生物化学-蛋白质

1、第一章第一章 蛋白质蛋白质蛋白质存在于所有的生物细胞中，是构成蛋白质存在于所有的生物细胞中，是构成生物体最基本的结构物质和功能物质。生物体最基本的结构物质和功能物质。蛋白质是生命活动的物质基础，它参与了蛋白质是生命活动的物质基础，它参与了几乎所有的生命活动过程。几乎所有的生命活动过程。例如，生物体内发生的催化作用、代谢过例如，生物体内发生的催化作用、代谢过程、免疫作用、物质转运、信息传递、运程、免疫作用、物质转运、信息传递、运动和生物调控等，都有蛋白质的直接参与动和生物调控等，都有蛋白质的直接参与并起着重要作用。并起着重要作用。一、氨基酸一、氨基酸分子中含有氨基的羧酸均称为氨基酸。作分子中含有

2、氨基的羧酸均称为氨基酸。作为蛋白质结构单元的氨基酸均为为蛋白质结构单元的氨基酸均为L-L- - -氨基氨基酸。酸。天然蛋白质由天然蛋白质由2020种基本氨基酸组成，有少种基本氨基酸组成，有少数蛋白质还含有若干种不常见的氨基酸，数蛋白质还含有若干种不常见的氨基酸，它们都是基本氨基酸的衍生物。它们都是基本氨基酸的衍生物。 第一节第一节蛋白质的结构组成蛋白质的结构组成 1 1，氨基酸的结构和分类，氨基酸的结构和分类 从蛋白质水解产从蛋白质水解产物中分离得到的物中分离得到的基本氨基酸中，基本氨基酸中，除不含手性碳原除不含手性碳原子的甘氨酸和含子的甘氨酸和含有环状二级氨基有环状二级氨基的脯氨酸外，其的脯

3、氨酸外，其他均具有如下结他均具有如下结构通式构通式。 脂肪族氨基酸脂肪族氨基酸 含羟基、含硫氨基酸、环氨基酸含羟基、含硫氨基酸、环氨基酸 芳香族氨基酸、碱性氨基酸芳香族氨基酸、碱性氨基酸 酸性氨基酸及其酰胺酸性氨基酸及其酰胺 2 2，几种重要的不常见氨基酸，几种重要的不常见氨基酸在少数蛋白质中分离出一些不常见的氨基酸，通常在少数蛋白质中分离出一些不常见的氨基酸，通常称为不常见蛋白质氨基酸。称为不常见蛋白质氨基酸。这些氨基酸都是由相应的基本氨基酸衍生而来的。这些氨基酸都是由相应的基本氨基酸衍生而来的。其中重要的不常见蛋白质氨基酸的结构如下。其中重要的不常见蛋白质氨基酸的结构如下。NHHOCOOH

4、4-羟基脯氨酸H2NCH2CHCH2CH2CHCOOHOHNH25-羟基赖氨酸NH2CH3NHCH2CHCH2CH2CHCOOH6-N-甲基赖氨酸HOIICH2CHCOOHNH23,5-二碘酪氨酸 3 3，非蛋白氨基酸，非蛋白氨基酸 除了上述构成蛋白质的氨基酸以外，自除了上述构成蛋白质的氨基酸以外，自然界还存在一些并不是蛋白质组分的氨然界还存在一些并不是蛋白质组分的氨基酸，这些氨基酸通常被称为非蛋白氨基酸，这些氨基酸通常被称为非蛋白氨基酸，至今已经发现基酸，至今已经发现200200多种以上，它们多种以上，它们具有不同的功能。具有不同的功能。 某些非蛋白氨基酸的结构与功能某些非蛋白氨基酸的结构与

5、功能 - -丙氨酸：泛酸及辅酶丙氨酸：泛酸及辅酶A A的组成的组成成分成分 - -氨基丁酸：存在与脑组织中的氨基丁酸：存在与脑组织中的神经递质神经递质 高半胱氨酸：甲硫氨酸生物合成高半胱氨酸：甲硫氨酸生物合成的中间产物的中间产物 高丝氨酸：氨基酸代谢的中间产高丝氨酸：氨基酸代谢的中间产物物 鸟氨酸：尿素生成过程的中间产鸟氨酸：尿素生成过程的中间产物物 瓜氨酸：瓜氨酸：苯甘氨酸：抗菌素构成成分苯甘氨酸：抗菌素构成成分( (MicakgcinMicakgcin B) B) CH2CH2COOHH2NH2NCH2CH2CH2COOHHSCH2CH2CHNH2COOHHOCH2CH2CHNH2COOH

6、CH2CH2CHNH2COOHCH2H2NH2NCNHOCH2CH2CH2CHCOOHNH2CHCOOHNH2二、氨基酸的性质二、氨基酸的性质除甘氨酸外，氨基酸除甘氨酸外，氨基酸均含有一个手性均含有一个手性 - -碳碳原子，因此都具有旋原子，因此都具有旋光性光性。比旋光度是氨基酸的比旋光度是氨基酸的重要物理常数之一，重要物理常数之一，是鉴别各种氨基酸的是鉴别各种氨基酸的重要依据重要依据 2，氨基酸的光吸收，氨基酸的光吸收构成蛋白质的构成蛋白质的2020种氨基种氨基酸在可见光区都没有光酸在可见光区都没有光吸收，但在远紫外区吸收，但在远紫外区(220(220nm)nm)均有光吸收。均有光吸收。在近

7、紫外区在近紫外区(220-300nm)(220-300nm)只有酪氨酸、苯丙氨酸只有酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸有吸收光的能和色氨酸有吸收光的能力。力。酪氨酸的酪氨酸的 maxmax275nm275nm， 275275=1.4x10=1.4x103 3; ;苯丙氨酸的苯丙氨酸的 maxmax257nm257nm， 257257=2.0 x10=2.0 x102 2; ;色氨酸的色氨酸的 maxmax280nm280nm， 280280=5.6x10=5.6x103 3; ;3 3，氨基酸的离解性质，氨基酸的离解性质氨基酸在结晶形态或在水溶液中，并不是以游离的羧氨基酸在结晶形态或在水溶液中，并不是以

8、游离的羧基或氨基形式存在，而是离解成两性离子。在两性离基或氨基形式存在，而是离解成两性离子。在两性离子中，氨基是以质子化子中，氨基是以质子化(-(-NHNH3 3+ +) )形式存在，羧基是以离形式存在，羧基是以离解状态解状态(-(-COOCOO- -) )存在。存在。在不同的在不同的pHpH条件下，两性离子的状态也随之发生变化。条件下，两性离子的状态也随之发生变化。COO-CHH3N+R-pK1+H+H+COOHCHH3N+RH+H+pK2-COO-CHH2NRPH 1 7 10净电荷 +1 0 -1 正离子 两性离子 负离子 等电点PI甘甘氨氨酸酸的的酸酸碱碱滴滴定定曲曲线线4，氨基酸的等

9、电点，氨基酸的等电点 当溶液浓度为某一当溶液浓度为某一pHpH值时，氨基酸分子中所含的值时，氨基酸分子中所含的- -NHNH3 3+ +和和- -COOCOO- -数目正好相等，净电荷为数目正好相等，净电荷为0 0。这一。这一pHpH值即为值即为氨基酸的等电点，简称氨基酸的等电点，简称p pI I。在等电点时，氨基酸既不。在等电点时，氨基酸既不向正极也不向负极移动，即氨基酸处于两性离子状态。向正极也不向负极移动，即氨基酸处于两性离子状态。 侧链不含离解基团的中性氨基酸，其等电点是它的侧链不含离解基团的中性氨基酸，其等电点是它的p pK K1 1和和p pK K2 2的算术平均值：的算术平均值：

10、p pI I = (p = (pK K1 1 + + p pK K2 2 )/2 )/2 同样，对于侧链含有可解离基团的氨基酸，其同样，对于侧链含有可解离基团的氨基酸，其p pI I值也决定于两性离子两边的值也决定于两性离子两边的p pK K值的算术平均值。值的算术平均值。 酸性氨基酸：酸性氨基酸：p pI I = (p = (pK K1 1 + p + pK KR-COOR-COO- - )/2 )/2 硷性氨基酸：硷性氨基酸：p pI I = (p = (pK K2 2 + p + pK KR-NH2 R-NH2 )/2 )/2 第二节第二节 多肽多肽一个氨基酸的氨基与一个氨基酸的氨基与另

11、一个氨基酸的羧基另一个氨基酸的羧基之间失水形成的酰胺之间失水形成的酰胺键称为肽键，所形成键称为肽键，所形成的化合物称为肽。的化合物称为肽。l由两个氨基酸组成的肽称为二肽，由多个氨基酸组成的由两个氨基酸组成的肽称为二肽，由多个氨基酸组成的肽则称为多肽。组成多肽的氨基酸单元称为氨基酸残基肽则称为多肽。组成多肽的氨基酸单元称为氨基酸残基。多多肽肽的的形形成成与与结结构构 CCNCCNCCNCCNCCH2CHCH2CH2CH2COO-OHCO2HCH2CONH2OHCH3H3N+OOOOHHHHHHHHHSerValTyrAspGlnCH3N-端C-端肽键在多肽链中，氨基酸残基按一定的顺序排列，这种排

12、在多肽链中，氨基酸残基按一定的顺序排列，这种排列顺序称为氨基酸顺序列顺序称为氨基酸顺序通常在多肽链的一端含有一个游离的通常在多肽链的一端含有一个游离的 - -氨基，称为氨氨基，称为氨基端或基端或N-N-端；在另一端含有一个游离的端；在另一端含有一个游离的 - -羧基，称为羧基，称为羧基端或羧基端或C-C-端。端。氨基酸的顺序是从氨基酸的顺序是从N-N-端的氨基酸残基开始，以端的氨基酸残基开始，以C-C-端氨端氨基酸残基为终点的排列顺序。如上述五肽可表示为：基酸残基为终点的排列顺序。如上述五肽可表示为： Ser-Val-Tyr-Asp-GlnSer-Val-Tyr-Asp-Gln二、肽键二、肽键

13、肽键的特点是氮原子上的孤对电子与羰基具有肽键的特点是氮原子上的孤对电子与羰基具有明显的共轭作用。明显的共轭作用。组成肽键的原子处于同一平面。组成肽键的原子处于同一平面。肽键肽键肽键中的肽键中的C-NC-N键具有部分键具有部分双键性质，不能自由旋双键性质，不能自由旋转。转。在大多数情况下，以反在大多数情况下，以反式结构存在。式结构存在。四肽的结构四肽的结构三、多肽的性质三、多肽的性质 多肽分子中含有游离的末端氨基和羧基，氨基多肽分子中含有游离的末端氨基和羧基，氨基酸残基的侧链上也含有可离解基团，因此，多酸残基的侧链上也含有可离解基团，因此，多肽可以看成是一个肽可以看成是一个“大氨基酸大氨基酸”。

14、多肽在水溶液中也以两性离子的形式存在，有多肽在水溶液中也以两性离子的形式存在，有等电点。等电点。在等电点时，正离子数目与负离子数目相等，在等电点时，正离子数目与负离子数目相等，净电荷为零。等电点的高低，主要取决于侧链净电荷为零。等电点的高低，主要取决于侧链上的碱性和酸性基团的相对数目。上的碱性和酸性基团的相对数目。 1 1，多肽的两性离解，多肽的两性离解 2 2，多肽链的水解，多肽链的水解 多肽的肽键与一般的酰胺键一样，可以多肽的肽键与一般的酰胺键一样，可以被酸或碱水解，也可以被酶水解。被酸或碱水解，也可以被酶水解。根据多肽水解程度的不同可以分为完全根据多肽水解程度的不同可以分为完全水解和部分

15、水解。水解和部分水解。完全水解得到各种氨基酸的混合物，部完全水解得到各种氨基酸的混合物，部分水解通常得到多肽片段。分水解通常得到多肽片段。酸或碱能够将多肽完全水解，酶水解一酸或碱能够将多肽完全水解，酶水解一般是部分水解。般是部分水解。 （1 1）酸水解）酸水解常用常用6 mol/L6 mol/L的盐酸或的盐酸或4 mol/L4 mol/L的硫酸在的硫酸在105-110105-110条件下进行水解，反应时间约条件下进行水解，反应时间约2020小时。小时。此法的优点是不容易引起水解产物的消此法的优点是不容易引起水解产物的消旋化。缺点是旋化。缺点是色氨酸色氨酸被沸酸完全破坏；被沸酸完全破坏；含有羟基

16、的氨基酸如丝氨酸或苏氨酸有含有羟基的氨基酸如丝氨酸或苏氨酸有一小部分被分解；一小部分被分解；门冬酰胺和谷氨酰胺门冬酰胺和谷氨酰胺侧链的酰胺基被水解成了羧基。侧链的酰胺基被水解成了羧基。（2 2）碱水解）碱水解一般用一般用5 mol/L5 mol/L氢氧化钠煮沸氢氧化钠煮沸10-2010-20小时。小时。由于水解过程中许多氨基酸都受到不同由于水解过程中许多氨基酸都受到不同程度的破坏，产率不高。程度的破坏，产率不高。部分的水解部分的水解产物发生消旋化产物发生消旋化。该法的优点是该法的优点是色氨酸色氨酸在水解中不受破坏。在水解中不受破坏。（3 3）酶水解）酶水解目前用于蛋白质肽链断裂的蛋白水解酶目前

17、用于蛋白质肽链断裂的蛋白水解酶（proteolyticproteolytic enzyme enzyme）或称蛋白酶）或称蛋白酶（proteinaseproteinase）已有十多种。）已有十多种。应用酶水解多肽不会破坏氨基酸，也不应用酶水解多肽不会破坏氨基酸，也不会发生消旋化。水解的产物为较小的会发生消旋化。水解的产物为较小的肽肽段。段。 四、天然存在的重要多肽四、天然存在的重要多肽在生物体中，多肽最重要的存在形式是在生物体中，多肽最重要的存在形式是作为蛋白质的亚单位。作为蛋白质的亚单位。但是，也有许多分子量比较小的多肽以但是，也有许多分子量比较小的多肽以游离状态存在。这类多肽通常都具有特游

18、离状态存在。这类多肽通常都具有特殊的生理功能，常称为活性肽。殊的生理功能，常称为活性肽。如：脑啡肽；激素类多肽；抗生素类多如：脑啡肽；激素类多肽；抗生素类多肽；谷胱甘肽；蛇毒多肽等肽；谷胱甘肽；蛇毒多肽等。NHCOCH2NHCOCHNHCOCH3CHCHOHCH2OHCHHNCNHCHCNHCH2CCOCHNHHOCH2NHNHCHCHCH3CH2CH3COOOOCH2CH2SOOH鹅膏覃碱的化学结构Met-Met-脑啡肽脑啡肽LeuLeu- -脑啡肽脑啡肽牛催产素（九肽牛催产素（九肽） 短杆菌肽短杆菌肽S(S(环十肽环十肽) ) 谷胱甘肽谷胱甘肽 - -谷氨酰半胱氨酰甘氨酸，简写为谷氨酰半胱

19、氨酰甘氨酸，简写为GSHGSH，是广泛存在于，是广泛存在于动物和植物细胞中的一种三肽，在生物体内发生的氧化动物和植物细胞中的一种三肽，在生物体内发生的氧化还原反应中起重要作用。它有两种存在形式，即还原型还原反应中起重要作用。它有两种存在形式，即还原型和氧化型：和氧化型： 第三节第三节 蛋白质的结构蛋白质的结构蛋白质是由一条或多条多肽链以特殊方蛋白质是由一条或多条多肽链以特殊方式结合而成的生物大分子。式结合而成的生物大分子。蛋白质与多肽并无严格的界线，通常是蛋白质与多肽并无严格的界线，通常是将分子量在将分子量在60006000道尔顿以上的多肽称为道尔顿以上的多肽称为蛋白质。蛋白质。蛋白质分子量变

20、化范围很大蛋白质分子量变化范围很大, , 从大约从大约60006000到到10000001000000道尔顿甚至更大。道尔顿甚至更大。蛋白质结构层次的界定蛋白质结构层次的界定 蛋白质结构非常复杂，蛋白质结构非常复杂，19691969年国际纯化学年国际纯化学与应用化学联合会（与应用化学联合会（IUPACIUPAC）对蛋白质高）对蛋白质高级结构的不同层次作了界定级结构的不同层次作了界定主要包括以肽链线性结构为基础的一级结主要包括以肽链线性结构为基础的一级结构，以及由肽链卷曲、折叠而形成的三维构，以及由肽链卷曲、折叠而形成的三维结构结构- -蛋白质的二级、三级和四级结构。蛋白质的二级、三级和四级结构

21、。 一级结构二级结构三级结构四级结构氨基酸的排列顺序由肽段折叠产生，规则的几何走向，限于主链原子的局部空间排列肽段折叠产生的多肽链的进一步盘绕折叠形成，即肽链所有原子的空间排列由具有球状结构的肽链装配而成，指寡聚蛋白中亚基的种类、数目、空间排列及亚基间的相互作用超二级结构-结构域一、蛋白质的一级结构一、蛋白质的一级结构蛋白质的一级结构蛋白质的一级结构( (Primary structurePrimary structure) )包括组成蛋白质的多包括组成蛋白质的多肽链数目肽链数目. .多肽链的氨基酸顺序，多肽链的氨基酸顺序，以及多肽链内或链间以及多肽链内或链间二硫键的数目和位置。二硫键的数目和

22、位置。其中最重要的是多肽其中最重要的是多肽链的氨基酸顺序，它链的氨基酸顺序，它是蛋白质生物功能的是蛋白质生物功能的基础。基础。牛胰核糖核酸酶的一级结构牛胰核糖核酸酶的一级结构 蛋白质一级结构的测定蛋白质一级结构的测定蛋白质氨基酸顺序的测定是蛋白质化学研究的基蛋白质氨基酸顺序的测定是蛋白质化学研究的基础。自从础。自从19531953年年F.SangerF.Sanger测定了胰岛素的一级结测定了胰岛素的一级结构以来，现在已经有上千种不同蛋白质的一级结构以来，现在已经有上千种不同蛋白质的一级结构被测定。构被测定。胰岛素是由动物胰岛分泌出来的一种蛋白质激素。胰岛素是由动物胰岛分泌出来的一种蛋白质激素。

23、蛋白质一级结构的测定的步骤蛋白质一级结构的测定的步骤 （1 1）测定蛋白质氨基酸残基组成，根据蛋白质分）测定蛋白质氨基酸残基组成，根据蛋白质分子量，计算出构成蛋白质的各种氨基酸的数量。子量，计算出构成蛋白质的各种氨基酸的数量。（2 2）测定蛋白质分子中多肽链的数目。）测定蛋白质分子中多肽链的数目。（3 3）二硫键的断裂及多肽链的拆分。）二硫键的断裂及多肽链的拆分。（4 4）多肽链的选择性降解及肽段的氨基酸组成和）多肽链的选择性降解及肽段的氨基酸组成和顺序的测定。顺序的测定。（5 5）利用酶选择性降解和溴化氰选择性降解得到）利用酶选择性降解和溴化氰选择性降解得到的各肽段的氨基酸顺序彼此间的交错重

24、叠，拼凑的各肽段的氨基酸顺序彼此间的交错重叠，拼凑出整条多肽链的氨基酸顺序，并确定多肽链中二出整条多肽链的氨基酸顺序，并确定多肽链中二硫键的位置。硫键的位置。二、蛋白质的二、蛋白质的结构结构蛋白质的二级结构是指肽链的主链在空间的排蛋白质的二级结构是指肽链的主链在空间的排列。它只涉及肽链主链的构象及链内或链间形列。它只涉及肽链主链的构象及链内或链间形成的氢键。成的氢键。肽链主链的构象是由肽键的特殊结构决定的。肽链主链的构象是由肽键的特殊结构决定的。组成肽键的原子都处于同一平面。在肽链中，组成肽键的原子都处于同一平面。在肽链中，两个相邻的肽键通过一个共同的两个相邻的肽键通过一个共同的 - -碳原子

25、相碳原子相连接。由于连接。由于C C -N -N 和和 C C -C-C键可以自由旋转，因键可以自由旋转，因此，在保持肽键平面结构不变的条件下，能够此，在保持肽键平面结构不变的条件下，能够形成不同的空间排列。形成不同的空间排列。 二面角（二面角（，）一个肽平面围绕一个肽平面围绕N N1 1- C- C 旋转的角度用旋转的角度用表示；表示；另一个肽平面围绕另一个肽平面围绕C C -C-C2 2旋转的角度，用旋转的角度，用表示。表示。这两个旋转角度叫二面角。一对二面角（这两个旋转角度叫二面角。一对二面角（，）决定了与一个）决定了与一个 - -碳原子相连的两个肽平面碳原子相连的两个肽平面的相对位置的

26、相对位置 肽平面的几种不同的构象类型肽平面的几种不同的构象类型 蛋白质二级结构的类型蛋白质二级结构的类型维持主链空间排列的另一个重要因素是维持主链空间排列的另一个重要因素是氢键。主链中的氢键。主链中的 -C=O -C=O 和和 -N-H -N-H 能够相能够相互形成链内或链间的氢键。在各种可能互形成链内或链间的氢键。在各种可能的构象中，能够形成氢键最多的构象最的构象中，能够形成氢键最多的构象最稳定。稳定。 蛋白质二级结构主要有蛋白质二级结构主要有 - -螺旋、螺旋、 - -折叠、折叠、 - -转角和无规则卷曲。转角和无规则卷曲。 多肽链中的各个肽平面围绕多肽链中的各个肽平面围绕同一轴旋转，形成

27、螺旋结构，同一轴旋转，形成螺旋结构，螺旋一周，沿轴上升的距离螺旋一周，沿轴上升的距离即螺距为即螺距为0.54nm,0.54nm,含含3.63.6个氨个氨基酸残基；两个氨基酸之间基酸残基；两个氨基酸之间的距离为的距离为0.150.15nm;nm;肽链内形成氢键，氢键的取肽链内形成氢键，氢键的取向几乎与轴平行，第一个氨向几乎与轴平行，第一个氨基酸残基的酰胺基团的基酸残基的酰胺基团的- -COCO基与第四个氨基酸残基酰胺基与第四个氨基酸残基酰胺基团的基团的-NH-NH基形成氢键。基形成氢键。蛋白质分子为右手蛋白质分子为右手 - -螺旋。螺旋。（1 1） - -螺旋螺旋肽链肽链 - -螺旋结构的四种表

28、示方法螺旋结构的四种表示方法 - -螺旋螺旋（2 2） - -折叠折叠 - -折叠是由两条或多条几乎完全伸展的肽折叠是由两条或多条几乎完全伸展的肽链平行排列，通过链间的氢键交联而形成的。链平行排列，通过链间的氢键交联而形成的。肽链的主链呈锯齿桩折叠构象肽链的主链呈锯齿桩折叠构象在在 - -折叠中，折叠中， - -碳原子总是处于折叠的角碳原子总是处于折叠的角上，氨基酸的上，氨基酸的R R基团处于折叠的棱角上并与基团处于折叠的棱角上并与棱角垂直，两个氨基酸之间的轴心距为棱角垂直，两个氨基酸之间的轴心距为0.350.35nmnm； 蛋白质的蛋白质的 - -折叠结构折叠结构 - -折叠结构的氢键主要是

29、由两条肽链之间形成的；折叠结构的氢键主要是由两条肽链之间形成的；也可以在同一肽链的不同部分之间形成。几乎所也可以在同一肽链的不同部分之间形成。几乎所有肽键都参与链内氢键的交联，氢键与链的长轴有肽键都参与链内氢键的交联，氢键与链的长轴接近垂直。接近垂直。 - -折叠有两种类型。一种为平行式，即所有肽链折叠有两种类型。一种为平行式，即所有肽链的的N-N-端都在同一边。另一种为反平行式，即相邻端都在同一边。另一种为反平行式，即相邻两条肽链的方向相反。两条肽链的方向相反。（2 2） - -折叠折叠蛋白质蛋白质 - -折叠结构的顺反形式折叠结构的顺反形式 （3 3） - -转角转角 - -turntur

30、n在在 - -转角部分，由四个转角部分，由四个氨基酸残基组成氨基酸残基组成; ;弯曲处的第一个氨基酸弯曲处的第一个氨基酸残基的残基的 -C=O -C=O 和第四个和第四个残基的残基的 N-H N-H 之间形成之间形成氢键，形成一个不很稳氢键，形成一个不很稳定的环状结构。定的环状结构。这类结构主要存在于球这类结构主要存在于球状蛋白分子中。状蛋白分子中。蛋白质的两种主要蛋白质的两种主要 - -转角结构转角结构 由于甘氨酸和脯氨酸结构的特殊性，常常出现由于甘氨酸和脯氨酸结构的特殊性，常常出现在在 - -转角结构中。转角结构中。 a a： I I( (普通转角普通转角) )；b b： IIII( (甘

31、氨酸转角甘氨酸转角) ) （4 4）无规则卷曲）无规则卷曲 指没有明确规律性的肽链构象，但仍然指没有明确规律性的肽链构象，但仍然是紧密有序的稳定结构，可以通过主链是紧密有序的稳定结构，可以通过主链间氢键，甚至在主链与侧链间形成氢键间氢键，甚至在主链与侧链间形成氢键而维持其构象。而维持其构象。无规则卷曲的类型大体上可以分为两大无规则卷曲的类型大体上可以分为两大类。类。 紧密环（紧密环（compact loopcompact loop） 肽链片段的主体结构形成一端开放的环状，其主链卷曲成希腊字母肽链片段的主体结构形成一端开放的环状，其主链卷曲成希腊字母 ，所以又称所以又称 环。环。此肽链片段由此肽

32、链片段由6 6 1616个氨基酸残基组成，其残基侧链可堆积在环内，个氨基酸残基组成，其残基侧链可堆积在环内，通过疏水作用或形成氢键等成为紧密结构，肽链片段两末端间距离通过疏水作用或形成氢键等成为紧密结构，肽链片段两末端间距离较小，从第一个较小，从第一个C C 到最后一个到最后一个C C 之间为之间为0.370.37 1.01.0nmnm。 环可能与蛋白质的识别功能有关，并参与催化作用。环可能与蛋白质的识别功能有关，并参与催化作用。 连接条带连接条带 伸展的肽链条带构成二级结构单元之间的连接，伸展的肽链条带构成二级结构单元之间的连接，有以下几种类型：有以下几种类型：S S型的型的 - - 连接；

33、连接；长度和长度和构象不一的构象不一的 - - 和和 - - 连接；连接； 弓连接了不相弓连接了不相邻的邻的 链，形成希腊花边连接。链，形成希腊花边连接。 三、三、蛋白质的三级结构蛋白质的三级结构蛋白质的三级结构蛋白质的三级结构( (Tertiary Structure) )是指在二级结构基础上，肽链的不同区是指在二级结构基础上，肽链的不同区段的侧链基团相互作用在空间进一步盘段的侧链基团相互作用在空间进一步盘绕、折叠形成的包括主链和侧链构象在绕、折叠形成的包括主链和侧链构象在内的特征三维结构。内的特征三维结构。维系这种特定结构的力主要有氢键、疏维系这种特定结构的力主要有氢键、疏水键、离子键和范

34、德华力等。尤其是疏水键、离子键和范德华力等。尤其是疏水键，在蛋白质三级结构中起着重要作水键，在蛋白质三级结构中起着重要作用。用。1 1，超二级结构，超二级结构在某些具有特殊功能的球状蛋白质分子中，常在某些具有特殊功能的球状蛋白质分子中，常常出现许多相邻的二级结构单元按照一定规律、常出现许多相邻的二级结构单元按照一定规律、规则地组合在一起，彼此相互作用，形成在空规则地组合在一起，彼此相互作用，形成在空间构象上有区别的二级结构组合单位，称为超间构象上有区别的二级结构组合单位，称为超二级结构。二级结构。它可以作为构成三级结构的元件。超二级结构它可以作为构成三级结构的元件。超二级结构有有（两个（两个

35、- -螺旋互相缠绕构成）、螺旋互相缠绕构成）、（两（两个个 - -折叠通过一段肽链连接）、折叠通过一段肽链连接）、（三段（三段 - -折叠链和两段折叠链和两段 - -螺旋组成）和螺旋组成）和（三条反平（三条反平 - -折叠通过折叠通过 - -转角连接）等几种类型。转角连接）等几种类型。 蛋白质中的几种超二级结构 结构域结构域（structural domainstructural domain）对于一些相当大的蛋白质分子，一条长的多肽对于一些相当大的蛋白质分子，一条长的多肽链，有时要先分别折叠成几个相对独立的区域，链，有时要先分别折叠成几个相对独立的区域，再组装成球状或颗粒状的复杂构象（三级结

36、再组装成球状或颗粒状的复杂构象（三级结构）。构）。这种在二级结构或超二级结构基础上形成的特这种在二级结构或超二级结构基础上形成的特定区域称为结构域（定区域称为结构域（structural domainstructural domain）。）。每个结构域自身都是紧密装配的，但结构域之每个结构域自身都是紧密装配的，但结构域之间的联系是比较松散的，因此在两个结构域间间的联系是比较松散的，因此在两个结构域间常常形成空穴。不同的蛋白质，其结构域的数常常形成空穴。不同的蛋白质，其结构域的数目各不相同。蛋白质分子分成几个结构域的现目各不相同。蛋白质分子分成几个结构域的现象，通常与蛋白质的功能有关。象，通常与

37、蛋白质的功能有关。2 2，三级结构的折叠类型，三级结构的折叠类型 以结构域为单位，根据二级结构的类型、以结构域为单位，根据二级结构的类型、数量、组合方式等，三级结构主要有以数量、组合方式等，三级结构主要有以下几种类型。下几种类型。 （1 1）全）全 类型类型 蛋白质结构中的二级结构以蛋白质结构中的二级结构以 - -螺旋为主，螺旋为主，各段各段 - -螺旋通过反平行或近于相互垂直螺旋通过反平行或近于相互垂直的状态连接，排列成层，再平行叠起，的状态连接，排列成层，再平行叠起，从而形成三级结构的构象基础。从而形成三级结构的构象基础。全全 类型有升降螺旋捆和希腊花边螺旋捆类型有升降螺旋捆和希腊花边螺旋

38、捆等几个亚型。升降螺旋捆由各邻近的等几个亚型。升降螺旋捆由各邻近的 - -螺旋头尾相连，反向排列成桶状，常为螺旋头尾相连，反向排列成桶状，常为四螺旋捆四螺旋捆 。蛋白质的全蛋白质的全 类型三级结构类型三级结构 蚯蚓肌红蛋白蚯蚓肌红蛋白 烟草花叶病毒外壳蛋白烟草花叶病毒外壳蛋白 血红蛋白血红蛋白 亚基亚基 （2 2）平行）平行 / / 类型类型 整个肽链中整个肽链中 - -螺旋与螺旋与 - -折叠交替存在，卷曲组成多层，折叠交替存在，卷曲组成多层，一般平行的一般平行的 - -折叠片层在结构域的内部，折叠片层在结构域的内部， - -螺旋覆盖螺旋覆盖在外部，实际上是超二级结构在外部，实际上是超二级结

39、构的进一步连接扩充，的进一步连接扩充，大多数卷曲成右手交叉连接。大多数卷曲成右手交叉连接。 丙丙酮酮酸酸激激酶酶 己己糖糖激激酶酶（3 3）反平行）反平行 类型类型 主要由主要由 - -折叠片层反平行排列形成，折叠片层反平行排列形成， 链之间以链之间以 - -转角转角连接，或者以跳过相邻连接，或者以跳过相邻 链的条带而进行连接。常见的链的条带而进行连接。常见的希腊花边希腊花边 桶的桶的 链呈反时针方向盘绕，桶的相对两边链呈反时针方向盘绕，桶的相对两边 链呈右手交叉连接链呈右手交叉连接 前前血血清清白白蛋蛋白白免免疫疫球球蛋蛋白白（4 4）不规则结构类型）不规则结构类型 许多小蛋白质立体结构不规

40、则，其中正规的二级结构许多小蛋白质立体结构不规则，其中正规的二级结构单元较少，没有上述几种结构类型。有些蛋白质富含单元较少，没有上述几种结构类型。有些蛋白质富含金属元素，有些富含二硫键。金属元素，有些富含二硫键。 3 3，多结构域蛋白质，多结构域蛋白质 大分子的蛋白质往往具有多个结构域，其三级结构是大分子的蛋白质往往具有多个结构域，其三级结构是在结构域构象的基础上通过肽链连接形成的。在结构域构象的基础上通过肽链连接形成的。四四、蛋白质的四级结构蛋白质的四级结构蛋白质的四级结构蛋白质的四级结构(Quaternary Structure)(Quaternary Structure)是是指由多条各自

41、具有一、二、三级结构的肽链通指由多条各自具有一、二、三级结构的肽链通过非共价键连接起来的结构形式；各个亚基在过非共价键连接起来的结构形式；各个亚基在这些蛋白质中的空间排列方式及亚基之间的相这些蛋白质中的空间排列方式及亚基之间的相互作用关系。互作用关系。蛋白质的四级结构主要涉及具有三级结构的多蛋白质的四级结构主要涉及具有三级结构的多肽链聚合形成蛋白质时的空间排列方式和相互肽链聚合形成蛋白质时的空间排列方式和相互作用。许多天然球状蛋白质多是由两条或多条作用。许多天然球状蛋白质多是由两条或多条肽链构成的，在这些蛋白质分子中，肽链之间肽链构成的，在这些蛋白质分子中，肽链之间没有共价键连接，每条肽链各自

42、具有一、二、没有共价键连接，每条肽链各自具有一、二、三级结构。三级结构。 1 1，寡聚蛋白的亚基数目，寡聚蛋白的亚基数目 这种蛋白质分子这种蛋白质分子中，最小的单位中，最小的单位通常称为亚基或通常称为亚基或亚单位亚单位（SubunitSubunit），），它一般由一条肽它一般由一条肽链构成，无生理链构成，无生理活性；维持亚基活性；维持亚基之间的化学键主之间的化学键主要是疏水力。由要是疏水力。由多个亚基聚集而多个亚基聚集而成的蛋白质常常成的蛋白质常常称为寡聚蛋白。称为寡聚蛋白。 蛋白质蛋白质亚基数目亚基数目醇脱氢酶醇脱氢酶2 2苹果酸脱氢酶苹果酸脱氢酶2 2醛缩酶醛缩酶3 33-3-磷酸甘油醛脱

43、氢酶磷酸甘油醛脱氢酶4 4乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶4 4血红蛋白血红蛋白4 4谷氨酸合成酶谷氨酸合成酶1212蕃茄株低矮病毒外壳蛋白蕃茄株低矮病毒外壳蛋白1801802 2，寡寡聚聚蛋蛋白白亚亚基基的的排排列列方方式式两个亚基的结构两个亚基的结构第四节第四节 化学物质与蛋白质的相互作用化学物质与蛋白质的相互作用 在生物体内，蛋白质（包括酶）占细胞干重的在生物体内，蛋白质（包括酶）占细胞干重的70%70%以上，种类繁多，在生命活动过程中起着发挥各以上，种类繁多，在生命活动过程中起着发挥各种各样的作用。随着人们对环境保护和生活质量种各样的作用。随着人们对环境保护和生活质量要求的提高，蛋白质在食品、医药

44、（生化药物、要求的提高，蛋白质在食品、医药（生化药物、临床检验、药物筛选等）、环保（环境分析）、临床检验、药物筛选等）、环保（环境分析）、农业、日用化工（化妆品）、精细化工（酶催化农业、日用化工（化妆品）、精细化工（酶催化合成）等领域的应用日益广泛。合成）等领域的应用日益广泛。在蛋白质体外的应用中，一般涉及到分离纯化、在蛋白质体外的应用中，一般涉及到分离纯化、储存、含量检测等过程，其中常常发生化学物质储存、含量检测等过程，其中常常发生化学物质与蛋白质非专一性的相互作用，如沉淀作用、变与蛋白质非专一性的相互作用，如沉淀作用、变性作用、稳定作用以及化学修饰作用等。性作用、稳定作用以及化学修饰作用等

45、。 一、化学物质对蛋白质的沉淀作用一、化学物质对蛋白质的沉淀作用 由于蛋白质的分子量很大，它在水中能够形成胶由于蛋白质的分子量很大，它在水中能够形成胶体溶液。蛋白质溶液具有胶体溶液的典型性质，体溶液。蛋白质溶液具有胶体溶液的典型性质，如丁达尔现象、布郎运动等。由于胶体溶液中的如丁达尔现象、布郎运动等。由于胶体溶液中的蛋白质不能通过半透膜，因此可以应用透析法将蛋白质不能通过半透膜，因此可以应用透析法将非蛋白的小分子杂质除去。非蛋白的小分子杂质除去。根据蛋白质的亲水胶体性质，当其环境发生改变根据蛋白质的亲水胶体性质，当其环境发生改变时，蛋白质会发生沉淀作用。时，蛋白质会发生沉淀作用。蛋白质胶体溶液

46、的稳定性与它的分子量大小、所蛋白质胶体溶液的稳定性与它的分子量大小、所带的电荷和水化作用有关。改变溶液的条件，将带的电荷和水化作用有关。改变溶液的条件，将影响蛋白质的溶解性质。在适当的条件下，蛋白影响蛋白质的溶解性质。在适当的条件下，蛋白质能够从溶液中沉淀出来。质能够从溶液中沉淀出来。 沉沉淀淀作作用用的的类类型型可逆沉淀可逆沉淀不可逆沉淀不可逆沉淀抗体抗体- -抗原沉淀抗原沉淀在温和条件下，通过改变溶液的在温和条件下，通过改变溶液的pHpH或电荷状况，使蛋白质从胶体溶液或电荷状况，使蛋白质从胶体溶液中沉淀分离。蛋白质在沉淀过程中中沉淀分离。蛋白质在沉淀过程中结构和性质都没有发生变化，在适结构

47、和性质都没有发生变化，在适当的条件下，可以重新溶解形成溶当的条件下，可以重新溶解形成溶液，又称为非变性沉淀。液，又称为非变性沉淀。在强烈沉淀条件下，不仅破坏了蛋在强烈沉淀条件下，不仅破坏了蛋白质胶体溶液的稳定性，而且也破白质胶体溶液的稳定性，而且也破坏了蛋白质的结构和性质，产生的坏了蛋白质的结构和性质，产生的蛋白质沉淀不可能再重新溶解于水蛋白质沉淀不可能再重新溶解于水由于沉淀过程发生了蛋白质的结构由于沉淀过程发生了蛋白质的结构和性质的变化，又称为变性沉淀。和性质的变化，又称为变性沉淀。抗体和抗原蛋白通过相互识别抗体和抗原蛋白通过相互识别和结合而发生的沉淀现象。这和结合而发生的沉淀现象。这种特殊

48、的沉淀作用是生物体免种特殊的沉淀作用是生物体免疫功能的基础。疫功能的基础。沉淀剂的类型沉淀剂的类型无机物沉淀无机物沉淀等电点沉淀等电点沉淀有机物沉淀有机物沉淀聚合物沉淀聚合物沉淀盐析盐析 最常用最常用的盐析的盐析剂是硫剂是硫酸铵、酸铵、硫酸钠硫酸钠磷酸钾磷酸钾磷酸钠磷酸钠金属离子金属离子 应用较应用较广的是广的是ZnZn2+2+，CaCa2+2+，MgMg2+2+，BaBa2+2+，MnMn2+2+在等电点在等电点时，蛋白时，蛋白质的溶解质的溶解度最小，度最小，在电场中在电场中不移动。不移动。主要缺点主要缺点是酸化时是酸化时易使蛋白易使蛋白质失活，质失活，有机有机溶剂溶剂水互溶水互溶的有机的有

49、机溶剂使溶剂使蛋白质蛋白质沉淀。沉淀。20-50%20-50%乙醇，乙醇，丙酮丙酮有机有机物物包括鞣酸包括鞣酸苦味酸（苦味酸（即即2,4,6-2,4,6-三硝基苯三硝基苯酚）、三酚）、三氯乙酸、氯乙酸、磺基水杨磺基水杨酸等。酸等。 非离非离子型子型聚乙二聚乙二醇等能醇等能降低水降低水化度，化度，使蛋白使蛋白质沉淀质沉淀常用的常用的是是60006000聚电聚电解质解质如羧甲如羧甲基纤维基纤维素，海素，海藻酸盐藻酸盐聚丙烯聚丙烯酸，聚酸，聚乙烯亚乙烯亚胺等。胺等。二、化学物质对蛋白质的稳定作用二、化学物质对蛋白质的稳定作用 许多蛋白质在一般缓冲溶液中的稳定性许多蛋白质在一般缓冲溶液中的稳定性相当低

50、，某些酶蛋白溶液在相当低，某些酶蛋白溶液在3737C C 放置的放置的半衰期仅几个小时。半衰期仅几个小时。这种稳定性降低的原因常常是某些物理这种稳定性降低的原因常常是某些物理或化学因素破坏了维持蛋白质结构的天或化学因素破坏了维持蛋白质结构的天然状态，引起蛋白质理化性质改变并导然状态，引起蛋白质理化性质改变并导致其生理活性丧失，这种现象称为蛋白致其生理活性丧失，这种现象称为蛋白质的变性。质的变性。 蛋白质不可逆失活的化学因素蛋白质不可逆失活的化学因素 强酸和强碱强酸和强碱 强的酸碱可强的酸碱可以改变蛋白以改变蛋白质溶液的质溶液的pHpH引起蛋白质引起蛋白质表面必需基表面必需基团的电离，团的电离，

51、使蛋白质的使蛋白质的空间结构发空间结构发生变化，造生变化，造成蛋白质分成蛋白质分子聚集，导子聚集，导致变性。致变性。 氧化剂氧化剂 氧化剂甲硫氧化剂甲硫氨酸、半胱氨酸、半胱氨酸和胱氨氨酸和胱氨酸残基。酪酸残基。酪氨酸侧链的氨酸侧链的酚羟基可以酚羟基可以被氧化成醌被氧化成醌再与巯基、再与巯基、氨基发生迈氨基发生迈克尔加成反克尔加成反应形成交联应形成交联产物。产物。 表面活性剂表面活性剂变性剂变性剂 重金属离子重金属离子去污剂与蛋去污剂与蛋白质表面的白质表面的疏水区域结疏水区域结合，导致蛋合，导致蛋白质伸展，白质伸展，分子内部的分子内部的疏水性氨基疏水性氨基酸残基暴露酸残基暴露从而使蛋白从而使蛋白

52、质发生不可质发生不可逆变性。逆变性。 脲或盐酸胍脲或盐酸胍与蛋白质多与蛋白质多肽链作用，肽链作用，破坏了蛋白破坏了蛋白质分子内维质分子内维持其二级结持其二级结构和高级结构和高级结构的氢键。构的氢键。有机溶剂也有机溶剂也会会引起蛋白引起蛋白质变性失活质变性失活HgHg2+2+、CdCd2+2+、PbPb2+2+能与蛋能与蛋白质分子中白质分子中的半胱氨酸的半胱氨酸的巯基、组的巯基、组氨酸的咪唑氨酸的咪唑基以及色氨基以及色氨酸的吲哚基酸的吲哚基反应，使蛋反应，使蛋白质不可逆白质不可逆沉淀而变性沉淀而变性失活。失活。 三、化学物质对蛋白质的稳定作用三、化学物质对蛋白质的稳定作用 蛋白质的稳定性是指蛋白

53、质抵抗各种因蛋白质的稳定性是指蛋白质抵抗各种因素的影响，保持其生物活性的能力。根素的影响，保持其生物活性的能力。根据生物体内蛋白质等存在的状态，可以据生物体内蛋白质等存在的状态，可以利用化学物质或化学方法使蛋白质稳定利用化学物质或化学方法使蛋白质稳定化，以有利于蛋白质在体外的应用。化，以有利于蛋白质在体外的应用。通过研究蛋白质的变性及稳定性，可以通过研究蛋白质的变性及稳定性，可以了解蛋白质的结构功能与稳定性的关系了解蛋白质的结构功能与稳定性的关系等。等。 在蛋白质（酶）分离、纯化、储藏和应用中，在蛋白质（酶）分离、纯化、储藏和应用中，可以通过化学方法使蛋白质稳定。其中常用的可以通过化学方法使蛋

54、白质稳定。其中常用的方法有以下几种：方法有以下几种：固定化：将酶或蛋白质多点连接于载体上（无固定化：将酶或蛋白质多点连接于载体上（无机载体、高分子载体）；机载体、高分子载体）；添加剂：保护蛋白质（酶）不受氧化剂氧化、添加剂：保护蛋白质（酶）不受氧化剂氧化、不受变性剂变性等不受变性剂变性等化学修饰：共价交联，使蛋白质构象固化。化学修饰：共价交联，使蛋白质构象固化。 稳定剂稳定剂共溶剂共溶剂 糖类，醇糖类，醇氨基酸及氨基酸及其衍生物其衍生物无机盐，无机盐，甘油，聚甘油，聚乙二醇等乙二醇等常用常用1-41-4M M浓度共溶浓度共溶剂来稳定剂来稳定蛋白质和蛋白质和细胞器。细胞器。抗氧化剂抗氧化剂 底物

55、、辅酶底物、辅酶金属离子金属离子 化学交联剂化学交联剂半胱氨酸，半胱氨酸，2-2-巯基乙醇巯基乙醇还原谷胱甘还原谷胱甘肽，二巯基肽，二巯基赤藓醇等巯赤藓醇等巯基试剂可防基试剂可防止巯基氧化止巯基氧化植物抗氧化植物抗氧化剂如儿茶酚剂如儿茶酚黄酮等也具黄酮等也具有保护作用有保护作用酶可被底酶可被底物辅酶、物辅酶、竞争性抑竞争性抑制剂及反制剂及反应产物等应产物等所稳定。所稳定。金属离子不金属离子不仅可以影响仅可以影响酶的活性，酶的活性，还可以影响还可以影响酶的稳定性酶的稳定性如如CaCa2+2+多位多位点结合使得点结合使得蛋白质分子蛋白质分子成为紧密的成为紧密的活性形式。活性形式。交联剂可在交联剂可

56、在相隔较近的相隔较近的两个氨基酸两个氨基酸残基之间，残基之间，或蛋白质与或蛋白质与其他分子之其他分子之间（如固定间（如固定化载体）发化载体）发生交联反应生交联反应使蛋白质的使蛋白质的构象稳定。构象稳定。四、化学物质的共价修饰作用四、化学物质的共价修饰作用 化学物质与生物大分子的共价作用常常化学物质与生物大分子的共价作用常常涉及到物质的生理活性（包括药理、毒涉及到物质的生理活性（包括药理、毒理等），如何判断化合物与蛋白质分子理等），如何判断化合物与蛋白质分子中的哪类基团作用，在体外主要用化合中的哪类基团作用，在体外主要用化合修饰的方法。修饰的方法。该方法是研究蛋白质结构与功能的一种该方法是研究蛋

57、白质结构与功能的一种重要的基础手段。重要的基础手段。 生物体内蛋白质加合物的形成生物体内蛋白质加合物的形成 许多化学毒物对细胞产生的损害与其亲电代谢许多化学毒物对细胞产生的损害与其亲电代谢产物同细胞大分子的亲核部位产物同细胞大分子的亲核部位( (如蛋白质的巯如蛋白质的巯基基) )发生不可逆结合具有密切关系。发生不可逆结合具有密切关系。当外源化合物的活性代谢产物与细胞内重要生当外源化合物的活性代谢产物与细胞内重要生物大分子，如核酸、蛋白质、脂质等共价结合，物大分子，如核酸、蛋白质、脂质等共价结合，发生烷基化或芳基化，即导致发生烷基化或芳基化，即导致DNADNA损伤、蛋白损伤、蛋白质正常功能丧失，

58、乃至细胞的损伤或死亡、外质正常功能丧失，乃至细胞的损伤或死亡、外源化合物与生物大分子相互作用主要有两种方源化合物与生物大分子相互作用主要有两种方式：非共价结合和共价结合。式：非共价结合和共价结合。 1 1，可与蛋白质发生反应的化合物，可与蛋白质发生反应的化合物 除少数烷化剂外，绝大多数外源化合物除少数烷化剂外，绝大多数外源化合物需经体内代谢活化，转变成亲电子的活需经体内代谢活化，转变成亲电子的活性代谢物，再与细胞内生物大分子中的性代谢物，再与细胞内生物大分子中的亲核部位和基团发生共价结合，例如蛋亲核部位和基团发生共价结合，例如蛋白质分子中的亲核基团、白质分子中的亲核基团、DNADNA、RNAR

59、NA及一及一些小分子物质如谷胱甘肽等的亲核部位些小分子物质如谷胱甘肽等的亲核部位等。等。 2 2，蛋白质分子中的可反应基团，蛋白质分子中的可反应基团 致癌物分子量的大小不同，反应是不同的，分致癌物分子量的大小不同，反应是不同的，分子量较小的，如乙烯、丙烷和苯乙烯的氧化物、子量较小的，如乙烯、丙烷和苯乙烯的氧化物、尿烷和氯乙烯的环氧化物、丙烯酰胺等，与蛋尿烷和氯乙烯的环氧化物、丙烯酰胺等，与蛋白质作用时，所形成的加合物依赖于外源化合白质作用时，所形成的加合物依赖于外源化合物与各种氨基酸反应的相对速率。物与各种氨基酸反应的相对速率。 试剂类型试剂类型化合物或前体化合物或前体反应机制反应机制烷基化烷

60、基化芳香基化芳香基化卤代物卤代物亲核取代亲核取代环氧化物环氧化物硫酸烷基酯硫酸烷基酯活泼的烯烃活泼的烯烃1,4-1,4-加成加成羰基化合物羰基化合物醛醛形成席佛碱形成席佛碱酰基化酰基化有机酸酐、酰氯等有机酸酐、酰氯等亲核取代或加成亲核取代或加成磷酰化磷酰化有机磷有机磷亲核取代亲核取代自由基自由基OHOH、CClCCl3 3自由基反应自由基反应具有亲电氮化合物具有亲电氮化合物芳香胺芳香胺亲核取代亲核取代氨基酸残基侧链基团的修饰氨基酸残基侧链基团的修饰 蛋白质侧链基团的修饰是通过选择性的试剂或蛋白质侧链基团的修饰是通过选择性的试剂或亲和标记试剂与蛋白质分子侧链上特定的功能亲和标记试剂与蛋白质分子侧