1、胺基(Amino group),羧基(Carboxylic acid),氫原子,Amino acid, Protein, Enzyme, Coenzyme,張憲彰 96/10/02,胺基酸 (Amino acid),為蛋白質(zhì)的基本單位。 有 20 種不同的胺基酸。 每個胺基酸之間以勝肽(peptide bond)連結(jié)。 勝肽鍵是由兩個胺基酸分別提供羧基和胺基，兩者之間經(jīng)脫水反應(yīng)(失去H2O)後所生成的。,胺基酸的分類,1.非極性或疏水性的R基群(Non-polar or hydrophobic R groups) 2.不帶電荷或親水性的R基群(Uncharged or hydrophilic

2、R groups) 3.帶負(fù)電荷的R基群(Negatively charged R groups) 4.帶正電荷的R基群(Positively charged R groups ),胺基酸的種類,非極性或疏水性的R基群,胺基酸的種類,非極性或疏水性的R基群,不帶電荷或親水性的R基群,胺基酸的種類,不帶電荷或親水性的R基群,胺基酸的種類,帶負(fù)電荷的R基群,帶正電荷的R基群,蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu),一級結(jié)構(gòu)：,二級結(jié)構(gòu)：因兩碳上的R基團(tuán)與前後相鄰基團(tuán)的吸引力或排斥力，使得兩相鄰勝肽鍵平面間的轉(zhuǎn)動限制在一定角度範(fàn)圍，而造成規(guī)律的兩種主要構(gòu)形為螺旋( helix)和長帶( sheet)，其主要構(gòu)成力量都是氫

3、鍵。,三級結(jié)構(gòu)：分子內(nèi)各部分的二級結(jié)構(gòu)再相互組合，構(gòu)成完整的球形。,四級結(jié)構(gòu)：數(shù)個相同或不同的三級結(jié)構(gòu)分子再結(jié)合成一較大的複合體，才能進(jìn)行完整的活性功能，構(gòu)成四級結(jié)構(gòu)的每單位分子，稱為次體 (subunit)。,一級結(jié)構(gòu),二級結(jié)構(gòu),三級結(jié)構(gòu),四級結(jié)構(gòu),K K G G L V A H,蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu),四級結(jié)構(gòu)(Quateruary Structure)：一些蛋白質(zhì)由二個以上的peptide鏈(次單位)組成，代表蛋白質(zhì)的整體結(jié)構(gòu)。,三位一體密碼 (The triplet code) - mRNA與蛋白質(zhì)的關(guān)係,傳訊RNA (mRNA) (messenger RNA) 2. 核醣RNA (rRNA

4、) (ribosomal RNA) 3. 轉(zhuǎn)運RNA (tRNA) (transfer RNA),三種RNA各有所司,1. 信使RNA (mRNA, messenger RNA) 用來傳遞 DNA 的遺傳訊息並作為蛋白質(zhì)合的模板，佔RNA總量5%。 2. 核醣RNA (rRNA, ribosomal RNA) 用來將 mRNA 所攜帶的蛋白質(zhì)胺基酸訊息序列，轉(zhuǎn)譯成相對應(yīng)的胺基酸，佔 RNA 總量的15%。 3. 轉(zhuǎn)運RNA (tRNA, transfer RNA) 核糖體RNA，是組成核糖核蛋白的主要成份。,rRNA是構(gòu)成核糖體的成份，且具有酵素活性，一些蛋白質(zhì)會經(jīng)過核孔進(jìn)入細(xì)胞核，在核仁附近

5、與rRNA結(jié)合成兩種次單元（大單元及小單元，若是真核生物其大單元為60S，小單元為40S），這兩個次單元會再次經(jīng)過核孔離開細(xì)胞核，到達(dá)細(xì)胞質(zhì)中並組合成為mRNA-核醣體複體 (mRNA-ribosomal complex)。,rRNA的結(jié)構(gòu)和功能,Ribosomal RNA (rRNA) is a component of the ribosomes, the protein synthetic factories in the cell. Eukaryotic ribosomes contain four different rRNA molecules: 18 s, 5.8 s, 28 s

6、, and 5 s rRNA. Three of the rRNA molecules are synthesized in the nucleolus, and one is synthesized elsewhere. rRNA molecules are extremely abundant. They make up at least 80% of the RNA molecules found in a typical eukaryotic cell.,http:/www.biochem.uwo.ca/meds/medna/rRNA.html,tRNA的結(jié)構(gòu)和功能,攜帶胺基酸來完成蛋

7、白質(zhì)合成：tRNA為單股RNA，折疊成苜蓿葉型(十字形)，它包含一個補(bǔ)密碼及攜帶一個對應(yīng)的胺基酸，當(dāng)一連串不同tRNA上面的這些補(bǔ)密碼與mRNA上的一連串密碼子互相配對時，其所攜帶的胺基酸就會連接在一起(這個過程 皆發(fā)生在核糖體上，如同上面所提到的rRNA 具有酵素活性, 它可以協(xié)助胺基酸的連接),mRNA與蛋白質(zhì)的合成,mRNA是攜帶DNA訊息，經(jīng)過轉(zhuǎn)譯作用合成功能性的蛋白質(zhì)。DNA會經(jīng)過轉(zhuǎn)錄作用, 將其遺傳密碼經(jīng)過mRNA送到細(xì)胞質(zhì)中轉(zhuǎn)譯出蛋白質(zhì), 來表現(xiàn)遺傳性狀，mRNA中每三個鹼基序列稱為密碼子（如GGA, CUA, ）。（這麼做可確保原始遺傳訊息不會被破壞; 且因為RNA是單股，容易

8、被分解，故在mRNA進(jìn)行轉(zhuǎn)譯後, 可確保細(xì)胞質(zhì)不會有過量的RNA且不會過度轉(zhuǎn)譯太多蛋白質(zhì)） mRNA是以DNA為模板轉(zhuǎn)錄的單鏈多聚核苷酸，每三個鹼基代表一個氨基酸訊息，稱三聯(lián)體密碼。 起始密碼子(AUG or GUG) 與tRNA 作用後便可進(jìn)行蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)譯。,DNA-mRNA-Protein,（轉(zhuǎn)錄） （轉(zhuǎn)譯）,一種新的胺基酸，命名為對氨基苯丙氨酸 （p-aminophenylalanine，簡稱pAF),前加州La Jolla, Scripps研究中心，目前任職賓州Lancaster, Franklin 單位: M或mg/ml 等)。 (2) 所用石英管(cuvette)的寬度( l ;

9、單位: cm )。 (3) 化學(xué)物質(zhì)在波長的吸光值(A; absorbance)定義為A = log(I0/I)。 吸光值另稱為optical density (OD )，分光光度儀(spectrophotometer) 測定吸光值 。 此正比關(guān)係稱為Beers law (或Beer-Lamberts law): 即A = c l,H2O2 在波長240 nm的240 nm = 0.0395 mM-1 cm-1 NADH在波長340 nm的240 nm = 6220 mM-1 cm-1 NADH於酸中不安定,酵素的活性單位,(1)抽出液中含有多種蛋白質(zhì)，這當(dāng)中有些則具有某些酵素活性。如，種子抽出液中，含有多種酵素，其中有一種即為a-amylase。常用的單位有兩種: (a) units/ml: 即1 ml 的抽出液中含多少unit (單位)的該種酵素活性。 (b) unit/mg : 即抽出液中，每1 mg 的蛋白質(zhì)含有多少unit (單位)的該種酵素活性，此法稱為抽出液中所含有該酵素的比活性(specific activity)。比活性愈高，則抽出液含有該酵素的純度愈高。 (2) 酵素活性單位(unit)，指在單位時間(通常為分鐘)內(nèi)，酵素使受質(zhì)減少(或產(chǎn)物增加)的量。受質(zhì)減少(或產(chǎn)物增加)的量，可視實驗的需求或方便性，以mole、g、OD吸光值等表示。 1 U