第九講蛋白質(zhì)的1-4級結(jié)構(gòu)(2).

1、第一節(jié)蛋白質(zhì)氨基酸第二節(jié)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)第三節(jié)蛋白質(zhì)功能2014 4-3第四節(jié)蛋白質(zhì)性質(zhì)與生化分析2014 4-32氨基酸的結(jié)構(gòu)通式竣基氨基非極性氨基酸Glycine (Gly, G)fNH3甘氨酸Alanine (Ala, A)T $邑開-c、c4nh3丙氨酸Valine (Vai, V)7 CH,I嚴(yán)CH-CH/ ch/Proline (Pro, P)Leucine (Leuf L)Cc、I V脯氨酸亮氨酸纏氨酸Serine (Ser, S)h1 *HOCH?CC.L_ 二 I i cr*nh3絲氨酸Cysteine (Cys, C)半胱氨酸2014 4-3hs-ch2HIC NPhenylal

2、anine (Phe, F)苯丙氨酸Tryptophan (Trp, W)色氨酸Methionine (Met, M)cc I XCT NH*3甲硫氨酸Isoleucine (lie, I)CH CC、O-H3 7異亮氨酸極性不帶電荷氨基酸Threonine (Thr, T)4。*nh3蘇氨酸Tyrosine (Tyr, Y)HO-CH-Asparagine (Asn, N) h 門 i夕 c-c.I 6 f nh34;4NHj天冬酰胺Glutamine (Gin, Q)-c-cfI 0- *nh3NH：各氨酸谷氨酰胺帶負電荷氨基酸Aspartate (Asp, D)o0H 心ICCI (5n

3、h3Glutamate (Glu, E)H 00:C-CTCHyCc;0I o+ nh32014 4 3谷氨酸天冬氨酸2014 4 3帶正電荷氨基酸Lysine (Lys, K)/ZH廠 CH廠CH? CH?CHy CC、.*NH3 Arginine (Arg, R)賴氨酸h2 o:C-NH-C一 CH2-CH2-CC(.11lo+NH3Histidine (His, H)(protonated form)I*NH3組氨酸精氨酸2014 4-3第二節(jié)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)一個氨基酸的竣基與另一個氨基酸的氨基之間失水 形成的酰胺鍵稱為 m,所形成的化合物稱為弍.肽鍵和肽的結(jié)構(gòu)如圖処凰l 甘凰L踣氫魏 禹氫亮

4、氫酸所示CH：Hch3CCN- I 0H OH CH2 cCOOH coo20-HCICIH-NrcHHICIHHN-Amino-terminal endCarboxy 1-terminal end2014 4 311JE.肽草俊肽鍵的四個原子和與之相連的兩個a -碳原子所 組成的基團。肽單位：實際就是一個肽平面肽年面衣it籐年Jb/組成肽單位的4個原子和2個相鄰的a碳原子都處 于同一個平面內(nèi)，此剛性結(jié)構(gòu)的平面稱為肽平面 或酰胺平面。酰胺平面與a-碳原子之間形成的二面角11瀬二而角兩相鄰酰胺平面之間，能以 共同的Cct為定點而旋轉(zhuǎn)，繞 0 a-N鍵旋轉(zhuǎn)的角度稱少角，繞 C-Coc鍵旋轉(zhuǎn)的角度稱

5、e角。e 和少稱作二面角，亦稱構(gòu)象角2014 4-3人餐佝虞絵-伍伶枸1定義1969年，國際純化學(xué)與應(yīng)用化學(xué)委 員會（IUPAC ）規(guī)定：蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)指蛋白質(zhì)多肽連中AA的排列順序，包括二硫鍵的位置。2. 一級結(jié)構(gòu)的您義一級結(jié)構(gòu)乂 高級結(jié)構(gòu)功能2014 4-313牛胰島素的一級結(jié)構(gòu)132014 4 33.蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)的洌J定丿測更蛋會質(zhì)-怨偌瀚的要求】a. 樣品必須是均一的，純度應(yīng)在97%以 上；b、知道蛋白質(zhì)的分子質(zhì)量，其誤差允許 在10%左右；2014 4 3201443基癢方怎站錢：專一性裂解純蛋白質(zhì)二硫鍵拆開將肽段分離并測出順序(2) 測足一級毎構(gòu)的墓瘁凍霞和方注晁床耒暗：氫林W

6、UW序Jt測法 + 片段 血法枝*路後： 0 將肽段順序進行疊聯(lián)以確定完戟的順序多肽鏈末端氨基酸殘基的鑒定Sangei法（二硝基氛,苯反應(yīng)）:proM氨酸DNS法（丹磺酰氨反應(yīng)）:靈敏Edman法（異硫亂酸苯脂反應(yīng)） 氨肽酶法耕解法：Asn、Gin、Cys、Arg 竣肽酶法：LiBH4還原法172014 4-3Edmang （畀統(tǒng)執(zhí)醱苯睛反孩丿YrPITCPTH-i2014 4-3182014 4 3Dxo C，馱it裂解版朝小的片段晦解該：如胰蛋白酶胰凝乳蛋白酶化席詼：如澡化氟法豬胺法2014 4 320ooooNH-CHCNH-CHCNHCH(NHCHC一IAIIIR1T氏2氏3胰蛋白酶

7、Ri=Lys 和 Arg 側(cè)鏈（專一 性較強，水 解速度快）。 R2=Pro 水解 受抑。212014 4 3OII -NH-CH-COOONH -CH -C NH -CH-C糜蛋白酶或胰凝乳蛋白酶： R=Phe, Trp, Tyr 時 采解快； Leu, Met和His 水解稍慢.2014 -4 322ooooIIIIIIIINH -CH -C NH-CH -CNH -CH -C NH -CH-C I R3Rir2胃蛋白酶 R和R2 = Phe, Trp, Tyr; Leu以及其它 疏水性氨基酸水解 速度較快。 R=Pro水解受抑201443232014 4 326片段童疫怎童建憲餐，狀健一

8、怨簿構(gòu)氨基末端殘基H 竣基末端殘基第一套肽段OUSPSEOVE第二套肽段SEOWTOUVERLAPSHQRLAHOWT確定原多肽鏈中二硫鍵的位置1酶降解分離測定2014 4 3pH6. 5圖中a、b兩個斑點是 由一個二硫鍵斷裂 產(chǎn)生的肽段+ 第一向Brown和Hart lay對角線電泳圖解16方物芻緞緒翔272014 4 320“282014 4 331一蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的定義蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)是指多肽鏈的主鏈本身 通過氫鍵沿一定方向盤繞、折疊而形成的 構(gòu)象.它只涉及肽鏈主鏈的構(gòu)象及鏈內(nèi)或鏈間形成的氫鍵。（注：二級結(jié)構(gòu)不涉及側(cè)鏈的構(gòu)象）主要有a-螺旋、卩-折疊、卩-轉(zhuǎn)角、無規(guī)卷 曲。292014

9、4 3二蛋白質(zhì)的各種二級結(jié)構(gòu)晁* X H . V水作用力是指非極性基團即疏水基團為了避開 水相而群集在一起的集合力范德華力在物質(zhì)的聚集狀態(tài)中，分子與分子之 間存在著一種較弱的作用力它是由帶相反電荷的兩個基團間的靜電吸引所形成的二是兩個硫原子之間所形成的共價鍵a-螺旋多肽鏈中的各個肽平面圍繞同一 軸旋轉(zhuǎn)，形成螺旋結(jié)構(gòu)，螺旋一 周，沿軸上升的距離即螺距為 0. 54nm,含36個氨基酸殘基；兩 個氨基酸之間的距離為0. 15nm; 每個aa殘基沿軸旋轉(zhuǎn)100度.肽鏈內(nèi)形成氫鍵，氫鍵的取向幾 乎與軸平行，毎個氨基酸殘基的 C=O氧與其后第四個氨基酸殘基 的N-H氫形成氫鍵。絕大多數(shù)天然蛋白質(zhì)中的a-

10、螺 旋幾乎都是右手螺旋。 a-螺旋都是由L-型氨基酸構(gòu)成3120的3（Gly除外）。2014 4 3Carboxyl terminus3233每殘基繞釉 旋轉(zhuǎn)100。螺距0.54nm JSA2 a螺輕轄構(gòu)形嵐的限40(8/圣甩足韋Pro為衣的地方，來健形嵐。因Pro形成的肽 鍵N原子上沒有H,不可能形成氫鍵。力。若一段肽鏈有多個Glu或Asp相鄰，則因 pH=7.0時都帶負電荷，防礙a螺旋的形成;同樣多個 堿性氨基酸殘基在一段肽段內(nèi)，正電荷相斥，也防礙 oc螺旋的形成。事空同如Asn. Leu側(cè)鏈很大, 成。防礙oc螺旋的形2014 4 3362014 4 3B折疊（p-sheet ）卜折疊或

11、卜折疊片也稱弘結(jié)構(gòu)或弘構(gòu)象，它是蛋白質(zhì)中第二種最常見的二級結(jié)構(gòu)。卜折疊是由兩條或多條幾乎完全伸展的多肽鏈平行排列，通過鏈間的氫鍵進行交聯(lián)而形 成的，或一條肽鏈內(nèi)的不同肽段間靠氫鍵而 形成的。肽鏈的主鏈呈鋸齒狀折疊構(gòu)象卩-折疊結(jié)構(gòu)幾乎所有肽鍵都參與鏈間氫鍵的形成, 氫鍵與鏈的長軸接近垂直.卩-折疊有兩種類型：一種為平行式，即所有肽鏈的N-端都在同一邊. 另一種為反平行式，即相鄰兩條肽鏈的方向相反Side chains of Gly Ala or Ser2014 4-33p轉(zhuǎn)角卩-回折（或發(fā)夾結(jié)構(gòu)）在0-轉(zhuǎn)角部分，由四個 氨基酸殘基組成；彎曲處 的第一個氨基酸殘基的 -C=0和第四個殘基的 -N-H之間形成氫鍵， 形成一個不很穩(wěn)定的環(huán) 狀結(jié)構(gòu)。其特點是肽鏈回折180度 Gly?和 Pro?2014 4-3目前發(fā)現(xiàn)的卩-轉(zhuǎn)角多數(shù) 都存在蛋白質(zhì)分子表面， 它們的含量相當(dāng)豐富，約 占全部AA殘基的1/4.4.無規(guī)卷曲或自由回轉(zhuǎn)肽段在空間的不規(guī)則排布稱為無規(guī)則卷 曲。在一般球蛋白分子中，往往含有大量的 無規(guī)則卷曲，它使蛋白質(zhì)肽鏈從整體上形 成球狀構(gòu)象。20144-