《蛋白质与核酸修改》PPT课件.ppt

1、主讲: 王素青,Content： 氨基酸的结构特点、命名 氨基酸的物理、光谱、化学性质 氨基酸的制备 肽和蛋白质的知识,DNA重组技术（recombination DNA）,人类基因组计划 （human genome project, HGP）,2003年4月美、英、法、德、日、中六个国家共同宣布已完成人类生命的分子指南由30亿个碱基对组成的人类基因组DNA的关键序列。,（一）结构与构型,蛋白质所含氨基酸(-氨基酸)都是L-构型,（二）分类： 氨基酸可按分子中氨基和羧基的相对数目 也可按烃基的结构 根据氨基与羧基的相对位置不同,第二节 氨基酸的物理性质与光谱性质,-氨基酸都是无色晶体。因是在等

2、电点成两性离子时结晶出来的，分子内有极强的静电引力，其熔点较相应的胺或羧酸高，通常在熔融时分解。 -氨基酸都溶于水，在等电点时溶解度最小。由于具有两性离子的结构，一般难溶于非极性溶剂。 -氨基酸光谱性质：IR：1720cm-1处不出现羧基的典型谱峰，在近1600 cm-1处有一羧酸负离子的吸收峰。在3100-2600 cm-1间有一强而宽的N-H伸缩吸收峰。 只有芳香族的苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸有紫外吸收峰,STRUCTURE ANALYSIS,内盐,与强酸强碱反应,等电状态，净电荷为零,pHpI pHpI pHpI,（氨基）和二硝基氟苯（DNFB）反应,黄色,用来鉴定多肽或蛋白质的末端氨基，

3、用于测定氨基酸在蛋白质中的排列次序。,不同的氨基酸其等电点也不相同： 中性-氨基酸的等电点在56.3之间； 酸性在2.8.2之间； 碱性的在9.710.7之间。 在等电点时，偶极离子的浓度最大，氨基酸的溶解度最小，因此可以通过调节等电点来分离、提纯氨基酸。,定量计算氨基酸中氨基的含量，称为Van Slyke氨基测定法,5.（氨基）和甲醛反应,6.氨基酸受热反应,8.与茚三酮的反应,-氨基酸在碱性溶液中，与茚三酮反应，生成蓝紫色物质，这是鉴定氨基酸的灵敏方法，此法还可以用于氨基酸的比色测定和纸上层析的显色和刑侦中的指纹显示。,三、氨基酸的制备,用醛或酮和HCN加成得氰醇，再和氨作用得氨基腈，水解

4、后得氨基酸。,1由醛或酮制备,-卤代酸与过量的浓氨水作用，发生亲核取代反应，生成-氨基酸。,2卤代酸氨解,3.盖布瑞尔合成法,先将丙二酸酯转化成N-邻苯二甲酰亚胺基丙二酸酯，然后再烷基化，水解，脱羧，即可得-氨基酸。,蛋氨酸,4丙二酸酯法,肽键,肽链,氮端（N端）,碳端（C端）,二、多肽结构的测定,这些氨基酸是按什么次序结合的。,它是由哪些氨基酸组成的；,1.定量分析,1.N端分析：,2.端基分析,异硫氰酸苯酯法（Edman降解法）：,2.C端分析,3.部分水解法,三、多肽的合成,1.溶液法,氨基的保护,1.常用苄氧羰基，它与氨基相连时，在碱性溶液中稳定，在酸性溶液中易水解。 2.用叔丁氧羰基

5、和对甲苯磺酰基,羧基的保护与活化,羧基的保护：常用苄酯基,羧基的活化：,1.叠氮法,2.混酐法,其它方法,1.固相法 2.酶促法 3.基因工程法,重要的多肽,1谷胱甘肽 为动植物细胞中都含有的一种三肽，即-谷氨酰半胱氨酰甘氨酸。它在生物体内的氧化还原中起重要的作用。,2.催产素,为脑垂体分泌的激素，具有促进子宫收缩和排乳作用，临床上用于减少产后出血。,其中的二硫键是由半胱氨酸的SH基氧化得到，如通过还原作用破坏二硫键，则失去生理活性。,3胰岛素,是动物胰臓中分泌的一种激素，能调节碳水化合物的代谢，用于治疗糖尿病，为51肽，含有两条肽链，A链有21个氨基酸单位，B链有30个氨基酸单位，A链和B链

6、之间通过二条二硫键连结起来。,蛋白质的分类,按蛋白质的结构，可分为单纯蛋白质和结合蛋白质 ； 按蛋白质的功能，可分为活性蛋白质和非活性蛋白质,蛋白质中的化学键：氢键、疏水键、范德华力、盐键（离子键）、配位键、二硫键,蛋白质的性质,1.两性和等电点 2.胶体性质 3.蛋白质的变性 4.蛋白质的水解 5.蛋白质的显色反应 （缩二脲反应、黄色反应、米伦反应、茚三酮反应）,PH pI,酶,一、酶的组成 分为单纯酶和结合酶两类： 单纯酶的催化活性仅由蛋白质的结构决定。 结合酶的催化活性，除蛋白质部分外，还需要非蛋白质物质，称为辅酶，如Cu2+、Zn2+、Mn2+等金属离子和低分子量的有机化合物如叶绿素、

7、血红素、维生素等。,二、酶催化反应的特点,催化效率高，为一般催化剂的108 1010倍。 具有高度的选择性，能识别对映体 。 可在温和条件下起催化反应，即在pH 7，和37左右进行，但在高温、强酸、强碱条件下易失活。,三、酶的分类和命名,1分类 在国际系统分类法中，酶的分类是按酶催化反应的性质，将其分为六大类： 氧化还原酶 转移酶 水解酶 裂解酶 异构酶 合成酶。,2命名 按国际系统命名原则，每一种酶都有一个系统名称和一个习惯名称。 习惯命名法：一般根据两个原则： 根据作用物，如水解淀粉的叫淀粉酶，水解蛋白质的叫蛋白酶等。 根据催化反应的性质，如水解酶、氧化酶、脱氢酶等。常结合上述两个原则来命

8、名，如乳酸脱氢酶，是催化乳酸脱氢反应的。 系统命名法：是以酶的催化反应为基础命名，名称要写出作用物及催化反应的性质。如谷丙转氨酶的系统名称为丙氨酸：酮戊二酸氨基转移酶，两种作用物之间用“：”隔开。,核酸,-D-呋喃核糖,-D-2-脱氧呋喃核糖,1戊糖 核糖核酸（RNA）水解得到的戊糖是核糖，脱氧核糖核酸（DNA）水解得到的戊糖是2-脱氧核糖。,2碱基 存在于核苷酸中的碱基，都是嘧啶或嘌呤的衍生物，常见的只有五种：脲嘧啶（U）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）、腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）。 从RNA水解得到的碱基有C、U、A、G。从DNA水解得到的碱基有C、T、A、G。,3核苷核苷是由环状结构的核糖或脱氧核糖上的半缩醛羟基，与有机碱上的含氮基团失水形成的糖苷。,2-脱氧胞苷腺苷