氨基酸和蛋白质的介绍

氨基酸和蛋白质的介绍第1页/共46页第一节氨基酸（aminoacid）-氨基酸是组成蛋白质的基本单位。一、氨基酸的结构、分类和命名RCHCOO-NH3+CH2COO-NH3+甘氨酸第2页/共46页R-型S-型L-甘油醛D-氨基酸丝氨酸半胱氨酸+++甲硫氨酸S-型L-氨基酸第3页/共46页除甘氨酸外，其余19种氨基酸均有旋光性。生物体内有活性的Aa相对构型均为

L-型；绝对构型除半胱氨酸之外，都是S-型注意第4页/共46页蛋白质中常见的20种氨基酸名称英文三字母英文单字母中文缩写结构式（偶极离子）pI非极性氨基酸：甘氨酸GlyG甘5.97丙氨酸AlaA丙6.02亮氨酸LeuL亮5.98第5页/共46页异亮氨酸Ile缬氨酸Val脯氨酸Pro（-亚氨基酸）第6页/共46页苯丙氨酸

Phe甲硫(蛋）氨酸

Met极性氨基酸:丝氨酸Ser谷氨酰胺Gln第7页/共46页苏氨酸

Thr天冬酰胺Asn酪氨酸Tyr半胱氨酸Cys第8页/共46页酸性氨基酸:天冬氨酸Asp色氨酸

Trp-氨基--（3-吲哚基）丙酸谷氨酸Glu第9页/共46页碱性氨基酸:赖氨酸

Lys精氨酸Arg组氨酸His第10页/共46页分类中性酸性：碱性:Asp,GluLys,Arg,His营养必需氨基酸：亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸、苏氨酸、色氨酸、赖氨酸第11页/共46页二、氨基酸的化学性质（一）氨基酸的酸碱两性和等电点1、氨基酸的酸碱性具有两性化合物的特征。第12页/共46页2、等电点（isoelectricpoint）氨基酸所带净电荷为零时（既正负电荷相等，呈电中性）的溶液的pH值，叫该氨基酸的等电点，用pI表示。pH=pIRCNH3+COO-H等电点_+RCNH2COO-HpH>pI阴离子OH-

H+RCNH3+COOHHpH<pI阳离子

H+OH-第13页/共46页中性氨基酸的pI=5~6酸性氨基酸的pI=2.8~3.3碱性氨基酸的pI=7.5~10.8第14页/共46页试写出亮氨酸在pH=2、6和12的水溶液中的主要离子形式.想一想亮氨酸(Leu)pI=6pH=6（pH=pI）pH=2（pH<pI）pH=12（pH>pI）第15页/共46页等电点的调节：酸加酸，碱加碱，方能调到等电点。电泳法分离氨基酸第16页/共46页（+）（-）点样线GluGlnHis当pH<3.2时，都向负极运动解：Glu:pI<pH，Aa带负电，在电场中向正极运动；同理可知：Gln向正极运动，His向负极运动。

有3种氨基酸的混合液：Glu（pI=3.2）、Gln（pI=5.7）和His（pI=7.6），都放在pH=6.5的缓冲液中作电泳，问它们向何极运动？若使它们都向负极运动，问溶液pH为多少？例题：第17页/共46页（二）氨基酸的脱羧反应+Ba(OH)2组氨酸+组胺第18页/共46页（三）氨基酸与亚硝酸反应（脯氨酸除外）+++常用于氨基酸的定量分析（四）氨基酸的显色反应第19页/共46页+++RCHO+茚三酮脯氨酸

黄色茚三酮常用于鉴别α-氨基酸罗曼紫1、与茚三酮反应第20页/共46页2、与丹酰氯反应+

HCl+5-二甲氨基萘-1-磺酰氯丹酰氯：DNS—Cl紫外光下呈强烈的黄色荧光常用于微量Aa的定量测定及多肽的N—末端氨基酸分析。第21页/共46页第二节肽（peptide)（一）成肽反应肽键天冬氨酰甘氨酸例如：+AspGly—H2O酶一、成肽反应和命名第22页/共46页多肽链通式：氨基末端（N—端）羧基末端（C—端）甘氨酰天冬氨酸第23页/共46页（二）命名以C—末端的氨基酸残基为母体，从N—端开始以某氨酰—某氨酰—某氨基酸命名。例如：γ-谷氨酰半胱氨酰甘氨酸（谷胱甘肽）简写：γ-谷-胱-甘；或γ-Glu-Cys-Gly第24页/共46页二、肽的一级结构测定（一）组成测定氨基酸自动分析仪（二）序列测定1、端基分析法第25页/共46页确定多肽片段中Aa的连接顺序组合出完整肽链中的Aa顺序确定N-端与C-端Edman降解法(异硫氰酸苯酯)羧肽酶特异性水解法丹磺酰氯(DNS-Cl)法第26页/共46页2、部分水解法多肽蛋白酶催化水解小肽片段组合出完整肽链中的Aa顺序第27页/共46页例如:已知某肽经酸性部分水解后可生成缬-天冬,谷-组,苯丙-缬,天冬-谷四个二肽,试写出此肽的结构.苯丙-缬-天冬-谷-组Phe-Val-Asp-Glu-His解:蛋白质的Aa序列通过mRNA中核苷酸序列推演过来.第28页/共46页二、蛋白质的分子结构（一）蛋白质的一级结构一级结构是指多肽链中氨基酸残基的排列顺序。例如：人胰岛素的一级结构（51肽）一级结构是基础空间构象生物学功能一、蛋白质的分类和元素组成（自学）第三节蛋白质(protein)第29页/共46页A链：21肽N-端甘氨酸C-端天冬氨酸B链：30肽N-端苯丙氨酸C-端苏氨酸主键：肽键；副键：二硫键。第30页/共46页核糖核酸酶的一级结构（124肽）Cys第31页/共46页一级结构相似，其空间构象和功能也相似。猕猴与人只相差一个Aa残基102位人：酪氨酸猕猴：精氨酸“分子病”第32页/共46页（二）蛋白质二级结构二级结构是指多肽链的主链骨架中若干肽段在空间盘曲折叠形成的方式。包括四种构象：α-螺旋、β-折叠、β-转角、无规则卷曲。是指某一段肽链的局部空间结构。1、

-螺旋及特征第33页/共46页540pm（3.6个残基）第34页/共46页结构特征：①由一条链盘曲成的-右手螺旋。②结构紧密：每一圈含3.6个氨基酸残基，螺距540pm，每个Aa递升150pm。④侧链R—基团位于螺旋的外侧。第35页/共46页如：肌红蛋白（Mb）第36页/共46页2、β—折叠N端N端C端C端第37页/共46页第38页/共46页结构特征：①由若干条多肽链或一条肽链的若干肽段盘曲成的折扇状结构；②结构舒展：每一个氨基酸递升350pm；③靠肽链间的氢键维持构象稳定性；④R—基团位于上下方，更利于构象稳定。第39页/共46页⑶β-转角多肽链180°的大回折称为β-转角。⑷无规则卷曲由于氨基酸残基的相互影响，而使肽键平面不规则的排列以至形成无一定规律的构象，称为无规则卷曲。第40页/共46页丝氨酸.苏氨蛋白激酶第41页/共46页习题：化合物A（C6H13O2N）有旋光性，与NaHCO3作用放出CO2，A与HNO2作用则放出N2，并能转变成B（C6H12O3）；B仍有旋光性，受热易脱水得C（C6H10O2）；C能使KMnO4褪色，若与酸性KMnO4加热反应，则得产物草酸和2—甲基丙酸。试写出A、B、C的结构式及B的Fischer投影式（R型），并用R/S命名法命名之。第42页/共46页解：C：B：A:第43页/共46页作业1、写出γ-Glu-Cys-Gly的结构式。2、有2种氨基酸的混合液：Phe（PI=5.48）、和Lys（pI=9.74），都放在pH=7.50的缓冲液中作电泳，问它们向何极运动？若使它们都向正极运动，问应如何调节溶液pH？3、简答：什么是蛋白质的一级结构和二级结构？二级结构包括那些构象？4、简述α-螺旋的结构特征。第44页/共46页1、写出γ-Glu-Cys-Gly的结构式。2、有2种氨基酸的混合液：Phe（PI=5.48）、和Lys（pI=9.74），都放在pH=7.50的缓冲液中作电泳，问它们向何极运动？若使它们都向正极运动，问应如何调节溶液pH？3、化合物A（C6H13O2N）有旋光性，与NaHCO3作用放出CO2，A与HNO2作用则放出N2，并能转变成B（C6H12O3）；B仍有旋光性，受热易脱水得C（C6