1、主講: 王素青,Content： 氨基酸的結(jié)構(gòu)特點、命名 氨基酸的物理、光譜、化學(xué)性質(zhì) 氨基酸的制備 肽和蛋白質(zhì)的知識,DNA重組技術(shù)（recombination DNA）,人類基因組計劃 （human genome project, HGP）,2003年4月美、英、法、德、日、中六個國家共同宣布已完成人類生命的分子指南由30億個堿基對組成的人類基因組DNA的關(guān)鍵序列。,（一）結(jié)構(gòu)與構(gòu)型,蛋白質(zhì)所含氨基酸(-氨基酸)都是L-構(gòu)型,（二）分類： 氨基酸可按分子中氨基和羧基的相對數(shù)目 也可按烴基的結(jié)構(gòu) 根據(jù)氨基與羧基的相對位置不同,第二節(jié) 氨基酸的物理性質(zhì)與光譜性質(zhì),-氨基酸都是無色晶體。因是在等

2、電點成兩性離子時結(jié)晶出來的，分子內(nèi)有極強的靜電引力，其熔點較相應(yīng)的胺或羧酸高，通常在熔融時分解。 -氨基酸都溶于水，在等電點時溶解度最小。由于具有兩性離子的結(jié)構(gòu)，一般難溶于非極性溶劑。 -氨基酸光譜性質(zhì)：IR：1720cm-1處不出現(xiàn)羧基的典型譜峰，在近1600 cm-1處有一羧酸負離子的吸收峰。在3100-2600 cm-1間有一強而寬的N-H伸縮吸收峰。 只有芳香族的苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸有紫外吸收峰,STRUCTURE ANALYSIS,內(nèi)鹽,與強酸強堿反應(yīng),等電狀態(tài)，凈電荷為零,pHpI pHpI pHpI,（氨基）和二硝基氟苯（DNFB）反應(yīng),黃色,用來鑒定多肽或蛋白質(zhì)的末端氨基，

3、用于測定氨基酸在蛋白質(zhì)中的排列次序。,不同的氨基酸其等電點也不相同： 中性-氨基酸的等電點在56.3之間； 酸性在2.8.2之間； 堿性的在9.710.7之間。 在等電點時，偶極離子的濃度最大，氨基酸的溶解度最小，因此可以通過調(diào)節(jié)等電點來分離、提純氨基酸。,定量計算氨基酸中氨基的含量，稱為Van Slyke氨基測定法,5.（氨基）和甲醛反應(yīng),6.氨基酸受熱反應(yīng),8.與茚三酮的反應(yīng),-氨基酸在堿性溶液中，與茚三酮反應(yīng)，生成藍紫色物質(zhì)，這是鑒定氨基酸的靈敏方法，此法還可以用于氨基酸的比色測定和紙上層析的顯色和刑偵中的指紋顯示。,三、氨基酸的制備,用醛或酮和HCN加成得氰醇，再和氨作用得氨基腈，水解

4、后得氨基酸。,1由醛或酮制備,-鹵代酸與過量的濃氨水作用，發(fā)生親核取代反應(yīng)，生成-氨基酸。,2鹵代酸氨解,3.蓋布瑞爾合成法,先將丙二酸酯轉(zhuǎn)化成N-鄰苯二甲酰亞胺基丙二酸酯，然后再烷基化，水解，脫羧，即可得-氨基酸。,蛋氨酸,4丙二酸酯法,肽鍵,肽鏈,氮端（N端）,碳端（C端）,二、多肽結(jié)構(gòu)的測定,這些氨基酸是按什么次序結(jié)合的。,它是由哪些氨基酸組成的；,1.定量分析,1.N端分析：,2.端基分析,異硫氰酸苯酯法（Edman降解法）：,2.C端分析,3.部分水解法,三、多肽的合成,1.溶液法,氨基的保護,1.常用芐氧羰基，它與氨基相連時，在堿性溶液中穩(wěn)定，在酸性溶液中易水解。 2.用叔丁氧羰基

5、和對甲苯磺?；?羧基的保護與活化,羧基的保護：常用芐酯基,羧基的活化：,1.疊氮法,2.混酐法,其它方法,1.固相法 2.酶促法 3.基因工程法,重要的多肽,1谷胱甘肽 為動植物細胞中都含有的一種三肽，即-谷氨酰半胱氨酰甘氨酸。它在生物體內(nèi)的氧化還原中起重要的作用。,2.催產(chǎn)素,為腦垂體分泌的激素，具有促進子宮收縮和排乳作用，臨床上用于減少產(chǎn)后出血。,其中的二硫鍵是由半胱氨酸的SH基氧化得到，如通過還原作用破壞二硫鍵，則失去生理活性。,3胰島素,是動物胰臓中分泌的一種激素，能調(diào)節(jié)碳水化合物的代謝，用于治療糖尿病，為51肽，含有兩條肽鏈，A鏈有21個氨基酸單位，B鏈有30個氨基酸單位，A鏈和B鏈

6、之間通過二條二硫鍵連結(jié)起來。,蛋白質(zhì)的分類,按蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，可分為單純蛋白質(zhì)和結(jié)合蛋白質(zhì) ； 按蛋白質(zhì)的功能，可分為活性蛋白質(zhì)和非活性蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)中的化學(xué)鍵：氫鍵、疏水鍵、范德華力、鹽鍵（離子鍵）、配位鍵、二硫鍵,蛋白質(zhì)的性質(zhì),1.兩性和等電點 2.膠體性質(zhì) 3.蛋白質(zhì)的變性 4.蛋白質(zhì)的水解 5.蛋白質(zhì)的顯色反應(yīng) （縮二脲反應(yīng)、黃色反應(yīng)、米倫反應(yīng)、茚三酮反應(yīng)）,PH pI,酶,一、酶的組成 分為單純酶和結(jié)合酶兩類： 單純酶的催化活性僅由蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定。 結(jié)合酶的催化活性，除蛋白質(zhì)部分外，還需要非蛋白質(zhì)物質(zhì)，稱為輔酶，如Cu2+、Zn2+、Mn2+等金屬離子和低分子量的有機化合物如葉綠素、

7、血紅素、維生素等。,二、酶催化反應(yīng)的特點,催化效率高，為一般催化劑的108 1010倍。 具有高度的選擇性，能識別對映體 。 可在溫和條件下起催化反應(yīng)，即在pH 7，和37左右進行，但在高溫、強酸、強堿條件下易失活。,三、酶的分類和命名,1分類 在國際系統(tǒng)分類法中，酶的分類是按酶催化反應(yīng)的性質(zhì)，將其分為六大類： 氧化還原酶 轉(zhuǎn)移酶 水解酶 裂解酶 異構(gòu)酶 合成酶。,2命名 按國際系統(tǒng)命名原則，每一種酶都有一個系統(tǒng)名稱和一個習(xí)慣名稱。 習(xí)慣命名法：一般根據(jù)兩個原則： 根據(jù)作用物，如水解淀粉的叫淀粉酶，水解蛋白質(zhì)的叫蛋白酶等。 根據(jù)催化反應(yīng)的性質(zhì)，如水解酶、氧化酶、脫氫酶等。常結(jié)合上述兩個原則來命

8、名，如乳酸脫氫酶，是催化乳酸脫氫反應(yīng)的。 系統(tǒng)命名法：是以酶的催化反應(yīng)為基礎(chǔ)命名，名稱要寫出作用物及催化反應(yīng)的性質(zhì)。如谷丙轉(zhuǎn)氨酶的系統(tǒng)名稱為丙氨酸：酮戊二酸氨基轉(zhuǎn)移酶，兩種作用物之間用“：”隔開。,核酸,-D-呋喃核糖,-D-2-脫氧呋喃核糖,1戊糖 核糖核酸（RNA）水解得到的戊糖是核糖，脫氧核糖核酸（DNA）水解得到的戊糖是2-脫氧核糖。,2堿基 存在于核苷酸中的堿基，都是嘧啶或嘌呤的衍生物，常見的只有五種：脲嘧啶（U）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）、腺嘌呤（A）、鳥嘌呤（G）。 從RNA水解得到的堿基有C、U、A、G。從DNA水解得到的堿基有C、T、A、G。,3核苷核苷是由環(huán)狀結(jié)構(gòu)的核糖或脫氧核糖上的半縮醛羥基，與有機堿上的含氮基團失水形成的糖苷。,2-脫氧胞苷腺苷