1、第一章,蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能 Structure and Function of Protein,1833年 Payen和Persoz分離出淀粉酶。 1864年 Hoppe-Seyler從血液分離出血紅蛋白，并將其制成結(jié)晶。 19世紀末 Fischer證明蛋白質(zhì)是由氨基酸組成的，并將氨基酸合成了多種短肽 。 1938年 德國化學家Gerardus J. Mulder引用“Protein” 一詞來描述蛋白質(zhì)。,大事記,1951年 Pauling采用X（射）線晶體衍射發(fā)現(xiàn)了蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)-螺旋(-helix)。 1953年 Frederick Sanger完成胰島素一級序列測定 1962年 Joh

2、n Kendrew 和 Max Perutz確定了血紅蛋白的四級結(jié)構(gòu)。 20世紀90年代以后 基因組計劃。,第一節(jié),蛋白質(zhì)的重要性和一般組成,一、什么是蛋白質(zhì)?,蛋白質(zhì)(protein)是由許多氨基酸(amino acids)通過肽鍵(peptide bond)相連形成的高分子含氮化合物。,1、蛋白質(zhì)是生物體重要的組成成分 分布廣蛋白質(zhì)分布廣泛，幾乎所有器官、組織都含有蛋白質(zhì)； 含量高蛋白質(zhì)是生物體中含量最豐富的生物大分子。占人體干重的45，某些組織含量更高，例如脾、肺及橫紋肌等高達80。,二、 蛋白質(zhì)具有重要的生物學功能,2、酶的生物催化作用,3、調(diào)控作用,參與基因調(diào)控：組蛋白、非組蛋白等

3、參與代謝調(diào)控：如激素或生長因子等,4、運動與支持,機體的結(jié)構(gòu)蛋白：頭發(fā)、骨骼、牙齒、肌肉等,5、參與運輸貯存的作用,血紅蛋白 運輸氧 銅藍蛋白 運輸銅 運鐵蛋白 貯存鐵,6、免疫保護作用,抗原抗體反應 凝血機制,7、參與細胞間信息傳遞,信號傳導中的受體、信息分子等,8、氧化供能,有些蛋白質(zhì)還含有少量的P、Fe、Cu、Mn、Zn、Se、I等。,C 50 55 % H 6 7 % O 19 24 % N 13 19 % S 0 4 %,主要元素組成,三、組成蛋白質(zhì)的元素,各種蛋白質(zhì)的含氮量很接近，平均為16。,由于體內(nèi)的含氮物質(zhì)以蛋白質(zhì)為主，因此，只要測定生物樣品中的含氮量，就可以根據(jù)以下公式推算

4、出蛋白質(zhì)的大致含量：,100克樣品中蛋白質(zhì)的含量 ( g % ) = 每克樣品含氮克數(shù) 6.25100,1/16%, 蛋白質(zhì)元素組成的特點,凱氏定氮法：,第二節(jié),氨基酸 Amino acid,一、氨基酸的結(jié)構(gòu)通式,氨基酸 組成蛋白質(zhì)的基本單位。在自然界中的氨基酸有300余種，但組成人體蛋白質(zhì)的基本氨基酸僅有20種。,基本氨基酸中，除脯氨酸和甘氨酸外其余均屬于L-氨基酸,例外：,Pro 亞氨基酸,Gly 沒有手性,非極性疏水性氨基酸 極性中性氨基酸 酸性氨基酸 堿性氨基酸,二、氨基酸的分類,分類依據(jù) ：R側(cè)鏈基團的結(jié)構(gòu)及理化性質(zhì)的不同,1、非極性疏水性氨基酸,2、極性中性氨基酸,側(cè)鏈基團在中性溶

5、液中解離后帶負電荷。,3、酸性氨基酸,天冬氨酸 aspartic acid Asp 2.97,谷氨酸 glutamic acid Glu 3.22,4. 堿性氨基酸,側(cè)鏈基團在中性溶液中解離后帶正電荷。,組氨酸 His （H） 7.59,賴氨酸 Lys（K） 9.74,精氨酸 Arg （R） 10.76,另外：,1、蛋白質(zhì)中的很多氨基酸是經(jīng)過加工修飾的修飾氨基酸 如：脯氨酸 羥基化 成 羥脯氨酸 賴氨酸 羥基化 成 羥賴氨酸 2、半胱氨酸Cys常以胱氨酸的形式存在, 半胱氨酸,胱氨酸,HS,-,CH,2,-,CH,-,COO,-,HS,-,CH,2,-,C,-,COO,-,+,NH,3,-,O

6、OC,-,CH,-,CH,2,-,S,+,NH,3,S,-,CH,2,-,CH,-,COO,-,-,OOC,-,CH,-,CH,2,-,S,+,NH,3,S,-,CH,2,-,CH,-,COO,-,+,NH,3,1. 紫外吸收,苯丙氨酸、色氨酸和酪氨酸的最大吸收峰在 280 nm 附近。,三、氨基酸的物理性質(zhì),紫外分分光度法： 大多數(shù)蛋白質(zhì)含有這三種氨基酸殘基，所以測定蛋白質(zhì)溶液280nm的光吸收值是分析溶液中蛋白質(zhì)含量的快速簡便的方法。,芳香族氨基酸的紫外吸收,1. 兩性離子形式,氨基酸是兩性電解質(zhì)，其解離程度取決于所處溶液的酸堿度。,四、氨基酸的酸堿性質(zhì),2、兩性解離和等電點,等電點(is

7、oelectric point, pI) 在某一pH的溶液中，氨基酸解離成陽離子和陰離子的趨勢及程度相等，使該氨基酸分子上所帶正負電荷相等，凈電荷為零，成為兩性離子，在電場中既不向陽極也不向陰極移動，此時溶液的pH值稱為該氨基酸的等電點。,3、以丙氨酸為例計算等電點,氨基酸等電點的計算,可見，氨基酸的pI值等于該氨基酸的兩性離子狀態(tài)兩側(cè)的基團pK值之和的二分之一。,總結(jié),氨基酸帶點狀態(tài)的判定 pIpH0 帶正電 pIpH0 不帶電 等電點的計算 側(cè)鏈為非極性基團或雖為極性基團但不解離的氨基酸： pI=1/2（pK1+pK2） 酸性氨基酸（Glu、Asp）及Cys： pI=1/2（pK1+pKR

8、） 堿性氨基酸（賴、精、組）： pI=1/2（pK2+pKR）,五、顯色反應 茚三酮反應：氨基酸可與茚三酮縮合產(chǎn)生藍紫色化合物，最大吸收峰在570nm。 Pro與茚三酮反應產(chǎn)物則呈現(xiàn)黃色。 該反應可作為蛋白質(zhì)定性、定量分析的基礎。,第三節(jié) 肽peptide,一、肽的結(jié)構(gòu)與命名,肽是由氨基酸通過肽鍵縮合而形成的化合物。,+,甘氨酰甘氨酸,肽鍵,肽鍵(peptide bond)：是由一個氨基酸的-羧基與另一個氨基酸的-氨基脫水縮合而形成的化學鍵，本質(zhì)為酰胺鍵。 氨基酸殘基(residue) :肽鏈中的氨基酸分子因為脫水縮合而基團不全，被稱為氨基酸殘基。,兩分子氨基酸縮合形成二肽，三分子氨基酸縮合則

9、形成三肽 由十個以內(nèi)氨基酸相連而成的肽稱為寡肽(oligopeptide)，由更多的氨基酸相連形成的肽稱多肽(polypeptide) 多肽鏈(polypeptide chain)是指許多氨基酸之間以肽鍵連接而成的一種結(jié)構(gòu)。,N 末端：多肽鏈中有自由氨基的一端 C 末端：多肽鏈中有自由羧基的一端,多肽鏈有方向性：,N端,C端,N末端,C末端,牛核糖核酸酶,二、 幾種生物活性肽,1. 谷胱甘肽(glutathione, GSH),GSH過氧化物酶,GSH還原酶,NADPH+H+,NADP+,GSH 有抗氧化劑的作用，可還原細胞內(nèi)產(chǎn)生的過氧化氫,體內(nèi)許多激素屬寡肽或多肽,神經(jīng)肽(neuropept

10、ide),2. 多肽類激素及神經(jīng)肽,第四節(jié) 蛋白質(zhì)的分類,* 根據(jù)蛋白質(zhì)組成成分,* 根據(jù)蛋白質(zhì)形狀,纖維狀蛋白質(zhì)：多為結(jié)構(gòu)蛋白，難溶于水,球狀蛋白質(zhì)：多數(shù)具有生理活性，多數(shù)可溶 如酶、免疫球蛋白等等,第五節(jié),蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)The Molecular Structure of Protein,蛋白質(zhì)是由許多氨基酸單位通過肽鍵連接起來的，具有特定分子結(jié)構(gòu)的高分子化合物。 構(gòu)象是由于有機分子中單鍵的旋轉(zhuǎn)所形成的。蛋白質(zhì)的構(gòu)象通常由非共價鍵（次級鍵）來維系。,蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)包括 一級結(jié)構(gòu)(primary structure) 二級結(jié)構(gòu)(secondary structure) 三級結(jié)構(gòu)(tert

11、iary structure) 四級結(jié)構(gòu)(quaternary structure),定義：蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)指多肽鏈中氨基酸的排列順序。(包括蛋白質(zhì)分子中所有的二硫鍵的位置） 主要的維系鍵：肽鍵，有些蛋白質(zhì)還包括二硫鍵。,一、蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu),蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)的測定,分析已純化蛋白質(zhì)的氨基酸殘基組成,測定多肽鏈的氨基末端與羧基末端為何種氨基酸殘基,裂解多肽鏈為較小的片段,測定各肽段的氨基酸排列順序，一般采用Edman降解法,一般需用數(shù)種水解法，并分析出各肽段中的氨基酸順序，然后經(jīng)過組合排列對比，最終得出完整肽鏈中氨基酸順序的結(jié)果，并確定二硫鍵的位置。,（一）蛋白質(zhì)測序的策略,（二）氨基酸組成的分

12、析,酸水解法：一般采用鹽酸或硫酸進行水解。優(yōu)點是不消旋，缺點是色氨酸完全破壞，同時天冬酰胺和谷氨酰胺的酰胺基被水解下來。 堿水解法：采用氫氧化鈉進行水解。但是多數(shù)氨基酸被不同程度的破壞，并產(chǎn)生消旋現(xiàn)象。但是堿性條件下，色氨酸穩(wěn)定。,（三）N末端和C末端氨基酸殘基的鑒定,1、N末端分析 二硝基氟苯DNFB法 丹磺酰氯DNS 苯異硫氰酯PITC法 氨肽酶法：從多肽鏈的N末端逐個向里切。,氨基酸與2,4一二硝基氟苯(DNFB)的反應（sanger反應）,DNFB（dinitrofiuorobenzene）,DNP-AA(黃色),+,+ HF,氨基酸,丹磺酰氯法:在堿性條件下，丹磺酰氯（二甲氨基萘磺酰

13、氯）可以與N-端氨基酸的游離氨基作用，得到丹磺酰-氨基酸。,氨基酸與苯異硫氰酯（PITC）的反應（Edman反應）,PITC（phenylisothiocyanate）,+,苯乙內(nèi)酰硫脲衍生物(PTH-AA) （phenylisothiohydantion-AA）,2、C末端分析,肼解法 羧肽酶法,肼解法：此法是多肽鏈C-端氨基酸分析法,羧肽酶,羧肽酶A：釋放除Pro、Arg、Lys之外的所有C末端殘基 羧肽酶B：只水解以堿性氨基酸Arg、Lys為C末端殘基的肽鍵 羧肽酶A和B的混合物,（四）二硫鍵的斷裂,使用最普遍的方法是用過量的巰基乙醇處理，使SS轉(zhuǎn)變?yōu)镾H，同時還需要8mol/L尿素同時

14、存在，使蛋白質(zhì)變性。,（五）多肽鏈的裂解,1、酶裂解法 胰蛋白酶 胰凝乳蛋白酶 嗜熱菌蛋白酶 胃蛋白酶,2、化學裂解法,溴化氰斷裂：專一性斷裂由甲硫氨酸殘基的羧基參與形成的肽鍵。 羥胺斷裂：在pH9.0情況下專一性斷裂AsnGly之間的肽鍵。,（六）肽段氨基酸序列的測定,Edman化學降解法 + +,（七）肽段在多肽鏈中次序的決定,第一套：ArgCysGlu；HisLysTrp； MetPhe 第二套：ArgCys；GluHis；LysTrpMet Phe ArgCysGluHisLysTrpMetPhe,例題,有人純化了一個未知肽，其氨基酸組成為：Asp1，Ser1，Gly1，Ala1，Me

15、t1，Phe1和Lys2，又做了一系列分析，其結(jié)果如下：（1）DNFB與該肽反應再用酸水解得DNP-Ala；（2）胰凝乳蛋白酶CT消化后，從產(chǎn)物中分離出一個純四肽，其組成為：Asp1，Gly1，Lys1，Met1，此四肽的DNFB反應降解產(chǎn)物為DNP- Gly；（3）胰蛋白酶T消化該肽后又可以得到組分分別為Lys1，Ala1，Ser1及Phe1， Lys1，Gly1的兩個三肽，以及一個二肽，此二肽被CNBr處理后游離出自由天冬氨酸。請列出八肽的全順序并簡述推導過程 AlaSerLysPheGlyLysMetAsp,通過核酸來推演蛋白質(zhì)中的氨基酸序列,按照三聯(lián)密碼的原則推演出氨基酸的序列,分離編

16、碼蛋白質(zhì)的基因,測定DNA序列,排列出mRNA序列,二、蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu),主要的維系鍵： 氫鍵,由于C=O雙鍵中的電子云與N原子上的未共用電子對發(fā)生“電子共振”，使肽鍵具有部分雙鍵的性質(zhì)，不能自由旋轉(zhuǎn)。,蛋白質(zhì)立體結(jié)構(gòu)原則,肽鍵平面由于肽鍵具有部分雙鍵的性質(zhì)，使參與肽鍵構(gòu)成的六個原子被束縛在同一平面上，這一平面稱為肽鍵平面或肽單元。,（一）肽單元,由于-碳原子與其他原子之間均形成單鍵，因此兩相鄰的肽鍵平面可以作相對旋轉(zhuǎn),(二）蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的主要形式,-螺旋 ( -helix ) -折疊 ( -pleated sheet ) -轉(zhuǎn)角 ( -turn ) 無規(guī)卷曲 ( random coil )

17、,1. -螺旋：,-螺旋是多肽鏈的主鏈原子沿一中心軸盤繞所形成的有規(guī)律的螺旋構(gòu)象,結(jié)構(gòu)特征： 為一右手螺旋，側(cè)鏈伸向螺旋外側(cè) 螺旋每圈包含3.6個氨基酸殘基,螺距 0.54nm； 螺旋以氫鍵維系（氨基酸的N-H和相鄰第四個氨基酸的羰基氧C=O之間。氫鍵方向與螺旋軸基本平行）,影響螺旋形成穩(wěn)定的因素,（1）側(cè)鏈基團（R） （2）在有脯氨酸、羥脯氨酸存在 （3）氫鍵的穩(wěn)定性,2. -折疊,-折疊是由若干肽段或肽鏈排列起來所形成的扇面狀片層構(gòu)象,-折疊包括平行式和反平行式兩種類型,結(jié)構(gòu)特征： 由若干條肽段或肽鏈平行或反平行排列組成 片狀結(jié)構(gòu)； 主鏈骨架伸展呈鋸齒狀； 兩個氨基酸殘基之間的軸心距是0.

18、35nm； 借相鄰主鏈之間的氫鍵維系。,3. -轉(zhuǎn)角,多肽鏈中氨基酸殘基n的氮原上的氫與殘基（n+3）羰基上的氧的之間形成氫鍵，肽鍵回折180度。,無規(guī)卷曲是用來闡述沒有確定規(guī)律性的那部分肽鏈結(jié)構(gòu)。無規(guī)卷曲與其他二級結(jié)構(gòu)一樣，也是明確而穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。,4. 無規(guī)卷曲,（三）二級結(jié)構(gòu)測定,通常采用圓二色光譜(circular dichroism，CD)測定溶液狀態(tài)下的蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)含量。 -螺旋的CD峰有222nm處的負峰、208nm處的負峰和198 nm處的正峰三個成分；而-折疊的CD譜不很固定。,三、 蛋白質(zhì)的超二級結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)域,蛋白質(zhì)中相鄰的二級結(jié)構(gòu)單位（即單個螺旋或折疊或轉(zhuǎn)角）組合在一起，

19、形成有規(guī)則的、在空間上能辯認的二級結(jié)構(gòu)組合體稱為蛋白質(zhì)的超二級結(jié)構(gòu) 基本組合方式：；,1、超二級結(jié)構(gòu)定義 （ supersecondary structure）,超二級結(jié)構(gòu)類型,2、結(jié)構(gòu)域,大分子蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)?？煞指畛梢粋€或數(shù)個球狀或纖維狀的區(qū)域，折疊得較為緊密，各行使其功能，稱為結(jié)構(gòu)域(domain) 。,三、蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu),整條肽鏈中全部氨基酸殘基的相對空間位置。即肽鏈中所有原子在三維空間的排布位置。,1、定義,肌紅蛋白 (Mb),為單肽蛋白質(zhì)，含有153個氨基酸，有8個螺旋區(qū),對于單一多肽鏈的蛋白質(zhì)，三級結(jié)構(gòu)是它的最高級結(jié)構(gòu)，只有具有完整的三級結(jié)構(gòu)，才具有全部的生物學功能。,* 三

20、級結(jié)構(gòu)測定 X射線衍射法(X-ray diffraction)和核磁共振技術(shù)(nuclear magnetic resonance, NMR)是研究蛋白質(zhì)三維空間結(jié)構(gòu)最準確的方法。,* 用分子力學、分子動力學的方法，根據(jù)物理化學的基本原理，從理論上計算蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)。,根據(jù)蛋白質(zhì)的氨基酸序列預測其三維空間結(jié)構(gòu),* 通過對已知空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)進行分析，找出一級結(jié)構(gòu)與空間結(jié)構(gòu)的關(guān)系，總結(jié)出規(guī)律，用于新的蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的預測。,四、蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu),亞基(subunit)：有些蛋白質(zhì)分子含有二條或多條多肽鏈，每一條多肽鏈都有完整的三級結(jié)構(gòu)，稱為蛋白質(zhì)的亞基 。 蛋白質(zhì)分子中各亞基的空間排布及亞

21、基接觸部位的布局和相互作用，稱為蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)。 亞基之間的結(jié)合力主要是氫鍵和離子鍵。,血紅蛋白的四級結(jié)構(gòu),血紅蛋白的四個亞基緊密結(jié)合，亞基之間的維系鍵是亞基之間的8個鹽鍵,第六節(jié),蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系 The Relation of Structure and Function of Protein,一、蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)是空間構(gòu)象的基礎,天然狀態(tài)，有催化活性,尿素、 -巰基乙醇,去除尿素、 -巰基乙醇,非折疊狀態(tài)，無活性,（二）一級結(jié)構(gòu)是功能的基礎,1、一級結(jié)構(gòu)相似的多肽或蛋白質(zhì)，其功能也相似。,牛胰島素的一級結(jié)構(gòu),人胰島素的一級結(jié)構(gòu),2、一級結(jié)構(gòu)與分子進化,生物 與人不同的AA數(shù)目 黑猩

22、猩 0 恒河猴 1 兔 9 袋鼠 10 牛、豬、羊、狗 11 馬 12 雞、火雞 13 響尾蛇 14 海龜 15 金槍魚 21 角餃 23 小蠅 25 蛾 31 小麥 35 粗早鏈孢霉 43 酵母 44,細胞色素C,從細胞色素c的一級結(jié)構(gòu)看生物進化。物種進化過程中越接近的生物，細胞色素的一級結(jié)構(gòu)越相似。,例：鐮刀形紅細胞貧血,N-val his leu thr pro glu glu C(146),血紅蛋白S 肽鏈,血紅蛋白A 肽 鏈,N-val his leu thr pro val glu C(146),鐮刀形紅細胞,正常紅細胞,（三）一級結(jié)構(gòu)改變與分子病,二、蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系,

23、肌紅蛋白Mb的結(jié)構(gòu) 血紅素的結(jié)構(gòu),（一）肌紅蛋白的結(jié)構(gòu)與功能,肌紅蛋白與氧結(jié)合,肌紅蛋白的氧飽和曲線,100 80 60 40 20 0,2.6 5.3 8.0 10.6 13.3 kPa,靜脈血 動脈血,氧 飽 和 度,(%),（二）血紅蛋白的結(jié)構(gòu)與功能,肌紅蛋白Hb 血紅蛋白Mb,血紅蛋白T態(tài)與R態(tài)互變,氧牽引亞鐵離子接近卟啉平面,變構(gòu)效應,變構(gòu)效應：由于小分子（O2）與大分子（血紅蛋白Hb）亞基結(jié)合，導致蛋白質(zhì)分子構(gòu)象改變及功能變化的現(xiàn)象稱為變構(gòu)效應。 小分子物質(zhì)，稱為變構(gòu)效應劑,肌紅蛋白(Mb)和血紅蛋白(Hb)的氧解離曲線,肌紅蛋白與血紅蛋白的氧合曲線有何不同？,2.6 5.3 8.

24、0 10.6 13.3 kPa,* 協(xié)同效應(cooperativity),一個寡聚體蛋白質(zhì)的一個亞基與其配體結(jié)合后，能影響此寡聚體中另一個亞基與配體結(jié)合能力的現(xiàn)象，稱為協(xié)同效應。 如果是促進作用則稱為正協(xié)同效應 (positive cooperativity) 如果是抑制作用則稱為負協(xié)同效應 (negative cooperativity),不同空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)執(zhí)行不同的功能。 蛋白質(zhì)執(zhí)行功能時依賴于正確空間構(gòu)象的形成。,三、蛋白質(zhì)構(gòu)象改變與疾病,這類疾病包括：人紋狀體脊髓變性病、老年癡呆癥、亨停頓舞蹈病、瘋牛病等。,蛋白質(zhì)構(gòu)象疾病：若蛋白質(zhì)的折疊發(fā)生錯誤，盡管其一級結(jié)構(gòu)不變，但蛋白質(zhì)的構(gòu)象

25、發(fā)生改變，仍可影響其功能，嚴重時可導致疾病發(fā)生。,第七節(jié),蛋白質(zhì)的理化性質(zhì) The Physical and Chemical Characters of Protein,一、蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì),蛋白質(zhì)屬于生物大分子之一，分子量可自1萬至100萬之巨，其分子的直徑可達1100nm，為膠粒范圍之內(nèi)。,* 蛋白質(zhì)膠體穩(wěn)定的因素： 顆粒表面電荷(電荷層） 水化膜,水化膜,溶液中蛋白質(zhì)的聚沉,蛋白質(zhì)的兩性電離,二、酸堿性質(zhì),蛋白質(zhì)分子除兩端的氨基和羧基可解離外，氨基酸殘基側(cè)鏈中某些基團，在一定的溶液pH條件下都可解離成帶負電荷或正電荷的基團。,* 蛋白質(zhì)的等電點( isoelectric point,

26、pI),當?shù)鞍踪|(zhì)溶液處于某一pH時，蛋白質(zhì)解離成正、負離子的趨勢相等，即成為兼性離子，凈電荷為零，此時溶液的pH稱為蛋白質(zhì)的等電點,（三）蛋白質(zhì)的變性、沉淀和凝固,* 蛋白質(zhì)的變性(denaturation) 在某些物理和化學因素作用下，其特定的空間構(gòu)象被破壞，也即有序的空間結(jié)構(gòu)變成無序的空間結(jié)構(gòu)，從而導致其理化性質(zhì)改變和生物活性的喪失。,造成變性的因素 如加熱、乙醇等有機溶劑、強酸、強堿、重金屬離子及生物堿試劑等 。,變性蛋白質(zhì)的性質(zhì)改變： 物理性質(zhì)：旋光性改變，溶解度下降，沉降率升高，粘度升高，光吸收度增加等； 化學性質(zhì)：官能團反應性增加，易被蛋白酶水解。 生物學性質(zhì)：原有生物學活性喪失，

27、抗原性改變。,應用舉例 臨床醫(yī)學上，變性因素常被應用來消毒及滅菌。 此外, 防止蛋白質(zhì)變性也是有效保存蛋白質(zhì)制劑（如疫苗等）的必要條件。,若蛋白質(zhì)變性程度較輕，去除變性因素后，蛋白質(zhì)仍可恢復或部分恢復其原有的構(gòu)象和功能，稱為復性(renaturation) 。,天然狀態(tài)，有催化活性,尿素、 -巰基乙醇,去除尿素、 -巰基乙醇,非折疊狀態(tài)，無活性,* 蛋白質(zhì)的凝固作用(protein coagulation) 蛋白質(zhì)變性后的絮狀物加熱可變成比較堅固的凝塊，此凝塊不易再溶于強酸和強堿中。,四、蛋白質(zhì)沉淀 在一定條件下，蛋白疏水側(cè)鏈暴露在外，肽鏈融會相互纏繞繼而聚集，因而從溶液中析出。 變性的蛋白質(zhì)

28、易于沉淀，有時蛋白質(zhì)發(fā)生沉淀，但并不變性。,鹽析 有機溶劑沉淀 重金屬鹽沉淀 生物堿制劑或某些酸類沉淀 加熱變性沉淀,五、蛋白質(zhì)的紫外吸收,由于蛋白質(zhì)分子中含有共軛雙鍵的酪氨酸和色氨酸、苯丙氨酸，因此在280nm波長處有特征性吸收峰。蛋白質(zhì)的OD280與其濃度呈正比關(guān)系，因此可作蛋白質(zhì)定量測定。,六、蛋白質(zhì)的呈色反應,茚三酮反應(ninhydrin reaction) 蛋白質(zhì)經(jīng)水解后產(chǎn)生的氨基酸也可發(fā)生茚三酮反應。,雙縮脲反應(biuret reaction) 蛋白質(zhì)和多肽分子中肽鍵在稀堿溶液中與硫酸銅共熱，呈現(xiàn)紫色或紅色，此反應稱為雙縮脲反應，雙縮脲反應可用來檢測蛋白質(zhì)水解程度。,第八節(jié),蛋白質(zhì)的分離、純化和鑒定,一、透析