第九讲蛋白质的1-4级结构(2).

1、第一节蛋白质氨基酸第二节蛋白质结构第三节蛋白质功能2014 4-3第四节蛋白质性质与生化分析2014 4-32氨基酸的结构通式竣基氨基非极性氨基酸Glycine (Gly, G)fNH3甘氨酸Alanine (Ala, A)T $邑开-c、c4nh3丙氨酸Valine (Vai, V)7 CH,I严CH-CH/ ch/Proline (Pro, P)Leucine (Leuf L)Cc、I V脯氨酸亮氨酸缠氨酸Serine (Ser, S)h1 *HOCH?CC.L_ 二 I i cr*nh3丝氨酸Cysteine (Cys, C)半胱氨酸2014 4-3hs-ch2HIC NPhenylal

2、anine (Phe, F)苯丙氨酸Tryptophan (Trp, W)色氨酸Methionine (Met, M)cc I XCT NH*3甲硫氨酸Isoleucine (lie, I)CH CC、O-H3 7异亮氨酸极性不带电荷氨基酸Threonine (Thr, T)4。*nh3苏氨酸Tyrosine (Tyr, Y)HO-CH-Asparagine (Asn, N) h 门 i夕 c-c.I 6 f nh34;4NHj天冬酰胺Glutamine (Gin, Q)-c-cfI 0- *nh3NH：各氨酸谷氨酰胺带负电荷氨基酸Aspartate (Asp, D)o0H 心ICCI (5n

3、h3Glutamate (Glu, E)H 00:C-CTCHyCc;0I o+ nh32014 4 3谷氨酸天冬氨酸2014 4 3带正电荷氨基酸Lysine (Lys, K)/ZH厂 CH厂CH? CH?CHy CC、.*NH3 Arginine (Arg, R)赖氨酸h2 o:C-NH-C一 CH2-CH2-CC(.11lo+NH3Histidine (His, H)(protonated form)I*NH3组氨酸精氨酸2014 4-3第二节蛋白质结构一个氨基酸的竣基与另一个氨基酸的氨基之间失水 形成的酰胺键称为 m,所形成的化合物称为弍.肽键和肽的结构如图処凰l 甘凰L踣氢魏 禹氢亮

4、氢酸所示CH：Hch3CCN- I 0H OH CH2 cCOOH coo20-HCICIH-NrcHHICIHHN-Amino-terminal endCarboxy 1-terminal end2014 4 311JE.肽草俊肽键的四个原子和与之相连的两个a -碳原子所 组成的基团。肽单位：实际就是一个肽平面肽年面衣it籐年Jb/组成肽单位的4个原子和2个相邻的a碳原子都处 于同一个平面内，此刚性结构的平面称为肽平面 或酰胺平面。酰胺平面与a-碳原子之间形成的二面角11瀬二而角两相邻酰胺平面之间，能以 共同的Cct为定点而旋转，绕 0 a-N键旋转的角度称少角，绕 C-Coc键旋转的角度称

5、e角。e 和少称作二面角，亦称构象角2014 4-3人餐佝虞絵-伍伶枸1定义1969年，国际纯化学与应用化学委 员会（IUPAC ）规定：蛋白质的一级结构指蛋白质多肽连中AA的排列顺序，包括二硫键的位置。2. 一级结构的您义一级结构乂 高级结构功能2014 4-313牛胰岛素的一级结构132014 4 33.蛋白质一级结构的洌J定丿測更蛋會质-怨偌瀚的要求】a. 样品必须是均一的，纯度应在97%以 上；b、知道蛋白质的分子质量，其误差允许 在10%左右；2014 4 3201443基痒方怎站钱：专一性裂解纯蛋白质二硫键拆开将肽段分离并测出顺序(2) 测足一级毎构的墓瘁凍霞和方注晁床耒暗：氢林W

6、UW序Jt测法 + 片段 血法枝*路後： 0 将肽段顺序进行叠联以确定完戟的顺序多肽链末端氨基酸残基的鉴定Sangei法（二硝基氛,苯反应）:proM氨酸DNS法（丹磺酰氨反应）:灵敏Edman法（异硫亂酸苯脂反应） 氨肽酶法耕解法：Asn、Gin、Cys、Arg 竣肽酶法：LiBH4还原法172014 4-3Edmang （畀統執醱苯睛反孩丿YrPITCPTH-i2014 4-3182014 4 3Dxo C，馱it裂解版朝小的片段晦解该：如胰蛋白酶胰凝乳蛋白酶化席诙：如澡化氟法猪胺法2014 4 320ooooNH-CHCNH-CHCNHCH(NHCHC一IAIIIR1T氏2氏3胰蛋白酶

7、Ri=Lys 和 Arg 侧链（专一 性较强，水 解速度快）。 R2=Pro 水解 受抑。212014 4 3OII -NH-CH-COOONH -CH -C NH -CH-C糜蛋白酶或胰凝乳蛋白酶： R=Phe, Trp, Tyr 时 采解快； Leu, Met和His 水解稍慢.2014 -4 322ooooIIIIIIIINH -CH -C NH-CH -CNH -CH -C NH -CH-C I R3Rir2胃蛋白酶 R和R2 = Phe, Trp, Tyr; Leu以及其它 疏水性氨基酸水解 速度较快。 R=Pro水解受抑201443232014 4 326片段童疫怎童建宪餐，狀健一

8、怨簿构氨基末端残基H 竣基末端残基第一套肽段OUSPSEOVE第二套肽段SEOWTOUVERLAPSHQRLAHOWT确定原多肽链中二硫键的位置1酶降解分离测定2014 4 3pH6. 5图中a、b两个斑点是 由一个二硫键断裂 产生的肽段+ 第一向Brown和Hart lay对角线电泳图解16方物刍缎绪翔272014 4 320“282014 4 331一蛋白质二级结构的定义蛋白质的二级结构是指多肽链的主链本身 通过氢键沿一定方向盘绕、折叠而形成的 构象.它只涉及肽链主链的构象及链内或链间形成的氢键。（注：二级结构不涉及侧链的构象）主要有a-螺旋、卩-折叠、卩-转角、无规卷 曲。292014

9、4 3二蛋白质的各种二级结构晁* X H . V水作用力是指非极性基团即疏水基团为了避开 水相而群集在一起的集合力范德华力在物质的聚集状态中，分子与分子之 间存在着一种较弱的作用力它是由带相反电荷的两个基团间的静电吸引所形成的二是两个硫原子之间所形成的共价键a-螺旋多肽链中的各个肽平面围绕同一 轴旋转，形成螺旋结构，螺旋一 周，沿轴上升的距离即螺距为 0. 54nm,含36个氨基酸残基；两 个氨基酸之间的距离为0. 15nm; 每个aa残基沿轴旋转100度.肽链内形成氢键，氢键的取向几 乎与轴平行，毎个氨基酸残基的 C=O氧与其后第四个氨基酸残基 的N-H氢形成氢键。绝大多数天然蛋白质中的a-

10、螺 旋几乎都是右手螺旋。 a-螺旋都是由L-型氨基酸构成3120的3（Gly除外）。2014 4 3Carboxyl terminus3233每残基绕釉 旋转100。螺距0.54nm JSA2 a螺輕辖构形嵐的限40(8/圣甩足韦Pro為衣的地方，来健形嵐。因Pro形成的肽 键N原子上没有H,不可能形成氢键。力。若一段肽链有多个Glu或Asp相邻，则因 pH=7.0时都带负电荷，防碍a螺旋的形成;同样多个 碱性氨基酸残基在一段肽段内，正电荷相斥，也防碍 oc螺旋的形成。事空同如Asn. Leu侧链很大, 成。防碍oc螺旋的形2014 4 3362014 4 3B折叠（p-sheet ）卜折叠或

11、卜折叠片也称弘结构或弘构象，它是蛋白质中第二种最常见的二级结构。卜折叠是由两条或多条几乎完全伸展的多肽链平行排列，通过链间的氢键进行交联而形 成的，或一条肽链内的不同肽段间靠氢键而 形成的。肽链的主链呈锯齿状折叠构象卩-折叠结构几乎所有肽键都参与链间氢键的形成, 氢键与链的长轴接近垂直.卩-折叠有两种类型：一种为平行式，即所有肽链的N-端都在同一边. 另一种为反平行式，即相邻两条肽链的方向相反Side chains of Gly Ala or Ser2014 4-33p转角卩-回折（或发夹结构）在0-转角部分，由四个 氨基酸残基组成；弯曲处 的第一个氨基酸残基的 -C=0和第四个残基的 -N-H之间形成氢键， 形成一个不很稳定的环 状结构。其特点是肽链回折180度 Gly?和 Pro?2014 4-3目前发现的卩-转角多数 都存在蛋白质分子表面， 它们的含量相当丰富，约 占全部AA残基的1/4.4.无规卷曲或自由回转肽段在空间的不规则排布称为无规则卷 曲。在一般球蛋白分子中，往往含有大量的 无规则卷曲，它使蛋白质肽链从整体上形 成球状构象。20144-