蛋白質(zhì)與核酸修改

1、會計學(xué)1蛋白質(zhì)與核酸修改蛋白質(zhì)與核酸修改人類基因組計劃人類基因組計劃（human genome project, HGP）20032003年年4 4月美、英、法、德、日、中六個國家共同宣布已完成人類生命的分月美、英、法、德、日、中六個國家共同宣布已完成人類生命的分子指南子指南由由3030億個堿基對組成的人類基因組億個堿基對組成的人類基因組DNADNA的關(guān)鍵序列。的關(guān)鍵序列。第第一一節(jié)節(jié) 氨氨基基酸酸 蛋白質(zhì)是生命的基礎(chǔ)，而氨基酸又蛋白質(zhì)是生命的基礎(chǔ)，而氨基酸又是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基石，要了解蛋白質(zhì)必是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基石，要了解蛋白質(zhì)必先了解氨基酸。先了解氨基酸。 一一、氨氨基基酸酸的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)、分分類

2、類和和命命名名 分分子子中中既既含含有有氨氨基基又又含含有有羧羧基基的的化化合合物物稱稱氨氨基基酸酸。 R-CH(NH2)COOH R-CH(NH2)CH2COOH RCH(NH2)CH2CH2COOH （一）結(jié)構(gòu)與構(gòu)型（一）結(jié)構(gòu)與構(gòu)型 H2NCOOHHR（二）分類：氨基酸可按分子中氨基和羧基的相對數(shù)目也可按烴基的結(jié)構(gòu)根據(jù)氨基與羧基的相對位置不同根據(jù)氨基與羧基的相對位置不同（三） 、氨基酸的命名（三） 、氨基酸的命名 天天然然的的氨氨基基酸酸多多按按其其來來源源和和性性質(zhì)質(zhì)命命名名，例例如如：門門冬冬氨氨酸酸、甘甘氨氨酸酸。 RNH2OHORNH2OHOSTRUCTURE ANALYSIS1、

3、氨氨基基酸酸的的酸酸-堿堿性性與與等等電電點點 與強酸強堿反應(yīng)與強酸強堿反應(yīng)R CH COO-HOH+-NH3+OHH-NH2COOCHR-+NH3COOCHRH 等等電電點點：使使氨氨基基酸酸羧羧基基與與氨氨基基電電離離程程度度相相等等，整整個個氨氨基基酸酸分分子子呈呈電電中中性性的的溶溶液液的的 pH 值值稱稱氨氨基基酸酸的的等等電電點點（isoelectric point, pI） 。氨氨基基酸酸不不同同，等等電電點點也也不不同同。 pHpI pHpI pHpI +CH2O C ClOR CH COOHNH2CH2O CONH CHRCOOH+HNH2COOCHRR COClRH+COO

4、C NH CHHClOR（氨基）和二硝基氟苯（氨基）和二硝基氟苯（DNFB）反應(yīng)）反應(yīng) 黃色黃色用來鑒定多肽或蛋白質(zhì)的末端氨基，用于測定氨基酸在用來鑒定多肽或蛋白質(zhì)的末端氨基，用于測定氨基酸在蛋白質(zhì)中的排列次序。蛋白質(zhì)中的排列次序。不同的氨基酸其等電點也不相同不同的氨基酸其等電點也不相同：中性中性 -氨基酸的等電點在氨基酸的等電點在56.3之間之間；酸性在酸性在2.8.2之間之間；堿性的在堿性的在9.710.7之間。之間。在等電點時，偶極離子的濃度最大，氨基酸的在等電點時，偶極離子的濃度最大，氨基酸的溶解度最小，因此可以通過調(diào)節(jié)等電點來溶解度最小，因此可以通過調(diào)節(jié)等電點來分離分離、提純提純氨基

5、酸。氨基酸。 +N2H2O+CHRCOOHCOOHRCHNH2HNO2HO此此反反應(yīng)應(yīng)主主要要用用于于氨氨基基酸酸中中氨氨基基含含量量的的分分析析。 5.5.（氨基）和甲醛反應(yīng)（氨基）和甲醛反應(yīng)6.6.氨基酸受熱反應(yīng)氨基酸受熱反應(yīng) RCHCOOHNH2OHCOHCNH2RRCHCONHHCCNHOR+2H2O+NH2CHRCOORCOOHRCHNH2ROHCONH2NH2RCHNH2NHNH2HNO2N3NH2CHROC（?；B氮） 用醛或酮和用醛或酮和HCN加成得氰醇，再和氨作用得氨基加成得氰醇，再和氨作用得氨基腈，水解后得氨基酸。腈，水解后得氨基酸。1由醛或酮制備由醛或酮制備2鹵代酸氨解鹵

6、代酸氨解先將丙二酸酯轉(zhuǎn)化成先將丙二酸酯轉(zhuǎn)化成N-鄰苯二甲酰亞胺基丙二酸酯，然后鄰苯二甲酰亞胺基丙二酸酯，然后再烷基化，水解，脫羧，即可得再烷基化，水解，脫羧，即可得-氨基酸。氨基酸。 蛋氨酸蛋氨酸4 4丙二酸酯法丙二酸酯法第二節(jié)第二節(jié) 多肽多肽 一一、多多肽肽 RCOOHCHNHNH2CHROC 一一分分子子氨氨基基酸酸的的羧羧基基與與另另一一分分子子氨氨基基酸酸的的氨氨基基反反應(yīng)應(yīng)形形成成的的酰酰胺胺類類化化合合物物稱稱做做二二肽肽。方方框框內(nèi)內(nèi)的的酰酰氨氨鍵鍵在在生生化化中中稱稱做做肽肽鍵鍵。若若干干分分子子氨氨基基酸酸按按照照這這種種形形式式依依次次結(jié)結(jié)合合形形成成的的具具有有一一定定生

7、生理理活活性性的的化化合合物物稱稱做做多多肽肽。 氮端（氮端（N端）端）碳端（碳端（C端端）這些氨基酸是按什么次序結(jié)合的。這些氨基酸是按什么次序結(jié)合的。 它是由哪些氨基酸組成的；它是由哪些氨基酸組成的；1.N端分析：端分析：2.端基分析端基分析異硫氰酸苯酯法（異硫氰酸苯酯法（Edman降解法）：降解法）： 1.溶液法溶液法 NH2CHCOOHR1NH2CHCOOHR2Z NHCHCOOHR1Z NHCHCOXR1NH2CHCOYR2Z NHCHCOR1NHCHCOYR2羧基組分氨基組分保護氨基活化羧基保護羧基連接羧基的保護：羧基的保護：常用芐酯基常用芐酯基 2.混酐法混酐法 NH2CHCH2C

8、OCOOHNHCH2COOHNHCHCOCH2SH半胱酪異亮谷門冬脯半胱亮甘S S其中的二硫鍵是由半胱氨酸的其中的二硫鍵是由半胱氨酸的SH基基氧化得到，如通過還原作用破壞二硫鍵氧化得到，如通過還原作用破壞二硫鍵，則失去生理活性。，則失去生理活性。 蛋白質(zhì)是生命的基礎(chǔ)，也可以說蛋白質(zhì)是生命的基礎(chǔ)，也可以說生命是蛋白質(zhì)的存在形式。生命是蛋白質(zhì)的存在形式。 要探索生命要探索生命的奧秘，關(guān)鍵在研究蛋白質(zhì)的存在形的奧秘，關(guān)鍵在研究蛋白質(zhì)的存在形式。式。 蛋白質(zhì)的生理功能不但決定于它蛋白質(zhì)的生理功能不但決定于它的組成， 更取決于它的結(jié)構(gòu)， 蛋白質(zhì)的的組成， 更取決于它的結(jié)構(gòu)， 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜。結(jié)構(gòu)極

9、其復(fù)雜。 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)： 蛋蛋白白質(zhì)質(zhì)的的一一級級結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu) 蛋蛋白白質(zhì)質(zhì)的的二二級級結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu) 蛋蛋白白質(zhì)質(zhì)的的三三級級結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu) C O H NRHCH NC OCHRCH CH3 H3C HCC NOHCC PH pI 核酸核苷酸核苷磷酸戊糖堿基水解核酸核酸 核核 酸酸 是是 存存 在在 于于 細(xì)細(xì) 胞胞 核核 中中 的的 一一 種種 酸酸 性性物物 質(zhì)質(zhì) 。核核 酸酸 分分 核核 糖糖 核核 酸酸 (R N A )與與 脫脫 氧氧 核核糖糖 核核 酸酸 (D N A )。近近 代代 生生 命命 科科 學(xué)學(xué) 已已 經(jīng)經(jīng) 證證 明明核核 酸酸 是是 生生 物物 遺遺 傳傳 的的 物

10、物 質(zhì)質(zhì) 基基 礎(chǔ)礎(chǔ) ， 或或 者者 說說 核核酸酸 是是 生生 物物 體體 制制 造造 蛋蛋 白白 質(zhì)質(zhì) 的的 模模 型型 ， 尤尤 其其 是是脫脫 氧氧 核核 糖糖 核核 酸酸 。 OOHOHHOCH2OHCH2OHCHOOHOHOH OOHOHHOCH2CH2OHCHOOHOH-D-呋喃核糖呋喃核糖 -D-2-脫氧呋喃核糖脫氧呋喃核糖 1戊糖戊糖核糖核酸（核糖核酸（RNA）水解得到的戊糖是核糖）水解得到的戊糖是核糖，脫氧核糖核脫氧核糖核酸（酸（DNA）水解得到的戊糖是）水解得到的戊糖是2-脫氧核糖脫氧核糖。 2堿基堿基存在于核苷酸中的存在于核苷酸中的堿基堿基，都是，都是嘧啶或嘌呤嘧啶或嘌

11、呤的衍生物的衍生物，常見的只有五種：，常見的只有五種：脲嘧啶（脲嘧啶（U）、胞嘧啶（、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（）、胸腺嘧啶（T）、腺嘌呤（）、腺嘌呤（A）、鳥嘌呤（）、鳥嘌呤（G）。）。從從RNA水解水解得到的堿基有得到的堿基有C、U、A、G。從從DNA水解水解得到的堿基有得到的堿基有C、T、A、G。 OOHHOCH2NNNH2OOOHHOCH2OHNNNNNH21543215432165432178659432 2-脫氧胞苷脫氧胞苷腺苷腺苷1-D-脫氧核呋喃糖胞嘧脫氧核呋喃糖胞嘧9-D-核呋喃糖腺嘌呤核呋喃糖腺嘌呤核苷酸是核苷和磷酸的酯，由核苷酸是核苷和磷酸的酯，由核苷的核苷的3位或位或5位上的羥基被磷酸酯化位上的羥基被磷酸酯化而生成的而生成的，它有強酸性。，它有強酸性。 OOHCH2OHUPHOHOOO脲嘧啶核苷酸脲嘧啶核苷酸(脲苷脲苷-5-磷酸磷酸) 人類基因組計劃人類基因組計劃（human genome project, HGP）20032003年年4 4月美、英、法、德、日、中六個國家共同宣布已完成人類生命的分月美、英、法、德、日、中六個國家共同宣布已完成人類生命的分子指南子指南由由3030億