蛋白质结构与功能一

蛋白质结构与功能一α-淀粉酶的蛋白质立体结构图蛋白质的应用

纺织—洗涤酶制剂：蛋白酶、纤维素酶、淀粉酶、脂肪酶过氧化物酶

食品—（焙烤酶制剂，增加面包体积改善面团性质和瓤结构）酿酒—饲料—造纸—医药—农业—（应用广泛）例：聚γ-谷基酸： 水凝胶、絮凝剂、重金属吸附剂、饲料添加剂、骨质疏松预防药物、医用生物粘合剂、酶固定剂、防冻剂、生物可降解的塑料。例：聚天冬氨酸：冷却水处理系统的水垢处理剂、环境温和的去垢剂、金属抗腐蚀剂、矿浆液化剂、皮革鞣制剂、化妆品添加剂。人工合成，已经大规模生产如：重组集落刺激因子（CSF）、促红细胞生成素（EPO）、白细胞介素（IL）、 干扰素、生长激素等元素比例（%）C50~55H6~7O19~24N13~19（16）S0~4P、Fe、Zn、Cu、Mn、Co、Mo样品中蛋白质含量估算=样品中含氮量×6.25凯氏定氮一、蛋白质的分子组成1、蛋白质元素组成磷脂蛋白2、蛋白质的基本单位（？）—α-氨基酸氨基酸蛋白质分子基本化学单位常见20种L-α-AA氨基酸机构通式1、氨基酸包括：天然蛋白质氨基酸、 非天然蛋白质氨基酸2、组成蛋白质氨基酸20种L型氨基酸名称及简写符号（三字母和单字母）3、基本结构（手性分子）非天然蛋白质氨基酸：不参与构成蛋白质的氨基酸，约150种，包括一些是D-氨基酸或β、γ、δ-氨基酸。一些氨基酸是重要的代谢物前体或中间产物，如：瓜氨酸和鸟氨酸是合成精氨酸的中间产物，β-丙氨酸是是泛酸，辅酶A前体等的前体γ-氨基丁酸是神经传递的化学介质非极性中性氨基酸：R基不带电荷或极性极微弱，具有疏水性 （9种）甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、脯氨酸。极性中性氨基酸：R基极性亲水，但不解离或极弱解离 （6种）丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、酪氨酸、谷氨酰胺、天门冬酰胺。 含有羟基、巯基和酰胺基等。酸性氨基酸：R基极性解离，水溶液中呈酸性，带负电荷，亲水性强。（2种）天门冬氨酸、谷氨酸。（羧基）碱性氨基酸：R基极性解离，水溶液中显碱性，带正电荷，亲水性强。（3种）组氨酸、赖氨酸、精氨酸。（氨基或亚氨基）蛋白质分类（按R侧链结构）丙氨酸Ala蛋氨酸Met脯氨酸Pro缬氨酸Val亮氨酸Leu异亮氨酸Ile苯丙氨酸Phe甘氨酸Gly色氨酸Trp丝氨酸Ser组氨酸His半胱氨酸Cys苏氨酸Thr天冬酰胺Asn谷胺酰胺Gln酪氨酸Tyr天冬氨酸Asp谷氨酸Glu赖氨酸Lys精氨酸Arg20种氨基酸（复习），要求记忆三字符缩写构型构型一个分子中原子的特定空间排布方式不同构型分子间除镜面对称外，不能以任何方式重合一种构型改变为另一种构型，必须有共价键的断链和重新形成；L-型D-型构象组成分子的原子或基团，绕单键旋转，形成的不同空间排布当一种构象转变为另一种构象时不要求有共价键的断链和重新形成构象构型和构象的差异？氨基酸的立体异构D、L是一种相对构型，不表示旋光性，即与其旋光性（+）、（-）无关。旋光性用（＋）或（－）表示。（+）及（-）甘油醛作为其他旋光性异构体物质的构型的比较标准，并人为地规定。在费歇尔投影式中，手性碳上的OH排在横线右边的为右旋甘油醛作为D型，手性碳上的OH排在横线左边的为左旋甘油醛作为L型。氨基酸的光吸收构成蛋白质的20种氨基酸在可见光区都没有光吸收，但在远紫外区(<220nm)均有光吸收。Why？在近紫外区(220-300nm)只有酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸有吸收光的能力。Why？酪氨酸

max＝275nm，275=1.4x103;苯丙氨酸max＝257nm，257=2.0x102;色氨酸max＝280nm，280=5.6x103;定量关系A=abc苯丙氨酸（Phe）二、肽和多肽链肽键/酰胺键寡肽：12-20多肽：大于20多肽链的构型：反式（tran）/顺式（cis）多肽链的构象（C-N扭角Φ,C-C扭角Ψ）序列读法：左→右，N→C，氨基端→羧基端肽单位和多肽链氨基酸多肽链肽键

一个氨基酸的羧基与下一个氨基酸的氨基经过缩合反应形成的共价键天然蛋白质通过肽键将多个氨基酸连接在一起构成多肽链折叠一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基之间失水形成的酰胺键称为肽键，所形成的化合物称为肽。多肽的结构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。氨基酸残基？氨基酸连接成多肽时，由氨基酸的主链和侧链组成的一个基本单位。（氨基酸在形成肽键以后保留的部分）组成多肽的氨基酸单元称为氨基酸残基。若称为氨基酸，一种省略的读法，不准确？多肽链第一个氨基酸具有自由的—NH2,称为氨基端或N端主链（肽键连接部分）最末一个氨基酸具有自由的-COOH,称为羧基端或C端多肽链氨基酸顺序：在多肽链中，氨基酸残基按一定的顺序排列的顺序。末端：通常在多肽链的一端含有一个游离的

-氨基，称为氨基端或N-端；在另一端含有一个游离的

-羧基，称为羧基端或C-端。氨基酸的顺序读写是从N-端的氨基酸残基开始，以C-端氨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-Gln肽键-1肽键-2特点：氮原子的孤对电子与羰基具有明显的共轭作用。肽键中的C-N键具有部分双键性质，不能自由旋转。肽平面：组成肽键的原子（6个）处于同一平面。在大多数情况下，以反式结构存在（分子内原子间的斥力）。肽键-3肽键具有局部双键性质，具有反式和顺式两种构型肽键平面—二级结构的基础肽单元呈刚性平面（肽键平面）RHCCαON由于局部双键性质，肽键连接的基团处于同一平面，具有确定的键长和键角，是多肽链中的刚性结构。（C-N扭角Φ,C-C扭角Ψ）ΦΨ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。许多分子量比较小的多肽以游离状态存在。具有特殊的生理功能，常称为活性肽。如：脑啡肽；激素类多肽；胸腺肽；肽类抗生素； 谷胱甘肽；蛇毒多肽等。天然存在的重要多肽小结蛋白质分子组成20种L-型氨基酸及其分类肽和多肽肽键和肽平面I蛋白质的结构层次一级结构：二级结构：α-螺旋，β-折叠，回折，环肽链，无规则卷曲超二级结构（膜体）：α-αβ-ββ