蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)藥物

1、會計學(xué)1蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)藥物蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)藥物核糖核酸酶核糖核酸酶Anfinsen經(jīng)典實驗經(jīng)典實驗變性變性復(fù)性復(fù)性鐮刀狀紅細(xì)胞性貧血鐮刀狀紅細(xì)胞性貧血鐮刀狀紅細(xì)胞性貧血鐮刀狀紅細(xì)胞性貧血: :亞基亞基N N端的第端的第6 6號氨基酸殘基發(fā)生了變異，號氨基酸殘基發(fā)生了變異，GluVal,GluVal,這種變異來源于基因上遺傳信息的突變這種變異來源于基因上遺傳信息的突變。正常正常 DNA TGT GGG CTT CTT TTT mRNA ACA CCC GAA GAA AAA HbA N端端 蘇蘇 脯脯 谷谷 谷谷 賴賴異常異常 DNA TGT GGG CAT CTT TTT mRNA ACA CC

2、C GUA GAA AAA Hbs 蘇蘇 脯脯 纈纈 谷谷 賴賴 分子?。ǚ肿硬。≒aulingPauling）：）：蛋白質(zhì)分子蛋白質(zhì)分子發(fā)生變異所發(fā)生變異所導(dǎo)致的疾病導(dǎo)致的疾病鐮刀型紅細(xì)胞貧血鐮刀型紅細(xì)胞貧血二、蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系二、蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系 肌紅蛋白（肌紅蛋白（myoglobin,Mb） 血紅蛋白（血紅蛋白（hemoglubin , Hb） 物種間越接物種間越接近，一級結(jié)構(gòu)近，一級結(jié)構(gòu)越相似，空間越相似，空間結(jié)構(gòu)和功能也結(jié)構(gòu)和功能也相似。相似。 蛋白質(zhì)是由蛋白質(zhì)是由氨基酸氨基酸組成的大分子化合物，其理化性質(zhì)組成的大分子化合物，其理化性質(zhì)一、蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)一、蛋白

3、質(zhì)的理化性質(zhì) 第五節(jié) 蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)及其分離純化一部分與氨基酸一部分與氨基酸相似，如相似，如兩性電兩性電離、離、等電點等電點、呈呈色反應(yīng)色反應(yīng)等。等。也有一部分又也有一部分又不同于氨基酸不同于氨基酸，如，如高分子量高分子量、膠體性質(zhì)、膠體性質(zhì)、變性等。變性等。蛋白質(zhì)的兩性電離及等電點蛋白質(zhì)的兩性電離及等電點蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì)的等電點（等電點（pI）。蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì) 蛋白質(zhì)分子量頗大，介于一蛋白質(zhì)分子量頗大，介于一萬到百萬之間，故其分子的大萬到百萬之間，故其分子的大小已達(dá)到膠粒小已達(dá)到膠粒1 1100nm100nm范圍之范圍之內(nèi)。因此蛋白質(zhì)溶液具有膠體內(nèi)。因此蛋白質(zhì)溶液具有膠體溶

4、液的性質(zhì)。溶液的性質(zhì)。 蛋白質(zhì)溶液在一定條件下蛋白質(zhì)溶液在一定條件下相當(dāng)穩(wěn)定，穩(wěn)定該親水膠體的相當(dāng)穩(wěn)定，穩(wěn)定該親水膠體的因素是因素是：水化膜、電荷。水化膜、電荷。+帶正電荷的蛋白質(zhì)帶正電荷的蛋白質(zhì)帶負(fù)電荷的蛋白質(zhì)帶負(fù)電荷的蛋白質(zhì)(三三) 蛋白質(zhì)的沉淀和變性蛋白質(zhì)的沉淀和變性1、蛋白質(zhì)的沉淀、蛋白質(zhì)的沉淀脫水+OH-脫水H+-脫水+H+OH-H+OH-水化膜水化膜+H3NPrCOO-+ M+H3NPrCOO M+H3N Pr COOH + CCl3COO-+H3N Pr COOHCCl3COO-(5)蛋白質(zhì)互相沉淀蛋白質(zhì)互相沉淀:抗體抗體 抗原反應(yīng)抗原反應(yīng)蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性 天然蛋白質(zhì)在某

5、些物理、化學(xué)因素的作用下，喪失天然蛋白質(zhì)在某些物理、化學(xué)因素的作用下，喪失其生物活性，改變其理化性質(zhì)的現(xiàn)象。其生物活性，改變其理化性質(zhì)的現(xiàn)象。物理因素：加熱、高壓、攪拌、物理因素：加熱、高壓、攪拌、X-射線、紫外線、超聲波射線、紫外線、超聲波化學(xué)因素：強酸、強堿、脲、重金屬鹽、有機溶劑、生物堿等化學(xué)因素：強酸、強堿、脲、重金屬鹽、有機溶劑、生物堿等實質(zhì)：破壞副鍵，改變其構(gòu)象實質(zhì)：破壞副鍵，改變其構(gòu)象 變性蛋白變性蛋白質(zhì)通常都是固體質(zhì)通常都是固體狀態(tài)物質(zhì)，不溶狀態(tài)物質(zhì)，不溶于水和其它溶劑于水和其它溶劑，也不可能恢復(fù)，也不可能恢復(fù)原有蛋白質(zhì)所具原有蛋白質(zhì)所具有的性質(zhì)。所以有的性質(zhì)。所以，蛋白質(zhì)的變

6、性，蛋白質(zhì)的變性通常都伴隨著不通常都伴隨著不可逆沉淀。引起可逆沉淀。引起變性的主要因素變性的主要因素是熱、紫外光、是熱、紫外光、激烈的攪拌以及激烈的攪拌以及強酸和強堿等強酸和強堿等。表現(xiàn)：表現(xiàn)：物理性質(zhì)：旋光度改變、粘度和表面張力增大，溶物理性質(zhì)：旋光度改變、粘度和表面張力增大，溶 解度降低，失去結(jié)晶性解度降低，失去結(jié)晶性化學(xué)性質(zhì)：易被水解，易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)?；瘜W(xué)性質(zhì)：易被水解，易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。 如天然乳球蛋白能與如天然乳球蛋白能與12個個2,4-二硝基氟苯二硝基氟苯 反應(yīng)，變性后可以增至反應(yīng)，變性后可以增至31個。個。生物活性：變性蛋白質(zhì)可以部分或全部失去生物活性。生物活性：變性蛋白質(zhì)可以部分

7、或全部失去生物活性。蛋白質(zhì)的變性可逆變性不可逆變性蛋白質(zhì)的變性作用蛋白質(zhì)的變性作用變性條件：變性條件： 物理因素：干燥、加熱、高壓、振蕩或攪拌、紫外線、物理因素：干燥、加熱、高壓、振蕩或攪拌、紫外線、X射線、射線、超聲等等。超聲等等。化學(xué)因素：強酸、強堿、尿素、重金屬鹽、生物堿試劑（三氯乙酸、乙醇化學(xué)因素：強酸、強堿、尿素、重金屬鹽、生物堿試劑（三氯乙酸、乙醇等等）。等等）。變性后的特點：變性后的特點： 喪失生物活性喪失生物活性 溶解度降低溶解度降低 易被水解（對水解酶的抵抗力減弱）。易被水解（對水解酶的抵抗力減弱）。變性作用的利用：變性作用的利用： 消毒、殺菌、點豆腐等；消毒、殺菌、點豆腐等

8、； 排毒（重金屬鹽中毒的急救）；排毒（重金屬鹽中毒的急救）； 腫瘤的治療（放療殺死癌細(xì)胞）；腫瘤的治療（放療殺死癌細(xì)胞）；變性作用的防治：變性作用的防治： 種子的貯存；種子的貯存； 人體衰老（緩慢變性）；人體衰老（緩慢變性）； 防止紫外光灼傷皮膚。防止紫外光灼傷皮膚。 4 4蛋白質(zhì)的顏色反應(yīng)蛋白質(zhì)的顏色反應(yīng) （1 1）縮二脲反應(yīng)）縮二脲反應(yīng) 蛋白質(zhì)與新配置的堿性硫酸銅溶液反應(yīng)，呈紫色蛋白質(zhì)與新配置的堿性硫酸銅溶液反應(yīng)，呈紫色，稱為縮二脲反應(yīng)。，稱為縮二脲反應(yīng)。 （2 2）蛋白黃反應(yīng)）蛋白黃反應(yīng) 蛋白質(zhì)中含有苯環(huán)的氨基酸，遇濃硝酸發(fā)生硝蛋白質(zhì)中含有苯環(huán)的氨基酸，遇濃硝酸發(fā)生硝化反應(yīng)而生成黃色硝基

9、化合物的反應(yīng)稱為蛋白黃反應(yīng)。化反應(yīng)而生成黃色硝基化合物的反應(yīng)稱為蛋白黃反應(yīng)。 （3 3）米勒反應(yīng)）米勒反應(yīng) 蛋白質(zhì)中酪氨酸的酚基遇到硝酸汞的硝酸溶液。蛋白質(zhì)中酪氨酸的酚基遇到硝酸汞的硝酸溶液。 （4 4）茚三酮反應(yīng)）茚三酮反應(yīng) 蛋白質(zhì)與稀的茚三酮溶液共熱，即呈現(xiàn)藍(lán)色蛋白質(zhì)與稀的茚三酮溶液共熱，即呈現(xiàn)藍(lán)色。大部分蛋白質(zhì)均含有帶芳香環(huán)的苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸。這三種氨基酸的在280nm 附近有最大吸收。因此，大多數(shù)蛋白質(zhì)在280nm 附近顯示強的吸收。利用這個性質(zhì)，可以對蛋白質(zhì)進(jìn)行定性鑒定。七七.蛋白質(zhì)的顏色反應(yīng)蛋白質(zhì)的顏色反應(yīng)1.雙縮脲反應(yīng)：雙縮脲反應(yīng)： 兩分子雙縮脲與堿性硫酸銅作用，生成粉紅

10、色的復(fù)合物含有兩個或兩個以上肽鍵的化合物，能發(fā)生同樣的反應(yīng)肽鍵的反應(yīng)，肽鍵越多顏色越深受蛋白質(zhì)特異性影響小蛋白質(zhì)定量測定；測定蛋白質(zhì)水解程度2.米倫氏反應(yīng)米倫氏反應(yīng)酪氨酸的顯色反應(yīng)（酚羥基反應(yīng)）米倫試劑為硝酸、亞硝酸、硝酸汞、亞硝酸汞的混合物蛋白溶液中，加入米倫試劑，產(chǎn)生白色沉淀，加熱后變成紅色3.乙醛酸反應(yīng)乙醛酸反應(yīng)在蛋白質(zhì)溶液中加入HCOCOOH，將濃硫酸沿管壁緩慢加入，不使相混，在液面交界處，即有紫色環(huán)形成色氨酸的反應(yīng)（吲哚環(huán)的反應(yīng)）鑒定蛋白質(zhì)中是否含有色氨酸明膠中不含色氨酸4.坂口反應(yīng)坂口反應(yīng)精氨酸的反應(yīng)（胍基的反應(yīng)）精氨酸與-萘酚在堿性次氯酸鈉（或次溴酸鈉）溶液中發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生紅色產(chǎn)

11、物鑒定蛋白質(zhì)中是否含有精氨酸定量測定精氨酸5.福林試劑反應(yīng)福林試劑反應(yīng)酪氨酸、色氨酸的反應(yīng)（還原反應(yīng)）福林試劑：磷鉬酸-磷鎢酸 與雙縮脲法結(jié)合-Lowry法在堿性條件下，蛋白質(zhì)與硫酸銅發(fā)生反應(yīng)蛋白質(zhì)-銅絡(luò)合物，將福林試劑還原，產(chǎn)生磷鉬藍(lán)和磷鎢藍(lán)混合物靈敏度提高100倍6.茚三酮反應(yīng)茚三酮反應(yīng)靈敏度差7.黃蛋白反應(yīng)黃蛋白反應(yīng)濃硝酸與酪氨酸、色氨酸的反應(yīng)生成黃色化合物指甲、皮膚、毛發(fā)8.考馬斯亮藍(lán)考馬斯亮藍(lán)G-250本身為紅色，與蛋白質(zhì)反應(yīng)呈藍(lán)色與蛋白的親和力強，靈敏度高1-1000微克/毫升鹽析（鹽析（salt precipitation）：中性鹽）：中性鹽（硫酸銨等），分段鹽析（硫酸銨等），分

12、段鹽析有機試劑沉淀：乙醇、丙酮，低溫有機試劑沉淀：乙醇、丙酮，低溫 免疫沉淀：抗原免疫沉淀：抗原-抗體抗體電泳（電泳（electrophoresis）：）：pI，分，分子量的大小子量的大小 透析（透析（dialysis）：）： 半透膜半透膜層析（層析（chromatography）：離子交換層析、：離子交換層析、親和層析、凝膠柱親和層析、凝膠柱層析層析離心、超速離心、超速離心（離心（ultracentrifugation）：）：沉降系數(shù)沉降系數(shù)S電泳電泳（electrophoresis）雙向凝膠電泳技術(shù)雙向凝膠電泳技術(shù)層析層析chromatography 凝膠柱層析凝膠柱層析 離子交換層析離子

13、交換層析 親和層析親和層析異硫氰酸異硫氰酸苯酯苯酯按化學(xué)組成分單純蛋白質(zhì)結(jié)合蛋白質(zhì)1、乳清蛋白、角蛋白乳清蛋白、角蛋白單純蛋白質(zhì)單純蛋白質(zhì)+輔基輔基脂蛋白糖蛋白色蛋白核蛋白金屬蛋白2、按形狀分纖維狀蛋白質(zhì)球狀蛋白質(zhì)五、蛋白質(zhì)的分類五、蛋白質(zhì)的分類3.根據(jù)蛋白質(zhì)的功能分；根據(jù)蛋白質(zhì)的功能分；（1） 活性蛋白活性蛋白 按生理作用不同又可分為按生理作用不同又可分為: 酶、激素、抗體、收縮蛋白、運輸?shù)鞍椎取Ｃ?、激素、抗體、收縮蛋白、運輸?shù)鞍椎?。?）非活性蛋白）非活性蛋白 擔(dān)任生物的保護(hù)或支持作擔(dān)任生物的保護(hù)或支持作用的蛋白，但本身不具有生物活性的物質(zhì)。用的蛋白，但本身不具有生物活性的物質(zhì)。例如：貯存蛋白（清蛋白、酪蛋白等），結(jié)例如：貯存蛋白（清蛋白、酪蛋白等），結(jié)構(gòu)蛋白（角蛋白、彈性蛋白膠原等）等等構(gòu)蛋白（角蛋白、彈性蛋白膠原等）等等謝 謝 物種間越接物種間越接近，一級結(jié)構(gòu)近，一級結(jié)構(gòu)越相似，空間越相似，空間結(jié)構(gòu)和功能也結(jié)構(gòu)和功能也相似。相似。表現(xiàn)：表現(xiàn)：物理性質(zhì)：旋光度改變、粘度和表面