生物化学氨基酸的结构课件

AminoAcid AA Aa aa 第3章氨基酸 蛋白质的构件分子 ProteinArchitecture 一 氨基酸 一 蛋白质水解 蛋白质和多肽的肽键可被催化水解酸 碱能将蛋白完全水解酶水解一般是部分水解 得到各种AA的混合物 得到多肽片段和AA的混合物 氨基酸是蛋白质的基本结构单元 蛋白质 月示 胨 多肽 肽 AA1 1045 1032 1031000200100 500 二 氨基酸的结构 地球上天然形成的AA300种以上 构成蛋白质的AA只有20余种 且都是 氨基酸 什么是氨基酸 C C C C COOH C C C C NH2 COOH 氨基酸 C C C NH2 C COOH 氨基酸 C C NH2 C C COOH 氨基酸 什么是 氨基酸 大多数AA在中性pH时呈兼性离子状态 除甘氨酸外 19种AA都具有旋光性 除胱氨酸和酪氨酸外 其余AA都能溶于水 COO NH3 二 氨基酸的分类 一 常见的蛋白质氨基酸 按 基的化学结构分类 脂肪族aa 中性aa 2 含羟基或硫aa 酸性aa及其酰胺 碱性aa 芳香族aa 杂环aa 按 基的极性性质分类 非极性 基aa 不带电荷的极性 基aa 3 带正电荷的 基aa 4 带负电荷的 基aa 二 不常见的蛋白质氨基酸 由常见aa经修饰而来 三 非蛋白质氨基酸 150多种多是蛋白质中L型 AA衍生物有一些是 AA有些是D 型AA 鸟氨酸瓜氨酸 三 氨基酸的酸碱性质 一 兼性离子 二 氨基酸的解离 三 氨基酸的等电点 当溶液为某一pH值时 AA主要以兼性离子的形式存在 分子中所含的正负电荷数目相等 净电荷为0 这一pH值即为AA的等电点 pI 在pI时 AA在电场中既不向正极也不向负极移动 即处于两性离子状态 Ka1 Ka2 侧链不含离解基团的中性AApI pK 1 pK 2 2 甘氨酸滴定曲线 对于侧链含有可解离基团的AApI取决于两性离子两边pK 值的算术平均值酸性AA pI pK 1 pK R COO 2碱性AA pI pK 2 pK R NH2 2 四 氨基酸的化学反应 一 氨基参加的反应 1 与亚硝酸反应 2 与酰化试剂反应 3 烃基化反应 4 形成Schiff s碱反应 5 脱氨基反应 NH2OHRCHCOOH HNO2RCHCOOH H2O N2VanSlyke法测氨基氮 体积 的基础 N2中的1 2为氨基氮 氨基酸定量和蛋白质水解程度的测定 弱碱性 DNP 氨基酸 黄色 DNFB Sanger法测定N末端氨基酸基础 pH8 3 无水HF 苯异硫氰酸酯PITC 苯氨基硫甲酰衍生物 苯乙内硫脲衍生物 Edman降解法基础 R COOHR COOC O H2NCHC NCHHRHR 醛氨基酸Schiff s碱 H20 H20 在生物体内经AA氧化酶催化即脱去 氨基而转变为酮酸 二 羧基参加的反应 1 成盐或成酯反应 2 成酰氯反应 3 脱羧基反应 4 叠氮反应 2 成酯NH2干燥 HClRCHCOOH C2H5OH回流RCHCOOC2H5 H2O NH3 Cl 保护羧基 1 与NaOH等形成盐 HN 保护基R CH COOH PCl5HN 保护基R CH COOCl POCl3 HCl 保护氨基活化羧基 NH2脱羧酶R CH COOHR CH2 NH2 CO2 YNHONH2NH2R CH C OCH3YNHOHNO2R CH C NHNH2YNHOR CH C N N N 2H2O 酰化氨基酸甲酯 肼 酰化氨基酰肼 酰化氨基酰叠氮 肽的人工合成 三 羧基和 氨基都参加的反应 1 与茚三酮反应 2 成肽反应 弱酸加热 四 侧链R基参加的反应 1 Tyr 2 碱性AA 2 碱性AA 3 带硫AA Tyr酚基在3和5位上易发生亲电取代反应 如碘化和硝化 黄色反应 Pauly反应 His侧链咪唑基与重氮苯磺酸生成棕红色化合物 Pauly反应 Arg侧链胍基与环己二酮生成缩合物 Trp侧链吲哚基能被N 溴代琥珀酰亚胺氧化 分光光度法测定Trp含量 Cys中的二硫键可被氧化剂 过甲酸 以及还原剂 巯基化合物 打开 磺基丙氨酸 五 AA的光学活性和光谱性质 一 AA的光学活性和立体化学 二 氨基酸的光谱性质 可见光区 无吸收远紫外和红外区 都吸收近紫外区 200 400nm Tyr Trp Phe原因 C C C C C C C C 1 紫外吸收光谱 Trp280nmTyr275nmPhe257nm 蛋白质含量测定 280nm 核磁共振波谱 六 氨基酸混合物的分析分离 利用AA成分分配系数的差异 一 分配层析法的一般原理 层析系统 固定相 流动相 附着在固相上的液体 固体 按两相所处状态分 按操作形式分 按层析原理分 固定相各组分对固定相 二 分配柱层