1、第二十二章 氨基酸、多肽、蛋白質(zhì)、酶和核酸exit第一節(jié) 氨基酸的結(jié)構(gòu)及物理性質(zhì)第二節(jié) 氨基酸的化學(xué)性質(zhì)第三節(jié) 氨基酸的合成第四節(jié) 多肽的定義及合成第六節(jié) 氨基酸與多肽結(jié)構(gòu)的測定第七節(jié) 一些重要的氨基酸多肽藥物本章提綱 蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪(甘油醇的脂肪酸酯)是人所需營養(yǎng)中的三種要素。第一節(jié) 氨基酸的結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì) 羧酸分子中烴基上的一個或幾個氫原子被氨基取代生成的化合物叫氨基酸。一 定義按氨基與羧基的相對位置分：-氨基酸，-氨基酸按氨基與羧基的數(shù)目來分： 中性氨基酸、酸性氨基酸，堿性氨基酸三 氨基酸的構(gòu)型和存在形式構(gòu)型（用D、L表示）-氨基酸通式 L型-氨基酸 D型-氨基酸 L-甘油醛除

2、甘氨酸，天然-氨基酸都是有旋光的，而且都是L型的。二 分類存在形式：氨基酸都以偶極離子的形式存在。 組氨酸谷氨酸丙氨酸五 八個必需氨基酸纈氨酸亮氨酸異亮氨酸苯丙氨酸蘇氨酸蛋氨酸賴氨酸色氨酸一 等電點二 與茚三酮反應(yīng)三 氨基酸金屬鹽絡(luò)合物的形成第二節(jié) 氨基酸的化學(xué)性質(zhì) 一個氨基酸總可以找到一個pH值，在該pH值下，正、負(fù)離子的濃度完全相等，此時向陽極移動和向陰極移動的離子彼此抵消（即沒有凈的遷移），或者說，電場中不顯示離子的遷移。將此時的pH值稱為該氨基酸的等電點。 氨基酸的特殊性質(zhì)一 等電點中性氨基酸的等電點：pH=6.26.8 酸性氨基酸的等電點：pH=2.83.2 堿性氨基酸的等電點：pH

3、=7.610.8 不同的氨基酸有不同的等電點，所以可以通過測定氨基酸的等電點來鑒別氨基酸。 等電點時，以兩性離子形式存在的氨基酸濃度最大（在水溶液中），氨基酸的溶解度最小。二 與茚三酮的反應(yīng)凡是有游離氨基的氨基酸都可以和茚三酮發(fā)生呈紫色的反應(yīng)。茚茚三酮 水合茚三酮+紫色-CO2，-RCHO-3H2O互變異構(gòu)一 斯瑞克合成法-醛的氨氰化法二 赫爾-烏爾哈-澤林斯基-溴化法三 蓋布瑞爾法四 丙二酸酯法第三節(jié) 氨基酸的合成改進方法： 用NH4CN or NH4Cl+KCN代替HCN+NH3應(yīng) 用： 合成比原料醛多一個碳的氨基酸氨基酸的來源：（1）天然產(chǎn)物酸性水解 （2） 微生物發(fā)酵法 （3） 化學(xué)合

4、成法一 斯瑞克合成法-醛的氨氰化法RCHO + HCN +NH3H3+O1. 通過酰基丙二酸酯法四 丙二酸酯法+ NC-CH=CH2H3+OH2/Pt醋酸麥克爾加成 堿H2/催加熱-CO2OH -絲氨酸的合成+ CH2=OH3+O-CO2絲氨酸 （65%）2. 通過溴代丙二酸酯法合成CH2(COOEt)2BrCH(COOEt)2ClCH2CH2SCH3HClBr2 CCl4NaNaOH蛋氨酸（ 50%） 烷基化谷氨酸的合成+ CH2=CHCOOEt麥克爾加成NaOEtH3+O谷氨酸 （70%）脯氨酸的合成H3+ONaOEtBr(CH2)3BrEtOHNaOH脯氨酸 70%分子內(nèi)親核取代一個氨基

5、酸的羧基與另一分子氨基酸的氨基通過失水反應(yīng)，形成一個酰氨鍵，新生成的化合物稱為肽，肽分子中的酰氨鍵叫肽鍵。二分子氨基酸失水形成的肽叫二肽，多個分子氨基酸失水形成的肽叫多肽。第四節(jié) 多肽的定義及合成一 定義1. 肽鍵和肽的幾何形狀三 結(jié)構(gòu)2. 二硫鍵Na +液NH3空氣氧化Cys-Tyr-Ile-Glu-Arg-Cys-Pro-Leu-Gly NH2SS牛催產(chǎn)素一 氨基的保護二 羧基的保護三 側(cè)鏈的保護四 接肽方法 1 混合酸酐法 2 活潑酯法、 3 碳二亞胺法 4 環(huán)酸酐法、 5 固相接肽四 多肽的合成C6H5CH2OH+COCl2（光氣)一 氨基的保護1. 用氯代甲酸苯甲酯（或稱苯甲氧基甲酰

6、氯）保護Benzoxycarbonyl（簡寫Z）H2 Pd/C +NH3CH2CO2-OH-H+SOCl2+NH3CH2CO2-, OH-H+H+CF3COOH（1mol）上保護基接肽去保護基反應(yīng)過程：2 用氯代甲酸三級丁酯保護t-Butoxycarbonyl 簡寫B(tài)OC在多肽中的應(yīng)用：CF3COOH HOAc-OH, 25oC上保護基接肽（過程略）去保護基*1. 催化氫化和稀堿都不能除去BOC，通常用溫 和的酸性水解法除去。*2. 若氨基酸中有多個氨基，在接肽前均需保護。*3. 用Z保護還是用BOC保護，視實際情況而定。二 羧基的保護使用的酸為：CF3COOH HBr / HOAcA代表：H

7、Cl CH3OH接肽Na2CO3接肽Pd / H2(CH3)2C=CH2接肽H3+O去保護基去保護基上保護基上保護基上保護基去保護基AAA例如：三 側(cè)鏈的保護 當(dāng)氨基酸的側(cè)鏈帶有某些官能團時，在合成多肽時，有時也需要加以保護，保護的方法，要視具體情況而定。巰基經(jīng)常用苯甲基保護，保護基可以在鈉、液氨作用下除去。上保護基去保護基空氣中氧化Na, NH3(l)四 接肽的方法1 混合酸酐法（活化羧基）-OH, 25oCN(C2H5)3-5-0oC-(C2H5)3NHClH2/Pd-C接肽C6H5CH2OCOCl2 活潑酯法N(C2H5) 3H+3. 碳二亞胺法接肽dicyclohexylcarbodi

8、mide (DCC)接肽H2 / Pd-C去保護基失水機制二環(huán)己基脲1. 保護氨基和活化羧基同時完成 2. 氨基甲酸不穩(wěn)定4. 環(huán)酸酐法接肽- CO2二肽環(huán)狀酸酐215. 固相接肽麥爾德發(fā)明；解決了蛋白質(zhì)和多肽的一些合成問題。在不溶的高分子樹脂的表面上進行接肽反應(yīng)稱為固相接肽。測定肽或蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)需要進行下面幾項工作： 一 測定分子中是否存在二硫鍵二 檢測氨基酸的組成及其相對比例三 測定肽或蛋白質(zhì)中各氨基酸的排列順序第六節(jié) 氨基酸及多肽結(jié)構(gòu)的測定一 測定分子中是否存在二硫鍵 多肽或蛋白質(zhì)分子中有二硫鍵，需要切斷。其方法是用過酸氧化。二 檢測氨基酸的組成及其相對比例該工作由氨基酸自動分析儀完

9、成 在N-端引入具有特定基團的標(biāo)記化合物，這種標(biāo)記基團有顏色、熒光、紫外吸收等性質(zhì)，然后分離鑒定具有這種基團的氨基酸衍生物。三 測定肽或蛋白質(zhì)中各氨基酸的排列順序1. N-端氨基酸單元的分析DNFB + Gly-Ala-PheDNFB-Gly-Ala-PheDNFB-Gly Ala PheH+ 水解 105oCpH=8-9 室溫二硝基氟苯法（桑格爾法）肼解法： 當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)（或多肽）與無水肼在100反應(yīng)5-10h后，除C端氨基酸外，所有氨基酸都轉(zhuǎn)變成相應(yīng)氨基酸的酰肼，C端氨基酸則以游離氨基酸放出。 2. C-末端測定NH2-NH2 100oC 5-10hGly-Ala-PheGlyNHNH2 AlaNHNH2 Phe第七節(jié) 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和特性相對分子質(zhì)量超過1萬的多肽稱為蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)有兩個重要的性質(zhì)：鹽析、變性蛋白質(zhì)有四級結(jié)構(gòu) 肽鏈中各種氨基酸相互聯(lián)接的順序是蛋白質(zhì)的初級結(jié)構(gòu)，也叫一級結(jié)構(gòu)。 多肽鏈主鏈骨架中的若干肽段，通過氫鍵，形成有規(guī)則的構(gòu)象，這稱為二級結(jié)構(gòu)。 -螺旋 -折疊 在二級結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，多肽鏈間通過氨基酸殘基側(cè)鏈的相互作用而進行盤旋和折疊，因而產(chǎn)生的特定的三維空間結(jié)構(gòu)，這稱為三級結(jié)構(gòu)，也稱為蛋白質(zhì)的亞基。