蛋白質(zhì)化學(xué)總論和氨基酸

1、會(huì)計(jì)學(xué)1蛋白質(zhì)化學(xué)總論和氨基酸蛋白質(zhì)化學(xué)總論和氨基酸18世紀(jì)中葉世紀(jì)中葉Beccari首次報(bào)道應(yīng)用稀酸、稀堿可首次報(bào)道應(yīng)用稀酸、稀堿可從動(dòng)植物組織中分離到從動(dòng)植物組織中分離到含氮類物質(zhì)含氮類物質(zhì)。1838年荷蘭化學(xué)年荷蘭化學(xué)家家Mulder進(jìn)行元素分析發(fā)現(xiàn)幾乎所有的蛋白質(zhì)都有相進(jìn)行元素分析發(fā)現(xiàn)幾乎所有的蛋白質(zhì)都有相同的實(shí)驗(yàn)公式。用同的實(shí)驗(yàn)公式。用“蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)”這一名詞來(lái)描述這類分這一名詞來(lái)描述這類分子是由子是由Mulder的合作者永斯的合作者永斯貝采利烏斯貝采利烏斯于于1838年提出年提出 。蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、種類繁多、功能各異結(jié)構(gòu)復(fù)雜、種類繁多、功能各異，是生，是生物體內(nèi)物體內(nèi)構(gòu)建生命

2、、行使生命活動(dòng)構(gòu)建生命、行使生命活動(dòng)的最主要的功能分子的最主要的功能分子,在在幾乎所有的生命活動(dòng)中起著關(guān)鍵的作用幾乎所有的生命活動(dòng)中起著關(guān)鍵的作用。如果說(shuō)。如果說(shuō)基因是生命的指導(dǎo)者和生命藍(lán)圖的構(gòu)建者，蛋白質(zhì)就基因是生命的指導(dǎo)者和生命藍(lán)圖的構(gòu)建者，蛋白質(zhì)就是是組成生命的主要材料，是生命的實(shí)踐者和執(zhí)行者組成生命的主要材料，是生命的實(shí)踐者和執(zhí)行者。蛋白質(zhì)將生物體的遺傳信息表達(dá)成生物的性狀，指導(dǎo)蛋白質(zhì)將生物體的遺傳信息表達(dá)成生物的性狀，指導(dǎo)生命活動(dòng)，控制生物的代謝、生長(zhǎng)、發(fā)育及繁殖。生命活動(dòng)，控制生物的代謝、生長(zhǎng)、發(fā)育及繁殖。氫氫(H) 6%-7% 氧氧(O) 19%-24%氮氮(N) 13%-19%

3、硫硫(S) 0%-4%有些含有些含P、I，少量的還含有少量的還含有Fe、Cu、Zn、Mn、Co、Mo等等各種蛋白質(zhì)的各種蛋白質(zhì)的含氮量很接近含氮量很接近，平均為平均為16%。由于體內(nèi)組織的主要含氮物是蛋白質(zhì)，因。由于體內(nèi)組織的主要含氮物是蛋白質(zhì)，因此，只要測(cè)定生物樣品中的氮含量，就可以按下式推算出蛋白質(zhì)大致含量。此，只要測(cè)定生物樣品中的氮含量，就可以按下式推算出蛋白質(zhì)大致含量。 每克樣品中含氮克數(shù)每克樣品中含氮克數(shù)6.25100=100克樣品中蛋白質(zhì)含量克樣品中蛋白質(zhì)含量(克克%)三聚氰胺三聚氰胺（英文名（英文名Melamine），是一種三嗪類含氮雜環(huán)有機(jī)，是一種三嗪類含氮雜環(huán)有機(jī)化合物，重要

4、的氮雜環(huán)有機(jī)化化合物，重要的氮雜環(huán)有機(jī)化工原料。簡(jiǎn)稱三胺，又叫工原料。簡(jiǎn)稱三胺，又叫2 ,4 ,6- 三氨基三氨基-1,3,5-三嗪、蜜胺、三嗪、蜜胺、氰尿酰胺、三聚氰酰胺，分子氰尿酰胺、三聚氰酰胺，分子式式C3N6H6、C3N3(NH2)3，分，分子量子量126.12，含氮量含氮量66.7%。 Valine纈氨酸纈氨酸ValV要求：要求： 能熟背能熟背JUZBOXJUZBOXCHH2NCOOHR殘基殘基：肽鏈中，氨基酸之間縮合時(shí)都脫去一個(gè)水分子，：肽鏈中，氨基酸之間縮合時(shí)都脫去一個(gè)水分子，脫水后的殘余部分叫殘基脫水后的殘余部分叫殘基（residue), 因此蛋白質(zhì)肽鏈中的氨基酸統(tǒng)統(tǒng)是殘基形式

5、。因此蛋白質(zhì)肽鏈中的氨基酸統(tǒng)統(tǒng)是殘基形式。Chiral carbon 非極性（脂肪族）非極性（脂肪族）R側(cè)鏈側(cè)鏈，Ala、Val、Leu及及Ile的側(cè)的側(cè)鏈在蛋白質(zhì)分子中易于聚鏈在蛋白質(zhì)分子中易于聚攏在一起，通過(guò)攏在一起，通過(guò)疏水作用疏水作用穩(wěn)定蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)。Gly是是最簡(jiǎn)單的氨基酸，雖然疏最簡(jiǎn)單的氨基酸，雖然疏水，但最小的側(cè)鏈對(duì)于疏水，但最小的側(cè)鏈對(duì)于疏水作用沒(méi)有貢獻(xiàn)。水作用沒(méi)有貢獻(xiàn)。Met的的側(cè)鏈有硫酯基團(tuán)。側(cè)鏈有硫酯基團(tuán)。 分支氨基酸分支氨基酸芳香族氨基酸芳香族氨基酸，具有，具有芳香環(huán)側(cè)鏈芳香環(huán)側(cè)鏈，相對(duì)非極性，都能參與疏水作用相對(duì)非極性，都能參與疏水作用，Tyr的羥基能

6、夠形的羥基能夠形成氫鍵，是一些酶的重要的功能基團(tuán)。成氫鍵，是一些酶的重要的功能基團(tuán)。Tyr和和Trp比比Phe是明顯更加極性的氨基酸（羥基是明顯更加極性的氨基酸（羥基及吲哚環(huán)上的及吲哚環(huán)上的N）。）。芳香氨基酸的芳香氨基酸的紫外吸收曲線紫外吸收曲線比較比較:pH 6.0時(shí)時(shí)Trp和和Tyr的紫的紫外吸收光譜，相同條件下，外吸收光譜，相同條件下，等摩爾數(shù)（等摩爾數(shù)（10-3 M）的）的Trp的的光吸收是光吸收是Tyr的的4倍，兩者最倍，兩者最大光吸收的波長(zhǎng)在大光吸收的波長(zhǎng)在280 nm附附近。第三個(gè)紫外光吸收的氨近。第三個(gè)紫外光吸收的氨基酸基酸-Phe，對(duì)蛋白質(zhì)光吸收，對(duì)蛋白質(zhì)光吸收的貢獻(xiàn)很?。?/p>

7、未顯示）。的貢獻(xiàn)很?。ㄎ达@示）。 極性不帶電極性不帶電的的R基團(tuán)，基團(tuán)，與非極性氨基酸相比，與非極性氨基酸相比，這些氨基酸的這些氨基酸的R基團(tuán)在基團(tuán)在水中溶解度較大或更加水中溶解度較大或更加親水親水，它們的側(cè)鏈基團(tuán)，它們的側(cè)鏈基團(tuán)可以可以與水形成氫鍵與水形成氫鍵。Asn和和Gln是蛋白質(zhì)中的是蛋白質(zhì)中的兩個(gè)兩個(gè)酰胺氨基酸酰胺氨基酸，易于，易于被酸或堿水解。被酸或堿水解。Cys的的巰基易氧化形成二硫鍵巰基易氧化形成二硫鍵，對(duì)蛋白質(zhì)高級(jí)結(jié)構(gòu)的，對(duì)蛋白質(zhì)高級(jí)結(jié)構(gòu)的形成重要。形成重要。植物常受到植物常受到逆境逆境條件的危害，其中由條件的危害，其中由干旱和鹽漬干旱和鹽漬引起的引起的滲透脅迫滲透脅迫對(duì)植物

8、的生長(zhǎng)和產(chǎn)量影響最大。但植物對(duì)植物的生長(zhǎng)和產(chǎn)量影響最大。但植物通過(guò)長(zhǎng)期的進(jìn)化已形成了許多機(jī)制通過(guò)長(zhǎng)期的進(jìn)化已形成了許多機(jī)制抵抗抵抗外界的逆境條件外界的逆境條件。在滲透脅迫下，植物可通過(guò)。在滲透脅迫下，植物可通過(guò)積累一定量的溶質(zhì)降低水積累一定量的溶質(zhì)降低水勢(shì)勢(shì)，維持植物體內(nèi)的水分平衡，保證植物的正常生長(zhǎng)。，維持植物體內(nèi)的水分平衡，保證植物的正常生長(zhǎng)。這類物質(zhì)包括這類物質(zhì)包括一系列的含氮化合物一系列的含氮化合物(如如脯氨酸、多胺等脯氨酸、多胺等)，分布最廣的是脯氨酸，分布最廣的是脯氨酸(Pro)。Pro主要以主要以游離狀態(tài)游離狀態(tài)廣泛廣泛存在于植物中，它是存在于植物中，它是水溶性最大的氨基酸水溶性

9、最大的氨基酸（1620 mg/ml），），具有具有較強(qiáng)的水合能力較強(qiáng)的水合能力。在植物細(xì)胞生理干旱時(shí)，它。在植物細(xì)胞生理干旱時(shí)，它的增加有助于細(xì)胞或組織持水。植物中游離脯氨酸含量的增加有助于細(xì)胞或組織持水。植物中游離脯氨酸含量(干重干重)甚微甚微(0.2-0.69 mg/g)，約占游離氨基酸總量的百，約占游離氨基酸總量的百分之幾，但受到干旱、鹽漬等滲透脅迫時(shí)，分之幾，但受到干旱、鹽漬等滲透脅迫時(shí)，脯氨酸會(huì)大脯氨酸會(huì)大量積累，其含量甚至高達(dá)百倍以上量積累，其含量甚至高達(dá)百倍以上。所有的植物在鹽漬。所有的植物在鹽漬條件下會(huì)發(fā)生游離條件下會(huì)發(fā)生游離Pro的積累。如以的積累。如以桿裂絲藻桿裂絲藻為材料

10、的為材料的研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)培養(yǎng)基鹽度從研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)培養(yǎng)基鹽度從0提高到提高到40%時(shí)，時(shí)，Pro以外的以外的其余其余15種氨基酸總量從種氨基酸總量從95 mM上升到上升到120 mM，而，而Pro則則由由2 mM增加到增加到278 mM。 二硫鍵二硫鍵Disulfide bond帶正電荷帶正電荷的三個(gè)的三個(gè)堿性氨基酸堿性氨基酸，最為親水的最為親水的R基團(tuán)基團(tuán)，pH 7.0時(shí)帶正電荷時(shí)帶正電荷，側(cè)鏈上有第二側(cè)鏈上有第二個(gè)氨基個(gè)氨基，Arg有帶正電的有帶正電的胍基胍基，His有可帶電的有可帶電的咪唑基咪唑基（唯一），在許多酶促反應(yīng)中作（唯一），在許多酶促反應(yīng)中作為質(zhì)子供體為質(zhì)子供體/受體。受體。 -氨

11、基氨基胍基胍基咪唑基咪唑基親水指數(shù)親水指數(shù)L- amino acidD- amino acidCCARRAL型型D型型L-別蘇氨酸別蘇氨酸 4-Hydroxyproline 5-Hydroxylysine, 6-N-methyllysine, desmosine Phospho-Ser, -Thr, -Tyr -Carboxyglutamic acid Pyroglutamic acid 大量出現(xiàn)在膠原蛋白大量出現(xiàn)在膠原蛋白結(jié)締組織結(jié)締組織4-羥脯氨酸羥脯氨酸5-羥賴氨酸羥賴氨酸結(jié)締組織結(jié)締組織鎖鏈素，吡啶環(huán)由鎖鏈素，吡啶環(huán)由4個(gè)個(gè)Lys分子的側(cè)鏈組分子的側(cè)鏈組成，存在于彈性蛋成，存在于彈性蛋

12、白（白（elastin）中）中凝血酶凝血酶信號(hào)傳導(dǎo)信號(hào)傳導(dǎo)-羧基羧基谷氨酸谷氨酸O-磷酸磷酸絲氨酸絲氨酸Pyroglutamic acid (焦谷氨酸焦谷氨酸), 神經(jīng)肽的神經(jīng)肽的N端多數(shù)為焦谷氨酸端多數(shù)為焦谷氨酸能夠能夠增加細(xì)胞合成乙酰增加細(xì)胞合成乙酰膽堿、增加乙酰膽堿受膽堿、增加乙酰膽堿受體體的數(shù)量、加強(qiáng)大腦左的數(shù)量、加強(qiáng)大腦左右半球之間的信息交流，右半球之間的信息交流，幫助提高記憶力和頭腦幫助提高記憶力和頭腦敏銳度。敏銳度。21號(hào)和號(hào)和22號(hào)號(hào)primary amino acid ？ Ornithine（鳥(niǎo)氨酸）、（鳥(niǎo)氨酸）、Citrulline（瓜氨酸）（瓜氨酸） 5-Hydroxyt

13、ryptamine（5-羥色胺）羥色胺） Homoamino acids（同型氨基酸）（同型氨基酸） 3,4-Dihydroxyphenylalanine (DOPA)（多巴）（多巴）-Aminobutyric acid (GABA) Mono, di, tri-iodotyrosine; thyroxineSeC（selenocysteine，硒半胱氨酸硒半胱氨酸）第第21個(gè)一級(jí)氨基酸個(gè)一級(jí)氨基酸?遺傳密碼字典的破譯，遺傳密碼字典的破譯，通用通用性性作為遺傳密碼的基本特點(diǎn)作為遺傳密碼的基本特點(diǎn)之一被人們認(rèn)可。近年來(lái)研之一被人們認(rèn)可。近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)了一些例外，除線粒究發(fā)現(xiàn)了一些例外，除線粒體使

14、用一組密碼子其含義有體使用一組密碼子其含義有別于核基因之外，原先被認(rèn)別于核基因之外，原先被認(rèn)為僅用作為僅用作終止信號(hào)的無(wú)義密終止信號(hào)的無(wú)義密碼子在某些情況下可重新詮碼子在某些情況下可重新詮釋，編碼特定的氨基酸釋，編碼特定的氨基酸。硒。硒代半胱氨酸就是由代半胱氨酸就是由UGA無(wú)義無(wú)義編碼編碼。第第21個(gè)基本氨基酸（個(gè)基本氨基酸（E.coli）-硒代半胱氨酸密碼子為硒代半胱氨酸密碼子為UGA，有特殊的，有特殊的 tRNA-Ser與其識(shí)別，與其識(shí)別，Ser結(jié)合入肽鏈結(jié)合入肽鏈，則立即修飾為硒代半胱，則立即修飾為硒代半胱氨酸氨酸 是目前已知的是目前已知的第第22種種參與蛋白質(zhì)生物合成的氨基參與蛋白質(zhì)生

15、物合成的氨基酸，與標(biāo)準(zhǔn)氨基酸不同的是，酸，與標(biāo)準(zhǔn)氨基酸不同的是，由終止密碼子由終止密碼子UAG的有義編碼形成的有義編碼形成。與之對(duì)應(yīng)的在產(chǎn)甲烷菌中也含。與之對(duì)應(yīng)的在產(chǎn)甲烷菌中也含有特異的有特異的吡咯賴氨酰吡咯賴氨酰-tRNA合成酶合成酶(PylRS)和和吡咯吡咯賴氨酸賴氨酸t(yī)RNA (tRNAPyl)，tRNAPyl具有不同于經(jīng)具有不同于經(jīng)典典tRNA的特殊結(jié)構(gòu)。的特殊結(jié)構(gòu)。Hao, B., et al. A novel UAG encoded residue in the structure of a methanogen methyltransferase. Science 296: 14

16、62-1466, 2002. PyL (Pyrrolysine，吡咯賴氨酸吡咯賴氨酸) - 第第22個(gè)一級(jí)氨基酸個(gè)一級(jí)氨基酸?- -參與尿素循環(huán)參與尿素循環(huán) 瓜氨酸瓜氨酸(存在于尿素循環(huán)存在于尿素循環(huán),從西瓜汁分離到從西瓜汁分離到)，與，與Asp作用生成精胺琥珀酸，再轉(zhuǎn)變?yōu)樽饔蒙删风晁幔俎D(zhuǎn)變?yōu)锳rg而裂解生成尿素而裂解生成尿素 鳥(niǎo)氨酸鳥(niǎo)氨酸 ( (存在于尿素循環(huán)，與氨甲酰磷酸合成瓜氨酸存在于尿素循環(huán)，與氨甲酰磷酸合成瓜氨酸) ) “The taste of love” 是是松果體素松果體素 ( 褪黑素褪黑素, melatonin，5-甲氧基甲氧基-N-乙酰色胺乙酰色胺 ) 和和 血清素

17、血清素(serotonin) 的前體。的前體。 5-HT作為作為神經(jīng)遞質(zhì)神經(jīng)遞質(zhì)，主要分布于松果體和下丘腦，主要分布于松果體和下丘腦，可能參與，可能參與痛覺(jué)、睡眠和體溫痛覺(jué)、睡眠和體溫等生理功能的調(diào)節(jié)等生理功能的調(diào)節(jié)。 色氨酸色氨酸 HHO5-羥色胺羥色胺松果體素（褪黑素，松果體素（褪黑素，5-甲氧基甲氧基-N-乙酰色胺）乙酰色胺） Homoserine 微生物、植物的代謝中間產(chǎn)物微生物、植物的代謝中間產(chǎn)物 HomocysteineHomocitrulline 攝取高攝取高Lys含量的食物時(shí)從尿中排出含量的食物時(shí)從尿中排出Homomethionine* Met的分解產(chǎn)物，存在的分解產(chǎn)物，存在于

18、于S-adenosylhomo-cysteine. Methionine從從Tyr衍生出來(lái)衍生出來(lái)的重要生理物質(zhì)的重要生理物質(zhì)， 其中多巴是一其中多巴是一種氨基酸。種氨基酸。兒茶酚乙胺兒茶酚乙胺味精是神經(jīng)遞質(zhì)味精是神經(jīng)遞質(zhì)GABA的直接前體的直接前體鎮(zhèn)靜神經(jīng)，抗焦慮鎮(zhèn)靜神經(jīng)，抗焦慮降低血壓，提高腦活力等降低血壓，提高腦活力等甲狀腺內(nèi)貯存碘的氨基酸甲狀腺內(nèi)貯存碘的氨基酸Lambert-Beer law: A = log Io/I = clA: absorbanceIo: intensity of the incident lightI: intensity of the transmitted

19、light : molar extinction coefficient（摩爾消光系數(shù)）（摩爾消光系數(shù)）( parallel and monochromatic )1 mol Gly溶于水時(shí)，溶液的溶于水時(shí)，溶液的pH約為約為6，用標(biāo)準(zhǔn)，用標(biāo)準(zhǔn)NaOH進(jìn)行滴定的滴定曲線。進(jìn)行滴定的滴定曲線。pK1pK2 K1=+H3NCH2COO- H+/ +H3NCH2COOH K2=H2NCH2COO- H+/ +H3NCH2COOpHpI, 帶負(fù)電。帶負(fù)電。 同樣，對(duì)于側(cè)鏈含有可解離基團(tuán)的氨基酸同樣，對(duì)于側(cè)鏈含有可解離基團(tuán)的氨基酸，其，其pI值也決定于兩性離子兩邊的值也決定于兩性離子兩邊的pK值的算值的

20、算術(shù)平均值術(shù)平均值。 酸性氨基酸酸性氨基酸： pI = (pK1 + pKR-COO- )/2 堿性氨基酸堿性氨基酸： pI = (pK2 + pKR-NH2 )/2二十種基本氨基酸，除二十種基本氨基酸，除His外，在生理外，在生理pH（pH 7附近）下都附近）下都沒(méi)有明顯的緩沖容量沒(méi)有明顯的緩沖容量，因?yàn)檫@些氨基酸的，因?yàn)檫@些氨基酸的表觀解離常數(shù)都不在表觀解離常數(shù)都不在pH 7附近，緩沖容量只有在接近附近，緩沖容量只有在接近表觀解離常數(shù)值時(shí)才表現(xiàn)出來(lái)。表觀解離常數(shù)值時(shí)才表現(xiàn)出來(lái)。His咪唑基的解離常數(shù)咪唑基的解離常數(shù)為為6.0，在，在pH 7附近有明顯的緩沖作用。血紅蛋白含有附近有明顯的緩沖

21、作用。血紅蛋白含有較多的較多的His殘基，在殘基，在pH 7左右的血液中具有明顯的緩左右的血液中具有明顯的緩沖能力，對(duì)運(yùn)輸氧和二氧化碳重要。沖能力，對(duì)運(yùn)輸氧和二氧化碳重要。計(jì)算計(jì)算KK和和KKK的等電點(diǎn)，已知的等電點(diǎn)，已知pKa=2.18，pKb=8.95，pK=10.53。KK (3+) KK (3+, -) KK（2+，-） KK(1-) 2.18 8.95 10.53KKK (4+) KKK（4+，-） KKK(3+, -) KKK（1-） 2.18 8.95 10.53 等電點(diǎn)時(shí)，等電點(diǎn)時(shí)， K的的 的電荷為的電荷為+1,pIkk= 10.53 + log1/1 = 10.53 pIk

22、kk= 10.53 + log2/1 = 10.83一長(zhǎng)鏈多肽，側(cè)鏈上有羧基一長(zhǎng)鏈多肽，側(cè)鏈上有羧基30個(gè)（個(gè)（pKa= 4.3)，咪唑基有咪唑基有10個(gè)（個(gè)（ pKa= 7.0），），-氨基氨基15個(gè)（個(gè)（ pKa= 1），設(shè)），設(shè)C端的端的-羧基的羧基的pKa= 3.5，N端端-氨基的氨基的pKa= 9.5，計(jì)算此多肽，計(jì)算此多肽 的等電點(diǎn)。的等電點(diǎn)。分析電荷狀態(tài)：此肽最多可帶分析電荷狀態(tài)：此肽最多可帶15+10+1=26個(gè)正個(gè)正電荷，電荷，30+1=31個(gè)負(fù)電荷，相差個(gè)負(fù)電荷，相差5個(gè)個(gè) 電荷，不電荷，不考慮考慮N-端和端和C-端（解離），端（解離），30個(gè)個(gè) 羧基只需解羧基只需解離離2

23、5個(gè)，個(gè)，5個(gè)個(gè) 不解離，則，不解離，則，pI = pKa + lg25/5 = 4.3+0.7=5.0NH2R-CH-COOH + HNO2 OHR-CH-COOH + N2 + H2O用途用途：范斯萊克范斯萊克法定量測(cè)定氨基酸法定量測(cè)定氨基酸的基本反應(yīng)，標(biāo)準(zhǔn)的基本反應(yīng)，標(biāo)準(zhǔn)條件下條件下測(cè)定生成氮?dú)獾捏w積測(cè)定生成氮?dú)獾捏w積，可計(jì)算氨基酸的量，用，可計(jì)算氨基酸的量，用于于氨基酸定量和蛋白質(zhì)水解程度的測(cè)定氨基酸定量和蛋白質(zhì)水解程度的測(cè)定。注意注意：生成的：生成的N2只有只有一半一半來(lái)自氨基酸來(lái)自氨基酸。pK2 H+COO-CH2NH2COO-CH2NH3+COO-CH2N HCH2OHH CH

24、OHCHOCOO-CH2NH(CH2OH)2羥甲基氨基酸羥甲基氨基酸二羥甲基氨基酸二羥甲基氨基酸用途用途：可以用來(lái)直接可以用來(lái)直接測(cè)定氨基酸的濃度測(cè)定氨基酸的濃度。O2NFNO2+ H2N CH CROHN CH CROO2NNO2H+H2OO2NNO2HN CH CROOH+氨基酸DNFBN-端氨基酸DNP衍生物DNP-氨基酸用途用途：是是鑒定多肽鑒定多肽N-N-端氨基酸端氨基酸的重要方法的重要方法pH 8-9用途用途：是鑒定多肽是鑒定多肽N-N-端氨基酸的重要方法端氨基酸的重要方法Edman氨基酸順序分析法（氨基酸順序分析法（異硫氰酸苯酯異硫氰酸苯酯PITC法）法），實(shí)際上也，實(shí)際上也是一

25、種是一種N-端分析法端分析法。此法的特點(diǎn)是能夠。此法的特點(diǎn)是能夠不斷重復(fù)循環(huán)不斷重復(fù)循環(huán)，將肽鏈，將肽鏈N-端氨基酸殘基逐一進(jìn)行標(biāo)記和解離。端氨基酸殘基逐一進(jìn)行標(biāo)記和解離。N CSNH CH COR2NCH COR1HHNHS:CCH COR1HNNH CH COR2NCOCHNHSCR1NH2CH COR2用途用途：是鑒定多肽是鑒定多肽N-端端aa和和aa順序的重要方法順序的重要方法N(CH3)2SO2ClH2NCHCROHNCHCROSO2N(CH3)2+水解N(CH3)2SO2HNCHCROOH+氨基酸丹磺酰氯多肽N-端丹磺酰N-端氨基酸丹磺酰氨基酸用途用途：是：是鑒定多肽鑒定多肽N-端

26、氨基酸端氨基酸的重要方法的重要方法。 在在堿性條件堿性條件下，丹磺酰氯（二甲氨基萘下，丹磺酰氯（二甲氨基萘磺酰氯磺酰氯DNS-Cl）可以與）可以與N-端氨基酸的游端氨基酸的游離氨基作用，得到丹磺酰離氨基作用，得到丹磺酰-氨基酸氨基酸(DNS-AA)。 此方法的優(yōu)點(diǎn)是丹磺酰此方法的優(yōu)點(diǎn)是丹磺酰-氨基酸有很強(qiáng)的氨基酸有很強(qiáng)的熒光性質(zhì)熒光性質(zhì)，檢測(cè)靈敏度可以達(dá)到，檢測(cè)靈敏度可以達(dá)到1 10-9 mol。R1CXO+ H2NCHCOO-R2X=-Cl, OH,-OCOROH-CHCOO-R2R1C HNO HX用途用途：用于用于保護(hù)氨基以及肽鏈的合成保護(hù)氨基以及肽鏈的合成。用途：是多種酶促反應(yīng)的中間過(guò)

27、程。RCHCOO-NH3+RCHCOO-O+NH4+用途用途：氨基酸氧化氨基酸氧化酶酶催化的反應(yīng)。催化的反應(yīng)。R2O H+RC HC O O-N H3+ H2ORCHCOOR2NH2.HClPCl3, PCl5 or SOCl2RCHCOO-NHPGRC H C O C lN H PGRCHCOOCH3NHPGRCHCOONHNH2NHPGCH3OHNH2NH2RCH CON3NHPGHNO3H2O,N2用途用途：常作為多肽合成活性中間體，活化羧基。常作為多肽合成活性中間體，活化羧基。用途用途：脫羧酶催化的反應(yīng)酶催化的反應(yīng)茚三酮茚三酮水合茚三酮水合茚三酮紫色紫色產(chǎn)物產(chǎn)物Pro、Hypro ?R

28、CHNH2COOHOOOHOH+2H2OOOOONHCHRN CHCOOHRCO2OON CH2ROONH2HRCHO +OOOHOHOONHOOOONOOHH2OH2N CR1HC OHOH NHC COOHR2H+H2ONHC COOHR2HH2N CR1HCO-肽鍵用途用途：是多肽和蛋白質(zhì)合成的基本反應(yīng)是多肽和蛋白質(zhì)合成的基本反應(yīng)-OOCCHCH2SHNH3+COO-HO-Hg+-OOCCHCH2SNH3+Hg+COO-作用：作用：與金屬離子的螯合性質(zhì)可用于體內(nèi)解毒與金屬離子的螯合性質(zhì)可用于體內(nèi)解毒-O O CC H C H2S HN H3+-O O CC H C H2S HN H3+-

29、OOCCHN H3+CH2SSCH2N H3+CH-OOC作用：作用：氧化還原反應(yīng)可使蛋白質(zhì)分子氧化還原反應(yīng)可使蛋白質(zhì)分子中二硫鍵形成或斷裂中二硫鍵形成或斷裂。巰基的氧化及二硫鍵的還原巰基的氧化及二硫鍵的還原+ 6HCOOH6HCOOOH作用作用：氧化還原反應(yīng)可使蛋白質(zhì)分子中二硫鍵斷裂。二氧化還原反應(yīng)可使蛋白質(zhì)分子中二硫鍵斷裂。二硫蘇糖醇硫蘇糖醇(DTT)也可以用來(lái)打開(kāi)胱氨酸上的二硫鍵。也可以用來(lái)打開(kāi)胱氨酸上的二硫鍵。DTT-OOCCHCH2OHNH3+FPO C H (C H3)2OO C H (C H3)2+-OOCCHCH2ONH3+POCH(CH3)2OOCH(CH3)2二異丙基氟磷酸

30、酯二異丙基氟磷酸酯, DFP、DIPF、DIFP+HF作用：可用于修飾蛋白質(zhì)。作用：可用于修飾蛋白質(zhì)。必需氨基酸必需氨基酸作作 用用Leu促進(jìn)睡眠、減緩疼痛、緩解酒精中毒促進(jìn)睡眠、減緩疼痛、緩解酒精中毒Lys減低感染、提高注意力、幫助脂肪酸分解減低感染、提高注意力、幫助脂肪酸分解Phe降低饑餓感、改善記憶、消除抑郁降低饑餓感、改善記憶、消除抑郁Ile/ValHb形成所必需、調(diào)節(jié)糖和能量水平、修形成所必需、調(diào)節(jié)糖和能量水平、修復(fù)肌肉組織、加快愈合、防治肝衰竭復(fù)肌肉組織、加快愈合、防治肝衰竭Thr協(xié)助蛋白質(zhì)吸收利用、防止肝中脂肪積累、協(xié)助蛋白質(zhì)吸收利用、防止肝中脂肪積累、促進(jìn)抗體生成增強(qiáng)免疫促進(jìn)抗

31、體生成增強(qiáng)免疫M(jìn)et幫助分解脂肪、可預(yù)防脂肪肝幫助分解脂肪、可預(yù)防脂肪肝/心血管及心血管及腎臟疾病、消除重金屬及抗氧化腎臟疾病、消除重金屬及抗氧化Trp減輕焦燥不安、促進(jìn)睡眠、控制酒精中毒減輕焦燥不安、促進(jìn)睡眠、控制酒精中毒色譜法色譜法(Chromatography):一種分離技術(shù)一種分離技術(shù)1. 由俄國(guó)植物學(xué)家由俄國(guó)植物學(xué)家Tsweett創(chuàng)立創(chuàng)立2. 原理原理 使混合物中各組分在使混合物中各組分在兩相間進(jìn)行分配兩相間進(jìn)行分配，其中，其中一相是一相是不動(dòng)的不動(dòng)的(固定相固定相)，另一相另一相(流動(dòng)相流動(dòng)相)攜帶混合物流過(guò)此固攜帶混合物流過(guò)此固定相定相，與固定相發(fā)生作用，在同一推動(dòng)力下，不同組分

32、，與固定相發(fā)生作用，在同一推動(dòng)力下，不同組分在固定相中滯留的時(shí)間不同在固定相中滯留的時(shí)間不同，依次從固定相中流出，又，依次從固定相中流出，又稱稱色層法，層析法色層法，層析法。3. 分類分類(1) 根據(jù)根據(jù)流動(dòng)相流動(dòng)相分：分：氣相色譜氣相色譜和和液相色譜液相色譜(流動(dòng)相流動(dòng)相)(2)根據(jù)根據(jù)固定相固定相分：分：柱柱色譜、色譜、紙紙(PC)色譜、色譜、薄層薄層色譜色譜(TLC)(固定相固定相)(3)根據(jù)根據(jù)層析性質(zhì)層析性質(zhì)分：分：吸附色譜、分配色譜、離子交換吸附色譜、分配色譜、離子交換色譜、排阻色譜色譜、排阻色譜(物理化學(xué)原理物理化學(xué)原理) 有效分配系數(shù)有效分配系數(shù)： Keff=某一物質(zhì)在某一物質(zhì)

33、在A相中的相中的總量總量/某一物質(zhì)在某一物質(zhì)在B相中的總量。相中的總量。 對(duì)液對(duì)液-液層析系統(tǒng)：液層析系統(tǒng)： Keff=CAVA/ CB VB = Kd Rv VA：A相的體積相的體積VB：B相的體積相的體積 RVA、B兩相的體積比兩相的體積比 Keff是是RV的函數(shù)，溶質(zhì)的有效分配系數(shù)可的函數(shù)，溶質(zhì)的有效分配系數(shù)可以調(diào)節(jié)兩相的體積比而加以改變。以調(diào)節(jié)兩相的體積比而加以改變。 分離的先決條件：各種氨基酸成分的分配分離的先決條件：各種氨基酸成分的分配系數(shù)有差異，系數(shù)有差異，差異越大，越容易分開(kāi)差異越大，越容易分開(kāi)。 A：上相，流動(dòng)相：上相，流動(dòng)相B：下相，靜相：下相，靜相VA=VBY的的Kd=1，Z的的Kd=3 平衡后，將上相轉(zhuǎn)平衡后，將上相轉(zhuǎn)移到第二管內(nèi)，其移到第二管內(nèi)，其中含有相同體積的中含有相同體積的新下相。新下相。eluenteluate帶帶電荷量少、電荷量少、親和力小的親和力小的先先被被洗脫洗脫下來(lái)，下來(lái)，帶帶電荷量多、電荷量多、親和力大的親和力大的后后被被洗脫洗脫下來(lái)。下來(lái)。在惰性載體上引入在惰性載體上引入帶有電荷的活性基團(tuán)帶有電荷的活性基團(tuán)即即離子離子交換劑交換劑。（一）按活性功能基團(tuán)帶電荷性質(zhì)不同（一）按活性功能基團(tuán)帶電荷性質(zhì)