)樣品加入到連有配基的基質(zhì)中（固定相）目標(biāo)蛋白質(zhì)與配體結(jié)合，吸附在瓊質(zhì)糖顆粒上 其它蛋白質(zhì)先被洗脫下來 結(jié)合在基質(zhì)上的蛋白 可用由配體溶液洗脫Affinityc

21、hromatography 對(duì)某一種蛋白質(zhì)來說，在某一對(duì)某一種蛋白質(zhì)來說，在某一pHpH時(shí)，它所帶的正電荷與負(fù)電荷恰好相等，即凈電荷時(shí)，它所帶的正電荷與負(fù)電荷恰好相等，即凈電荷為零，這一為零，這一pHpH稱蛋白質(zhì)的稱蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)等電點(diǎn)。pHpHpIpI時(shí)，蛋白質(zhì)帶凈負(fù)電荷，電場(chǎng)中移向正時(shí)，蛋白質(zhì)帶凈負(fù)電荷，電場(chǎng)中移向正極極pHpHpIpI時(shí)，蛋白質(zhì)帶凈正電荷，電場(chǎng)中移向負(fù)時(shí)，蛋白質(zhì)帶凈正電荷，電場(chǎng)中移向負(fù)極極 pH=pIpH=pI時(shí)，蛋白質(zhì)不帶靜電荷，電場(chǎng)中不移動(dòng)。時(shí)，蛋白質(zhì)不帶靜電荷，電場(chǎng)中不移動(dòng)。2.8.8 利用蛋白質(zhì)的帶電性可對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行電利用蛋白質(zhì)的帶電性可對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行電泳分離泳分離

22、l非變性聚丙烯酰胺凝膠電泳非變性聚丙烯酰胺凝膠電泳蛋白質(zhì)在蛋白質(zhì)在(PAGE)(PAGE)介質(zhì)中電泳時(shí)，其遷移率介質(zhì)中電泳時(shí)，其遷移率 聚丙烯酰胺凝膠系統(tǒng)中加入聚丙烯酰胺凝膠系統(tǒng)中加入SDSSDS和少量巰基乙醇和少量巰基乙醇lSDS聚丙烯酰胺凝膠電泳法： 則電泳遷移率主要取決于其相對(duì)分子質(zhì)量則電泳遷移率主要取決于其相對(duì)分子質(zhì)量(q/r(q/r），而與電荷和分子形狀無關(guān)。），而與電荷和分子形狀無關(guān)。 SDSSDS為陰離子，多肽鏈覆蓋上相同密度的負(fù)電為陰離子，多肽鏈覆蓋上相同密度的負(fù)電荷超過蛋白質(zhì)原有的電荷量，因而掩蓋了不同種類荷超過蛋白質(zhì)原有的電荷量，因而掩蓋了不同種類蛋白質(zhì)間原有的電荷差別。因

23、此，所有蛋白質(zhì)間原有的電荷差別。因此，所有SDS-SDS-蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)復(fù)合物，電泳時(shí)均以同樣的復(fù)合物，電泳時(shí)均以同樣的電荷電荷/ /分子質(zhì)量分子質(zhì)量比向正比向正極移動(dòng)。極移動(dòng)。 改變了蛋白質(zhì)單體分子的構(gòu)象。改變了蛋白質(zhì)單體分子的構(gòu)象。SDS-SDS-蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)在水溶液中長橢圓棒，短軸直徑均為在水溶液中長橢圓棒，短軸直徑均為1.8nm,1.8nm,長軸長長軸長度則隨蛋白質(zhì)的分子量而成正比例地變化。度則隨蛋白質(zhì)的分子量而成正比例地變化。 可用來測(cè)量蛋白質(zhì)的分子量可用來測(cè)量蛋白質(zhì)的分子量l區(qū)帶電泳：區(qū)帶電泳：外加電場(chǎng)時(shí)，外加電場(chǎng)時(shí)，蛋白質(zhì)混合蛋白質(zhì)混合物在具有物在具有pHpH梯度的介質(zhì)梯度的介質(zhì)中

24、移向并聚中移向并聚焦（停留）焦（停留）在等于其等在等于其等電點(diǎn)的電點(diǎn)的pHpH處，處，形成區(qū)帶。形成區(qū)帶。測(cè)定蛋白質(zhì)含量的常用方法測(cè)定蛋白質(zhì)含量的常用方法：凱氏定氮法：凱氏定氮法： 紫外吸收法紫外吸收法雙縮脲法：雙縮脲法：Folin-Folin-酚試劑法（酚試劑法（LowryLowry法）法）：考馬斯亮藍(lán)法（現(xiàn)最常用的方法）考馬斯亮藍(lán)法（現(xiàn)最常用的方法）：膠體金法：膠體金法：帶負(fù)電的疏水膠體，洋紅色，遇蛋白質(zhì)帶負(fù)電的疏水膠體，洋紅色，遇蛋白質(zhì)變藍(lán)色，靈敏度最高變藍(lán)色，靈敏度最高蛋白質(zhì)具有多個(gè)結(jié)構(gòu)層次：蛋白質(zhì)具有多個(gè)結(jié)構(gòu)層次： 一級(jí)結(jié)構(gòu)一級(jí)結(jié)構(gòu)二級(jí)結(jié)構(gòu)、三級(jí)結(jié)構(gòu)、四級(jí)結(jié)構(gòu)二級(jí)結(jié)構(gòu)、三級(jí)結(jié)構(gòu)、四級(jí)

25、結(jié)構(gòu) 生物功能生物功能蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)指多肽鏈中氨基酸的排列順序蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)指多肽鏈中氨基酸的排列順序也稱共價(jià)結(jié)構(gòu)。也稱共價(jià)結(jié)構(gòu)。共價(jià)肽鍵是一級(jí)結(jié)構(gòu)的唯一連接方式共價(jià)肽鍵是一級(jí)結(jié)構(gòu)的唯一連接方式多肽鏈一級(jí)結(jié)構(gòu)決定著蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)和功能多肽鏈一級(jí)結(jié)構(gòu)決定著蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)和功能2.9 蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)的測(cè)定蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)的測(cè)定即蛋白質(zhì)多即蛋白質(zhì)多肽鏈中氨基酸序列的測(cè)定肽鏈中氨基酸序列的測(cè)定高級(jí)結(jié)構(gòu) 測(cè)定蛋白質(zhì)分子中多肽鏈的數(shù)目； 拆分蛋白質(zhì)分子中的多肽鏈； 測(cè)定多肽鏈的氨基酸組成； 分析多肽鏈的N N末端和C C末端（方法很多） 斷裂多肽鏈內(nèi)的二硫鍵； 多肽鏈斷裂成肽段； 測(cè)定各個(gè)多肽段的氨

26、基酸順序； 確定肽段在多肽鏈中的次序； 確定原多肽鏈中二硫鍵的位置。蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)測(cè)定策略蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)測(cè)定策略測(cè)得相對(duì)分子質(zhì)量Mr 很多方法可用于確定蛋白質(zhì)的相對(duì)分子量，如：滲透壓、擴(kuò)散系數(shù)、沉降系數(shù)凝膠過濾、凝膠電泳等，測(cè)定末端氨基酸數(shù)x X (m /Mr ) = n (蛋白質(zhì)分子中肽鏈數(shù)目)（m為樣品質(zhì)量）l變性：變性：8mol/L8mol/L尿素或尿素或6mol/LHCI6mol/LHCI，或高濃度鹽溶液，或高濃度鹽溶液l如有如有二硫鍵交聯(lián)二硫鍵交聯(lián)：巰基乙醇，或過氧乙酸處理：巰基乙醇，或過氧乙酸處理l凝膠過濾或電泳分離不同肽鏈凝膠過濾或電泳分離不同肽鏈蛋白質(zhì)中多肽鏈的拆分蛋白質(zhì)中多肽

27、鏈的拆分蛋白質(zhì)中多肽鏈數(shù)目的確定蛋白質(zhì)中多肽鏈數(shù)目的確定多肽鏈的多肽鏈的拆分拆分氨基酸組成分析氨基酸組成分析酸水解：堿水解：甲基磺酸水解： 優(yōu)點(diǎn)： 不破壞色氨酸， 經(jīng)堿中和后可直接上機(jī)自動(dòng)分析 缺點(diǎn)：不能有碳水化合物存在 中和點(diǎn)不易掌握計(jì)算出各種氨基酸分子比多肽鏈分子量確定氨基酸組成末端氨基酸分析末端氨基酸分析N末端氨基酸分析丹黃酰氯法(DNS)：優(yōu)點(diǎn)：可直接層析或電泳分離，熒光檢測(cè)定性定量；靈敏度高(較二硝基氟苯 法高100倍) 二硝基氟苯 (DNFB or FDNB)法 氨肽酶法多肽 OCCHNH2 +R+ HCI弱堿性+ DNS-氨基酸酸水解游離氨基酸有機(jī)溶劑萃取溶于水定量 + 定性確定

28、N末端氨基酸確定肽鏈數(shù)目多肽 OCCHNHRDNS-氨基酸將肽鏈裂解成小片斷將肽鏈裂解成小片斷 要求：斷裂點(diǎn)較少，專一性較強(qiáng)、產(chǎn)率高酶裂解法：常用的酶： 胰蛋白酶：僅斷裂Lys、Arg羧基形成的肽鍵（但） 糜蛋白酶：位點(diǎn)：Tyr、Phe、Trp羧基肽鍵 胃蛋白酶：位點(diǎn)：兩種疏水性氨基酸形成的肽鍵 嗜熱菌蛋白酶：專一性較差 金黃色葡萄球菌蛋白酶（Glu蛋白酶）： 梭狀芽孢桿菌蛋白酶（Arg蛋白酶）：化學(xué)裂解法：溴化氰法：專一性斷裂蛋氨酸羧基形成的肽鍵Cyanogen bromide(溴化氰法）肽段氨基酸序列的測(cè)定Edman降解法：一次可連續(xù)測(cè)定6070個(gè)氨基酸；程序復(fù)雜，工作量大；酶降解法：質(zhì)譜

29、法：Edman Edman 降解法測(cè)定降解法測(cè)定N-N-末端氨基酸末端氨基酸Edman reagentPTC-多肽多肽少一個(gè)少一個(gè)N-末端末端氨基酸的肽鏈氨基酸的肽鏈層析色譜鑒定層析色譜鑒定重復(fù)重復(fù)與與DNS法聯(lián)合法聯(lián)合肽片斷在多肽鏈中排列次序的確定 (見p179)多肽鏈中二硫鍵位置的確定多肽鏈中二硫鍵位置的確定多肽鏈氨基酸系列的直接測(cè)定：最初于多肽鏈氨基酸系列的直接測(cè)定：最初于1954年由英國劍橋大學(xué)的年由英國劍橋大學(xué)的Sanger實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)室建立；現(xiàn)主要由編碼蛋白質(zhì)的基因的核苷酸順序推導(dǎo)建立；現(xiàn)主要由編碼蛋白質(zhì)的基因的核苷酸順序推導(dǎo). 蛋白質(zhì)序列數(shù)據(jù)庫 美國生物醫(yī)學(xué)基金會(huì)的PIR (Pro

30、tein Information Resource or Protein Identification Resource); 美國政府的Gen Bank (Gene Sequence Data Bank) 歐洲的EMBL (European Molecular Biology Laboratory Data Bank)（歐洲分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)庫）可從“Altas of Protein Sequence and Structure”(蛋白質(zhì)序列和結(jié)構(gòu)圖冊(cè)）中查找 同源蛋白質(zhì)：生物體內(nèi)行使相同或相似功能的蛋白質(zhì)。如同源蛋白質(zhì)：生物體內(nèi)行使相同或相似功能的蛋白質(zhì)。如脊椎動(dòng)物的氧運(yùn)載蛋白脊椎動(dòng)物的氧

31、運(yùn)載蛋白，真核生物線粒體中的真核生物線粒體中的電子傳遞蛋白電子傳遞蛋白等均為同源蛋白。等均為同源蛋白。 系列同源性系列同源性(sequence homology)(sequence homology)：同源蛋白的氨基酸序列具有明顯的相似性，即：同源蛋白的氨基酸序列具有明顯的相似性，即具有系列同源性。具有系列同源性。 具有幾乎相同的肽鏈長度；具有幾乎相同的肽鏈長度； 在許多對(duì)應(yīng)位置具有相同的不變殘基；在許多對(duì)應(yīng)位置具有相同的不變殘基； 氨基酸殘基差異數(shù)與物種親緣關(guān)系遠(yuǎn)近成正比氨基酸殘基差異數(shù)與物種親緣關(guān)系遠(yuǎn)近成正比 可以同源氨基酸差異數(shù)反應(yīng)物種親緣關(guān)系可以同源氨基酸差異數(shù)反應(yīng)物種親緣關(guān)系 蛋白質(zhì)

32、的一結(jié)構(gòu)是其形成特定三級(jí)結(jié)構(gòu)和行使特定功能的基礎(chǔ)蛋白質(zhì)的一結(jié)構(gòu)是其形成特定三級(jí)結(jié)構(gòu)和行使特定功能的基礎(chǔ)2.10 同源蛋白具有序列同源性同源蛋白具有序列同源性 (sequence homology)高鐵血紅蛋白-鏈和-鏈肌紅蛋白肌紅蛋白Ancestral cytochrome c and Human cytochrome cCytc系統(tǒng)樹系統(tǒng)樹2.6.2 肽鏈?zhǔn)怯须逆準(zhǔn)怯蟹较蛐苑较蛐缘牡?directional)肽鏈的一端有游離氨基，稱肽鏈的一端有游離氨基，稱氨基末端（或氨基末端（或N末端末端 N-terminal），另一端有游離），另一端有游離羧基，稱羧基，稱羧基末端（或羧基末端（或C末端末端

33、 C-terminal)； 肽鏈寫法肽鏈寫法：游離：游離-氨基在左，游離氨基在左，游離-羧基在右，氨基酸之間用羧基在右，氨基酸之間用“”表示肽鍵。表示肽鍵。如：H2N絲氨酰亮氨酰苯丙氨酸-COOH寫為：Ser-Leu-Phe（或 S-L-F）前述五肽：絲氨酰-甘氨酰-酪氨酰-丙氨酰-亮氨酸寫為：Ser-Gly-Tyr-Ala-Leu（或 S-G-Y-A-L）H2N-COOHl根據(jù)含多肽鏈數(shù)目可分為單體蛋白和多體蛋白根據(jù)含多肽鏈數(shù)目可分為單體蛋白和多體蛋白寡聚蛋白寡聚蛋白(oligomeric protein)(oligomeric protein) 或多體蛋白或多體蛋白(multimeric protein) (multimeric protein) 單體蛋白單體蛋白(monomeric protein) (monomeric protein) 異型多體蛋白異型多體蛋白(heteromultimeric (heteromultimeric protein) protein) 同型多體蛋白同型多體蛋白(homomultimeric protein)