生物化學(xué)：第04章 蛋白質(zhì)II：蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能 第01節(jié)

第四章 蛋白質(zhì)II：蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)決定其功能第一節(jié) 蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu) (primary structure)一、蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)的定義蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)是指多肽鏈共價(jià)主鏈的氨基酸順序及二硫鍵的位置.二、肽鍵（peptide bond）（一）什么是肽鍵一個(gè)氨基酸的-羧基與另一個(gè)氨基酸的-氨基脫去一分子水，形成酰胺鍵（amide bond），這種酰胺鍵就叫肽鍵。肽鏈中的酰胺基（-CO-NH-）稱為肽基（peptide unit；peptide group）.（二）肽基的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 1.肽基為反式結(jié)構(gòu) 2.肽基為剛性平面結(jié)構(gòu)(酰胺平面)（rigid,planar structure）肽鍵 具有 部分雙鍵性質(zhì)三、肽（peptide）肽為AA鏈。多肽鏈中的一個(gè)AA單位稱為AA殘基（residue）。（一）肽的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 1.肽鏈為不分支的線性結(jié)構(gòu)，有方向性 2.一般有兩個(gè)末端：氨基末端，羧基末端 3.不同肽鏈，其共價(jià)主鏈結(jié)構(gòu)相同 （肽基C肽基C肽基C）（二）肽的命名二肽，三肽(小于12AA)寡肽（oligopeptide）1220AA多肽（polypeptide）肽的命名：某氨基酰某氨基酰某氨基酸（三）天然活性肽還原型谷胱甘肽（glutathione）GSH三肽（-Glu-Cys-Gly），廣泛存在于動(dòng)植物、微生物。含有活性基團(tuán)巰基，極易被氧化?？梢员３忠恍€基酶的活性。2GSHGSSG（四）肽的性質(zhì) 酸堿性質(zhì) 等電點(diǎn)（pI）桑格反應(yīng) Edman反應(yīng) 茚三酮反應(yīng)肽的特征化反應(yīng)：雙縮脲反應(yīng)肽鍵的水解四、蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)的測(cè)定（一）蛋白質(zhì)測(cè)序（直接法）（1）測(cè)定蛋白質(zhì)分子中多肽鏈的數(shù)目（2）拆分蛋白質(zhì)分子的多肽鏈（3）斷開多肽鏈內(nèi)的二硫鍵（4）分析每一多肽鏈的氨基酸組成水解多肽鏈，利用離子交換柱層析測(cè)定氨基酸組成（5）鑒定多肽鏈N-末端和C-末端殘基常用于N末端的測(cè)定方法：1.DNFP法（桑格反應(yīng)）2.PITC法（艾德曼反應(yīng)）3.氨肽酶法（專一性的從氨基末端將肽鍵切斷）常用于C末端測(cè)定方法：1.肼解法（無水肼,100C）多肽C-末端氨基酸+各種氨基酸的酰肼2.還原法（硼氫化鋰）C-末端氨基酸被還原成氨基醇3.羧肽酶法（專一性的從羧基末端將肽鍵切斷）（6）用兩種以上方法裂解多肽鏈成較小的片段（酶法、化學(xué)法），得到幾套肽段。（7）測(cè)定各肽段的氨基酸序列（艾德曼降解法）。（8）利用重疊肽段重建完整多肽鏈的一級(jí)結(jié)構(gòu) （9）確定原來多肽鏈中二硫鍵的位置（二）蛋白質(zhì)測(cè)序（推定法）蛋白質(zhì)抗體多核糖體 mRNA cDNA 核苷酸序列推測(cè)氨基酸序列（三）蛋白質(zhì)測(cè)序（質(zhì)譜法）蛋白質(zhì)酶解蛋白質(zhì)離子化(電噴射電離帶正電荷“質(zhì)子”)氣相 分離寡肽 離子碎片 圖譜分析(四)蛋白質(zhì)序列數(shù)據(jù)庫(kù)蛋白質(zhì)信息庫(kù)(Protein Information Resource,PIR)GenBankEMBL(European Molecular Biology Laboratory)五、蛋白質(zhì)的氨基酸序列與生物功能（一）同源蛋白質(zhì)(homologous protein)在不同生物體中行使相同或相似功能的蛋白質(zhì)為同源蛋白質(zhì)。同源蛋白質(zhì)的氨基酸序列具有明顯的相似性(序列同源)可變殘基(variable residue)不變殘基(invariant residue)保守氨基酸殘基 CytC(28/100多)細(xì)胞色素C分子系統(tǒng)樹物種間同源蛋白質(zhì)的氨基酸序列差異越大,進(jìn)化位置越遠(yuǎn).說明:生物功能是由一級(jí)結(jié)構(gòu)決定的;蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)中保守氨基酸對(duì)蛋白質(zhì)的生物功能致關(guān)重要.（二）鐮刀狀細(xì)胞貧血?。╯ickle-cell anemia）亞基 Glu6Val正常：H2NVal-His-Leu-Thr-Pro-Glu-Glu-Lys-病人：H2NVal-His-Leu-Thr-Pro-Val-Glu-Lys-說明一個(gè)關(guān)鍵氨基酸的突變有可能導(dǎo)致蛋白質(zhì)功能的失常。思考題蛋白質(zhì)序列測(cè)定策略常見分析氨基酸氨基末端的方法常見分析氨基酸羧基末端的方法舉例說明蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系名詞：肽鍵 多肽鏈 艾德曼降解是非題與填空：蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)是指多肽鏈的氨基酸組成和二硫鍵的位置。（）還原型谷胱甘肽為 肽，含有的活性基團(tuán)為 。同源蛋白質(zhì)是指來源于同一類生命體的蛋白質(zhì)。（）同源蛋白質(zhì)之間有著共同的基本結(jié)構(gòu)和生物功能。（）鐮刀型細(xì)胞貧血病的分子基礎(chǔ)是血紅蛋白-亞基出現(xiàn)異常。（）