考研包-生物化學全2014蛋白質(zhì)

第三節(jié)肽(peptide)肽鍵：一個氨基酸的羧基與另一個氨基酸的α-氨基脫去一分子水縮合后形成酰胺鍵.肽的結(jié)構(gòu)特點1.肽鏈為不分支的線性結(jié)構(gòu)，有方向性。2.一般有兩個末端：氨基末端，羧基末端。3.不同肽鏈，其共價主鏈結(jié)構(gòu)相同。

肽的命名與方向絲氨酰甘氨酰酪氨酰丙氨酰亮氨酸SGYAL

天然活性肽異肽鍵第四節(jié)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)

一、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次一級結(jié)構(gòu)是指蛋白質(zhì)的多肽鏈中氨基酸的排列順序；主要靠肽鍵維系。二級結(jié)構(gòu)是多肽鏈主鏈的局部空間結(jié)構(gòu),不考慮側(cè)鏈的構(gòu)象。氫鍵三級結(jié)構(gòu)是整個多肽鏈的三維結(jié)構(gòu)，包括側(cè)鏈在內(nèi)所有原子的空間排布。亞基間以非共價鍵組合成四級結(jié)構(gòu)。1970年，結(jié)構(gòu)域1973年，超二級結(jié)構(gòu)二、蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)共價結(jié)構(gòu)（化學結(jié)構(gòu)）包括：多肽鏈的數(shù)目每條多肽鏈中氨基酸的種類、數(shù)目和排列順序（一級結(jié)構(gòu)）鏈內(nèi)和鏈間二硫鍵的位置和數(shù)目1、蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)舉例胰島素：1953年Sanger核糖核酸酶:50年代末Moore1980年，Edman自動測序儀1997年，質(zhì)譜技術(shù)

二硫鍵的形成胰島素的一級結(jié)構(gòu)牛胰核糖核酸酶的一級結(jié)構(gòu)

2、測定蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)的原理★二硝基氟苯（DNP）法：Sanger試劑（DNFB）黃色DNP-氨基酸。★丹磺酰氯（DNS－CL）法：最常用，DNS-氨基酸紫外下發(fā)黃色熒光，靈敏度是sanger法的100倍。

★Edman（PITC）法：逐步切下，無色PTH-氨基酸，也可用于測定氨基酸順序。

2.1肽鏈N末端氨基酸殘基測定丹磺酰氯（DNS－CL）法★羧肽酶法（逐個切下C端Aa）羧肽酶A：除Pro、Arg、Lys外的所有C端a.a羧肽酶B：只水解Arg、LysN端H2N…

…

…

…

…Val—Ser—GlyC端2.2肽鏈C末端氨基酸殘基測定2.3二硫鍵的斷裂的方法

過甲酸巰基乙醇、二硫蘇糖醇等碘乙酸磺基丙氨酸衍生物硫代羧甲基衍生物

2.4二硫鍵位置的確定胃蛋白酶水解結(jié)合對角線電泳的方法確定過甲酸蒸汽斷鏈二硫鍵，然后旋轉(zhuǎn)90度第二向電泳2.5多肽鏈的部分斷裂－蛋白酶裂解法胰蛋白酶→BrCN多肽鏈的部分斷裂－化學裂解法蛋白序列分析常用多肽斷裂方法胰蛋白酶Arg或LysC端胰凝乳蛋白酶Phe,Trp,TyrC端胃蛋白酶Phe,Trp,TyrN端溴化氫MetC端

拼接八肽氨基酸組成為Asp、Ser、Gly、Ala、Met、Phe、Lys2：1）FDNB與之反應再酸水解得到DNP-Ala2）胰凝乳蛋白酶消化后分出的一個四肽組成為：Asp、Gly、Met、Lys，此四肽與FDNB反應生成DNP-Gly3）胰蛋白酶消化八肽，得到組成為Ala、Lys、Ser及Phe、Lys、Gly的兩個三肽和一個二肽，二肽被CNBr處理后游離出Asp。寫出八肽的順序及推理過程。Ala-Ser-Lys-Phe-Gly-Lys-Met-Asp三、蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)

是指肽鏈主鏈有規(guī)律的空間排布，是肽鏈局部的空間構(gòu)象。穩(wěn)定二級結(jié)構(gòu)的主要作用力是非側(cè)鏈基團之間形成的氫鍵1.多肽鏈折疊的空間限制1.1肽平面肽鍵的所有4個原子和與之相連的兩個α-碳原子都處于同一個平面內(nèi)，此剛性平面稱為肽平面或酰胺平面。肽鍵兩端的兩個α-碳原子位于兩側(cè)，反式構(gòu)型，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。1.2二面角多肽鏈折疊的空間限制由于主鏈的C-N鍵具有部分雙鍵性質(zhì)，不能自由旋轉(zhuǎn)。不是任意二面角所決定的構(gòu)象都是立體化學所允許的。拉式構(gòu)象圖：Ramachandran多聚甘氨酸是一個簡單的多肽，能形成一個具有Φ=-80度ψ=60度，根據(jù)拉氏構(gòu)象圖，初步判斷其結(jié)構(gòu)？2.蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的基本類型α-螺旋(α-helix)β-折疊(β-pleatedsheet)β-轉(zhuǎn)角(β-turn)無規(guī)則卷曲2.1α-螺旋(α-helix)左、右手螺旋右手α-螺旋(α-helix)（Φ＝－570

Ψ＝－470）右手螺旋：3.6個氨基酸殘基旋轉(zhuǎn)一周,螺距為0.54nm;每個殘基繞軸旋轉(zhuǎn)100o,沿軸上升0.15nm。氫鍵維系：每隔3個氨基酸殘基形成1個氫鍵;氫鍵取向與中心軸平行。

側(cè)鏈輻射狀伸出螺旋

α-螺旋（Φ＝－570

Ψ＝－470）

相鄰螺旋之間形成鏈內(nèi)氫鍵第n個氨基酸的羧基和第n+4個氨基酸的氨基形成氫鍵。氫鍵形成的封閉環(huán)有13個原子，又叫3.613-螺旋。α-螺旋的R基團伸向鏈的外側(cè)Ra-螺旋的穩(wěn)定性肽鏈的氨基酸組成和序列有關(guān)（Pro？）R基團的大?。ㄟB續(xù)幾個分支氨基酸Ile，Thr？）R基團帶電性質(zhì)（連續(xù)幾個酸性氨基酸？）連續(xù)幾個Gly？2.2β-折疊(β-pleatedsheet)兩條或多條幾乎完全伸展的多肽鏈側(cè)向聚集在一起，靠鏈間氫鍵聯(lián)結(jié)的片層結(jié)構(gòu)。單股的β-折疊伸展成鋸齒狀。結(jié)構(gòu)特征肽鏈按層排列，氫鍵是由相鄰肽鏈主鏈上的NH和C=O之間形成,氫鍵的方向垂直長軸R基團交替分布在片層的上下面.肽鏈的N-端在同側(cè)為平行式;不在同側(cè)為反平行式;反平行式更為穩(wěn)定.(a)Parallel(b)antiparallel

β-pleatedsheets（重復單位0.65nm）（重復單位0.7nm，形成氫鍵的三個原子在一條直線，強）Φ=-119Ψ=+113Φ=-139Ψ=+1354個連續(xù)的氨基酸使肽鏈主鏈出現(xiàn)的180°回折，稱為β-轉(zhuǎn)角(β-turn)由第1個氨基酸殘基上的C=O與第4個氨基酸殘基上的N-H之間形成氫鍵,產(chǎn)生的一種穩(wěn)定的環(huán)形結(jié)構(gòu)。Pro常常出現(xiàn)在β-turn的第二個氨基酸殘基位置，因為Pro的環(huán)化側(cè)鏈促進β-turn形成。2.3β-轉(zhuǎn)角(β-turn)I型，中間肽平面的羰基與相鄰的兩個R基團呈反向排列。II型，中間肽平面的羰基與相鄰的兩個R基團在同側(cè)，第三個氨基酸通常是Gly蛋白質(zhì)分子中那些沒有確定規(guī)律性的部分肽鏈構(gòu)象稱為無規(guī)則卷曲，但是無規(guī)則卷曲仍然具有特定的構(gòu)象。2.4無規(guī)則卷曲小結(jié)：蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的基本類型α-螺旋(α-helix)β-折疊(β-pleatedsheet)

β-轉(zhuǎn)角(β-turn)無規(guī)則卷曲作業(yè)1計算一個含有126個AA殘基的多肽，若呈a-螺旋狀態(tài)，其長度為多少nm？若呈反向β-折疊狀態(tài)，其長度為多少nm？請敘述a-螺旋和β-折疊的重要結(jié)構(gòu)特征（分條寫）！作業(yè)2：試預測下列多聚氨基酸在特定的PH環(huán)境中，哪些能形成a-螺旋，哪些不能形成a-螺旋？