王镜岩生物化学 氨基酸PPT学习教案

1、会计学1王镜岩生物化学王镜岩生物化学 氨基酸氨基酸Protein Architecture一、氨基酸一、氨基酸第1页/共80页得到各种得到各种AA的混合物的混合物得到多肽片段和得到多肽片段和AA的混合物的混合物氨基酸是蛋白质的基本结构单元蛋白质蛋白质月示月示胨胨多肽多肽肽肽AAAA 1*104 5*103 2*103 1000 200 100 -500第2页/共80页第3页/共80页什么是氨基酸？什么是氨基酸？第4页/共80页第5页/共80页什么是什么是-氨基酸？氨基酸？第6页/共80页COO-NH3+第7页/共80页（一）常见的蛋白质氨基酸（一）常见的蛋白质氨基酸第8页/共80页按基的化学结

2、构分类：按基的化学结构分类：、脂肪族、脂肪族aaaa（）中性（）中性aaaa第9页/共80页（2 2）含羟基或硫）含羟基或硫aaaa第10页/共80页第11页/共80页（）酸性（）酸性aaaa及其酰胺及其酰胺第12页/共80页（）碱性（）碱性aaaa第13页/共80页、芳香族、芳香族aaaa第14页/共80页、杂环、杂环aaaa第15页/共80页按基的极性性质分类：按基的极性性质分类：、非极性基、非极性基aaaa第16页/共80页、不带电荷的极性基、不带电荷的极性基aaaa第17页/共80页3 3、带正电荷的基、带正电荷的基aaaa第18页/共80页4 4、带负电荷的基、带负电荷的基aaaa第

3、19页/共80页（二）不常见的蛋白质氨基酸（二）不常见的蛋白质氨基酸 由常见由常见aa经修饰而来。经修饰而来。第20页/共80页第21页/共80页第22页/共80页（三）非蛋白质氨基酸（三）非蛋白质氨基酸 150150多种多种多是蛋白质中多是蛋白质中L L型型-AA-AA衍生物衍生物有一些是有一些是-，-，-AA-AA有些是有些是D-D-型型AAAA第23页/共80页鸟氨酸鸟氨酸瓜氨酸瓜氨酸第24页/共80页（一）兼性离子（一）兼性离子第25页/共80页第26页/共80页H3NCHCOOHR+（pHpI）H3NCHCOO-R+（pH=pI）H2NCHCOO-R（pHpI）（二）氨基酸的解离（二

4、）氨基酸的解离第27页/共80页第28页/共80页Ka1*Ka2=l侧链不含离解基团的中性侧链不含离解基团的中性AAAAlpI = (pK1 + pK2 )/2 第29页/共80页甘氨酸滴定曲线甘氨酸滴定曲线第30页/共80页第31页/共80页第32页/共80页第33页/共80页第34页/共80页第35页/共80页（一）（一）-氨基参加的反应氨基参加的反应1.1.与亚硝酸反应与亚硝酸反应2.2.与酰化试剂反应与酰化试剂反应3.3.烃基化反应烃基化反应4.4.形成形成SchiffSchiffs s碱反应碱反应5.5.脱氨基反应脱氨基反应第36页/共80页 NH2 OH R CH COOH + H

5、NO2 R CH COOH+H2O+N2lVan Slyke 法测氨基氮（体积）的基础。法测氨基氮（体积）的基础。lN2中的中的1/21/2为氨基氮。为氨基氮。 氨基酸定量和蛋白质水解程度的测定。氨基酸定量和蛋白质水解程度的测定。第37页/共80页NO2FO2N+ H2NCHCOOHRNO2O2NHNCHCOOHR+ HF弱碱性弱碱性DNP- -氨基酸氨基酸 （黄色黄色）DNFBSanger 法测定法测定N N末端氨基酸基础末端氨基酸基础第38页/共80页N=C=S + NCHCOOHHHRPITCNCNCHCOOHHHRSPTC-氨基酸氨基酸NCHRSNCCOPTH-氨基酸氨基酸pH8.3无

6、水无水HF苯异硫氰酸酯苯异硫氰酸酯PITC苯氨基硫甲酰衍生苯氨基硫甲酰衍生物物苯乙内硫脲衍生物苯乙内硫脲衍生物Edman降解法基础降解法基础第39页/共80页醛醛 氨基酸氨基酸 Schiffs碱碱-H20+H20第40页/共80页在生物体内经在生物体内经AA氧化酶氧化酶催化催化即脱去即脱去-氨基而转变为酮酸。氨基而转变为酮酸。第41页/共80页（二）（二） -羧基参加的反应羧基参加的反应1.1.成盐或成酯反应成盐或成酯反应2.2.成酰氯反应成酰氯反应3.3.脱羧基反应脱羧基反应4.4.叠氮反应叠氮反应第42页/共80页NH3Cl保护羧基保护羧基（1）与）与NaOH等形成盐等形成盐第43页/共8

7、0页 HN-保护基保护基 R CH-COOH + PCl5 HN-保护基保护基 R CH-COOCl + POCl3 + HCl保护氨基保护氨基 活化羧基活化羧基第44页/共80页 NH2 脱羧酶脱羧酶 RCH-COOH R-CH2-NH2 +CO2第45页/共80页 YNH O NH2NH2 RCHCOCH3 YNH O HNO2 RCHCNHNH2 YNH O RCHCN -N+ N + 2H2O酰化氨基酸甲酯酰化氨基酸甲酯 肼肼酰化氨基酰肼酰化氨基酰肼酰化氨基酰叠氮酰化氨基酰叠氮肽的人工合成肽的人工合成第46页/共80页（三）（三）-羧基和羧基和-氨基都参加的反应氨基都参加的反应1 1、

8、 与与茚三酮反应茚三酮反应 2 2、 成肽成肽反应反应第47页/共80页弱酸弱酸 加热加热第48页/共80页（四）（四） 侧链侧链R R基参加的反应基参加的反应1 1、TyrTyr2 2、碱性、碱性AAAA2 2、碱性、碱性AAAA3 3、带硫、带硫AAAA第49页/共80页ONH2OHOHIIONH2OHOHIONH2OHOHO2NNO2ONH2OHOHNO2Tyr酚基在酚基在3和和5位上易发生亲电取代反应，位上易发生亲电取代反应，如碘化和硝化如碘化和硝化黄色反应黄色反应第50页/共80页NNNNONH2OHOHHO3SHO3S反应反应第51页/共80页NNNHNNNCH2 CH COOHN

9、H2HO3SHO3SHis侧链咪唑基侧链咪唑基与重氮苯磺酸生与重氮苯磺酸生成棕红色化合物成棕红色化合物反应反应第52页/共80页Arg侧链胍基侧链胍基与环己二酮生与环己二酮生成缩合物成缩合物第53页/共80页Trp侧链吲哚基能被侧链吲哚基能被N-溴代琥珀酰亚胺溴代琥珀酰亚胺氧化氧化分光光度法测定分光光度法测定Trp含量含量第54页/共80页Met侧链上甲硫基：强亲核基团与烃化试剂成锍盐侧链上甲硫基：强亲核基团与烃化试剂成锍盐保护巯基保护巯基第55页/共80页与二硫硝基苯甲酸发生硫醇与二硫硝基苯甲酸发生硫醇-二硫化物交二硫化物交换换pH8.0时时412nm最大光吸收最大光吸收分光光度法测定分光光

10、度法测定-SH第56页/共80页2R-SH+1/2O2R-S-S-R+H2OCys的巯基不稳定，易被氧化成二硫键的巯基不稳定，易被氧化成二硫键巯基在有痕量的金属离子如：巯基在有痕量的金属离子如：Cu2+，Fe2+，Co2+或或Mn2+时，易被氧化时，易被氧化第57页/共80页Cys中的二硫键可被氧化剂（过甲酸）以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。及还原剂（巯基化合物）打开。H2N-CH-COOH CH2 S S CH2H2N-CH-COOH6HCOOOHH2N-CH-COOH CH2 SO3H H2N-CH-COOH CH2 SH2R-SH+6HCOOHR-S-S-R

11、磺基丙氨酸磺基丙氨酸第58页/共80页 CH2SHHOCH HCOH CH2SH+R-S-S-ROHOHSS+2R-SH第59页/共80页（一）（一）AA的光学活性和立体化学的光学活性和立体化学第60页/共80页第61页/共80页第62页/共80页第63页/共80页第64页/共80页1、紫外吸收光谱、紫外吸收光谱第65页/共80页Trp 280nmTrp 280nmTyr 275nmTyr 275nmPhe 257nmPhe 257nm蛋白质含量测定蛋白质含量测定280nm第66页/共80页第67页/共80页、核磁共振波谱、核磁共振波谱第68页/共80页 利用利用AAAA成分分配系数的差成分分

12、配系数的差异异（一）分配层析法的一般原理（一）分配层析法的一般原理 第69页/共80页层析系统层析系统固定相固定相流动相流动相附着在固相上的液体附着在固相上的液体固体固体第70页/共80页 按两相所处状态分：按两相所处状态分：流动相流动相液体液体气体气体固固定定相相液液体体液液层析液液层析气液层析气液层析固固体体液固层析液固层析气固层析气固层析第71页/共80页柱柱固定相装于柱内固定相装于柱内纸纸固定相是液体，吸附在滤纸上，将样品固定相是液体，吸附在滤纸上，将样品点在纸上，用流动相展开点在纸上，用流动相展开薄层薄层将有适当粘度的固定相涂在薄板上将有适当粘度的固定相涂在薄板上薄膜薄膜与纸层析相似，与纸层析相似，纸用其它高分子有机吸附剂代替纸用其它高分子有机吸附剂代替 按操作形式分：按操作形式分：第72页/共80页吸附吸附固体固体 吸附能力不同吸附能力不同分配分配液体液体 分配系数不同分配系数不同离子交换离子交换 离子交换剂离子交换剂 亲和性不同亲和性不同凝胶凝胶多孔凝胶，多孔凝胶， 通过速度不同通