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文檔簡介
第四節(jié)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系一、蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系
蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)是空間結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ):蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)決定蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu),蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)又決定蛋白質(zhì)的生物學(xué)功能功能。核糖核酸酶Anfinsen經(jīng)典實(shí)驗(yàn)變性復(fù)性一.蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系1.一級結(jié)構(gòu)不同,生物學(xué)功能不同一級結(jié)構(gòu)指氨基酸種類數(shù)量以及排列順序,一級結(jié)構(gòu)的差異可表現(xiàn)為生物學(xué)活性的不同,如p64,加壓素與催產(chǎn)素。都是9個氨基酸,但只有3位和8位兩個氨基酸不同:加壓素:Cys-Tyr-Phe-Glu-Asn-Cys-Pro-Arg-Gly
催產(chǎn)素:Cys-Tyr-Ile-Glu-Asn-Cys-Pro-Leu-Gly
加壓素能促進(jìn)血管收縮,升高血壓,促進(jìn)腎小管對水的重吸收,表現(xiàn)為抗利尿的功能。催產(chǎn)素能刺激子宮平滑肌收縮,表現(xiàn)為催產(chǎn)的功能。2.一級結(jié)構(gòu)中關(guān)鍵部分相同,其功能也相同
如促腎上腺皮質(zhì)激素(ACTH)是39肽激素,其1-24位氨基酸是活性所必須的關(guān)鍵部分,切去其后的25-39位氨基酸后的片斷仍具有全部活性。不同動物來源的ACTH,表現(xiàn)出相同的生化功能,其氨基酸順序差異主要在25-33位(種族差異)。
31-AA33-AA
人 Ser Glu
豬 Leu Glu
牛 Ser Gln
啟示:化學(xué)合成ACTH時,只需要合成其活性所必須的關(guān)鍵部位。3、一級結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部分的變化,其生物學(xué)活性也改變。
實(shí)驗(yàn)表明,多肽鏈中重要的氨基酸變化,其生物學(xué)活性也發(fā)生改變。p59表3-7可見:有的增加,有的降低。有些關(guān)鍵氨基酸變化可使活性增加,如腦啡肽;而有些關(guān)鍵氨基酸變化可使活性大大降低,如促黃體生成釋放素。4、一級結(jié)構(gòu)的變化與疾病的關(guān)系最常見,最經(jīng)典的例子使1949年美國科學(xué)家L.Pauling提出的鐮狀細(xì)胞貧血癥(sicklecellanemia),在美國黑人中流行的一種致命的血液疾病Hbs。
Hb是由兩種異型亞基α與β構(gòu)成的四聚體(α2β2
)正常人Hb為α2β2與輔基共同構(gòu)成,紅細(xì)胞(RBC)呈盤狀。而Hbs僅僅是因?yàn)棣骆溨?位的Glu突變?yōu)閂al而導(dǎo)致RBC呈鐮刀狀,產(chǎn)生溶血性貧血癥。鐮刀狀紅細(xì)胞性貧血鐮刀狀紅細(xì)胞性貧血:β亞基N端的第6號氨基酸殘基發(fā)生了變異,Glu→Val,這種變異來源于基因上遺傳信息的突變。正常DNA……TGTGGGCTTCTTTTT
mRNA……ACACCC
GAA
GAAAAAHbAN端蘇脯谷谷賴異常DNA……TGTGGGCATCTTTTT
mRNA……ACACCC
GUA
GAAAAAHbs蘇脯纈谷賴
分子病(Pauling):蛋白質(zhì)分子發(fā)生變異所導(dǎo)致的疾病鐮刀型紅細(xì)胞貧血二、蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系
肌紅蛋白(myoglobin,Mb)血紅蛋白(hemoglubin,Hb)蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系
蛋白質(zhì)生物學(xué)活性(生物學(xué)功能)與其空間結(jié)構(gòu)密切相關(guān),空間結(jié)構(gòu)的變化往往會影響其生物學(xué)功能,表現(xiàn)在兩個方面:
1)、蛋白質(zhì)變性,生物學(xué)活性喪失(后邊重點(diǎn)內(nèi)容)。
2)、蛋白質(zhì)前體活化以及酶原的激活(酶的化學(xué)中講述)。1、蛋白質(zhì)前體的活化
許多蛋白質(zhì)前體并無活性或活性很低。在一定條件下,才能轉(zhuǎn)變?yōu)橛刑囟?gòu)象的蛋白質(zhì)而表現(xiàn)其活性。如胰島素前體胰島素原,經(jīng)水解酶切,除去部分氨基酸(C肽,31個氨基酸)并在A鏈(21個氨基酸)和B鏈(30個氨基酸)兩條肽鏈之間形成兩對二硫鍵,在A肽鏈上形成另一對鏈內(nèi)二硫鍵,使胰島素分子具有特定的空間結(jié)構(gòu),從而表現(xiàn)其完整的生物活性。詳見下頁的兩張圖:2、蛋白質(zhì)的變構(gòu)現(xiàn)象
一些蛋白質(zhì)由于受到某些因素的影響,其一級結(jié)構(gòu)不變而空間構(gòu)象發(fā)生一定的變化,導(dǎo)致其生物學(xué)功能的改變,稱蛋白質(zhì)的變構(gòu)現(xiàn)象或別構(gòu)現(xiàn)象(allostericeffect)。變構(gòu)現(xiàn)象是蛋白質(zhì)表現(xiàn)其生物學(xué)功能的一種普遍而又重要的現(xiàn)象,也是調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)生物學(xué)功能極有效的方法。舉例如下:Hb通過其變構(gòu)作用來達(dá)到其結(jié)合氧和釋放氧的能力。血紅蛋白的變構(gòu)效應(yīng)Hb的主要功能之一是體內(nèi)氧的運(yùn)輸。它與氧氣的結(jié)合的飽和度隨著氧分壓的升高而增加,但不是直線關(guān)系,而是呈S型曲線。意義:曲線上部比較平坦,pO2由100mmHg降至80mmHg時,pO2下降少,所以,當(dāng)血液經(jīng)pO2高的肺時,即使pO2有相當(dāng)大改變,也不影響肺部Hb與氧氣結(jié)合功能。但S型曲線中段坡度較大,意味著組織中pO2稍微有下降就可引起HbO2的解離明顯增加,保證組織的氧供應(yīng)。Hb的氧飽和曲線三.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與生物進(jìn)化
從p62表3-8可見與人類親緣關(guān)系越近,其氨基酸差異越小,如黑猩猩,與人類氨基酸的差異為零,而酵母則與人類氨基酸差異為44。這也從另一方面揭示,當(dāng)一種藥推向臨床時,選用的臨床前藥理實(shí)驗(yàn)動物與人類親緣性越近越好。
物種間越接近,一級結(jié)構(gòu)越相似,空間結(jié)構(gòu)和功能也相似。Hb的變構(gòu)效應(yīng)協(xié)同效應(yīng)
一個亞基與配體結(jié)合后,影響另一亞基與配體的結(jié)合能力。促結(jié)合——正協(xié)同效應(yīng)促解聚——負(fù)協(xié)同效應(yīng)
蛋白質(zhì)是由氨基酸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)
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相似,如兩性電離、等電點(diǎn)、呈色反應(yīng)等。也有一部分又不同于氨基酸,如高分子量、膠體性質(zhì)、變性等。蛋白質(zhì)的兩性電離及等電點(diǎn)蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)(pI)蛋白質(zhì)的性質(zhì)一、蛋白質(zhì)的兩性解離和等電點(diǎn)蛋白質(zhì)與多肽一樣,能夠發(fā)生兩性離解,也有等電點(diǎn)。在等電點(diǎn)時,蛋白質(zhì)的溶解度最小,在電場中不移動。在電場中,如果蛋白質(zhì)分子所帶正電荷多于負(fù)電荷,凈電荷為正,則向負(fù)電極移動,反之,凈電荷為負(fù),向正極移動,這種泳動現(xiàn)象稱電泳。蛋白質(zhì)在等電點(diǎn)PH條件下,不發(fā)生電泳現(xiàn)象,利用蛋白質(zhì)的電泳現(xiàn)象,可以將蛋白質(zhì)進(jìn)行分離純化。二、蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)這是蛋白質(zhì)特有的性質(zhì)。由于蛋白質(zhì)的分子量很大,它在水中能夠形成膠體溶液。蛋白質(zhì)溶液具有膠體溶液的典型性質(zhì),如丁達(dá)爾現(xiàn)象、布郎運(yùn)動等。由于膠體溶液中的蛋白質(zhì)不能通過半透膜,因此可以應(yīng)用透析法將非蛋白的小分子雜質(zhì)除去蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)
蛋白質(zhì)分子量頗大,介于一萬到百萬之間,故其分子的大小已達(dá)到膠粒1~100nm范圍之內(nèi)。因此蛋白質(zhì)溶液具有膠體溶液的性質(zhì)。蛋白質(zhì)溶液在一定條件下相當(dāng)穩(wěn)定,穩(wěn)定該親水膠體的因素是:水化膜、電荷。+++++++帶正電荷的蛋白質(zhì)--------帶負(fù)電荷的蛋白質(zhì)三、蛋白質(zhì)的沉淀作用蛋白質(zhì)膠體溶液的穩(wěn)定性與它的分子量大小、所帶的電荷和水化作用有關(guān)。改變?nèi)芤旱臈l件,將影響蛋白質(zhì)的溶解性質(zhì)在適當(dāng)?shù)臈l件下,蛋白質(zhì)能夠從溶液中沉淀出來。蛋白質(zhì)的沉淀分為可逆沉淀和不可逆沉淀。(三)蛋白質(zhì)的沉淀和變性1、蛋白質(zhì)的沉淀水化膜沉淀蛋白質(zhì)的方法(1)鹽析:加入電解質(zhì),使蛋白質(zhì)發(fā)生沉淀的現(xiàn)象.實(shí)質(zhì):破壞蛋白質(zhì)分子的水化膜和中和其所帶的電荷。鹽析濃度:鹽析時所需電解質(zhì)的最小濃度.常用鹽析電解質(zhì):
(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl分段鹽析:利用不同蛋白質(zhì)鹽析濃度不同分分離蛋白質(zhì)的方法特點(diǎn):鹽析法沉淀的蛋白質(zhì)沒有變性,去鹽后活性恢復(fù)。沉淀蛋白質(zhì)的方法(2)有機(jī)溶劑沉淀:加入極性有機(jī)溶劑,使蛋白質(zhì)發(fā)生沉淀的現(xiàn)象.實(shí)質(zhì):破壞蛋白質(zhì)水化膜。特點(diǎn):低濃度、低溫、短時間蛋白質(zhì)不變質(zhì).(3)重金屬鹽沉淀:pH>pI時沉淀蛋白質(zhì)的方法(4)生物堿試劑沉淀:pH<pI時(5)蛋白質(zhì)互相沉淀:抗體—抗原反應(yīng)1、可逆沉淀在溫和條件下,通過改變?nèi)芤旱膒H或電荷狀況,使蛋白質(zhì)從膠體溶液中沉淀分離。在沉淀過程中,結(jié)構(gòu)和性質(zhì)都沒有發(fā)生變化,在適當(dāng)?shù)臈l件下,可以重新溶解形成溶液,所以這種沉淀又稱為非變性沉淀??赡娉恋硎欠蛛x和純化蛋白質(zhì)的基本方法,如等電點(diǎn)沉淀法、鹽析法和有機(jī)溶劑沉淀法等。2、不可逆沉淀在強(qiáng)烈沉淀?xiàng)l件下,不僅破壞了蛋白質(zhì)膠體溶液的穩(wěn)定性,而且也破壞了蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),產(chǎn)生的蛋白質(zhì)沉淀不可能再重新溶解于水。由于沉淀過程發(fā)生了蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的變化,所以又稱為變性沉淀。如加熱沉淀、強(qiáng)酸堿沉淀、重金屬鹽沉淀和生物堿沉淀等都屬于不可逆沉淀。四、蛋白質(zhì)的變性天然蛋白質(zhì)因受物理或化學(xué)因素的影響,分子構(gòu)象發(fā)生變化,致使蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)和生物學(xué)功能隨之發(fā)生變化,但一級結(jié)構(gòu)未遭破壞,這種現(xiàn)象稱為變性作用。變性后的蛋白質(zhì)稱為變性蛋白。導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性的因素:熱、紫外光、激烈的攪拌以及強(qiáng)酸和強(qiáng)堿等。類型:不可逆變性、可逆變性(可復(fù)性)蛋白質(zhì)的變性
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。物理因素:加熱、高壓、攪拌、X-射線、紫外線、超聲波化學(xué)因素:強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、脲、重金屬鹽、有機(jī)溶劑、生物堿等實(shí)質(zhì):破壞副鍵,改變其構(gòu)象
變性蛋白質(zhì)通常都是固體狀態(tài)物質(zhì),不溶于水和其它溶劑,也不可能恢復(fù)原有蛋白質(zhì)所具有的性質(zhì)。所以,蛋白質(zhì)的變性通常都伴隨著不可逆沉淀。引起變性的主要因素是熱、紫外光、激烈的攪拌以及強(qiáng)酸和強(qiáng)堿等。表現(xiàn):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)晶性化學(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12個2,4-二硝基氟苯反應(yīng),變性后可以增至31個。生物活性:變性蛋白質(zhì)可以部分或全部失去生物活性。蛋白質(zhì)的變性作用變性條件:物理因素:干燥、加熱、高壓、振蕩或攪拌、紫外線、X射線、超聲等等?;瘜W(xué)因素:強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、尿素、重金屬鹽、生物堿試劑(三氯乙酸、乙醇等等)。變性后的特點(diǎn):①喪失生物活性②溶解度降低③易被水解(對水解酶的抵抗力減弱)。變性作用的利用:①消毒、殺菌、點(diǎn)豆腐等;②排毒(重金屬鹽中毒的急救);③腫瘤的治療(放療殺死癌細(xì)胞);變性作用的防治:①種子的貯存;②人體衰老(緩慢變性);③防止紫外光灼傷皮膚。4.蛋白質(zhì)的顏色反應(yīng)
(1)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,稱為縮二脲反應(yīng)。(2)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)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。(4)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。六.蛋白質(zhì)的紫外吸收大部分蛋白質(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(qiáng)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.蛋白質(zhì)的顏色反應(yīng)1.雙縮脲反應(yīng):
兩分子雙縮脲與堿性硫酸銅作用,生成粉紅色的復(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)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)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)精氨酸的反應(yīng)(胍基的反應(yīng))精氨酸與α-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)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)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)靈敏度差7.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)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(qiáng),靈敏度高11000微克/毫升鹽析(saltprecipitation):中性鹽(硫酸銨等),分段鹽析有機(jī)試劑沉淀:乙醇、丙酮,低溫免疫沉淀:抗原-抗體電泳(electrophoresis):pI,分子量的大小
透析(dialysis):半透膜層析(chromatography):離子交換層析、親和層析、凝膠柱層析離心、超速離心(ultracentrifugation):沉降系數(shù)S蛋白質(zhì)的分離和純化電泳(electrophoresis)雙向凝膠電泳技術(shù)透析技術(shù)生命在于運(yùn)動層析chromatography
凝膠柱層析
離子交換層析親和層析超速離心掌握蛋白質(zhì)的元素組成、基本組成單位,氨基酸成肽的連接方式;熟悉氨基酸的通式與結(jié)構(gòu)特點(diǎn);氨基酸三字母英文縮寫。GSH由哪三個氨基酸殘基組成?有何生理功能?蛋白質(zhì)1~4級結(jié)構(gòu)的定義及維系這些結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的作用鍵?蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的基本形式?并試述α-螺旋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。何謂蛋白質(zhì)的變性?蛋白質(zhì)變性后理化性質(zhì)有何改變?蛋白質(zhì)變性在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用。蛋白質(zhì)在溶液中穩(wěn)定的因素、鹽析、等電點(diǎn)及定量方法舉例說明蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系。蛋白質(zhì)的呈色反應(yīng)。復(fù)習(xí)要點(diǎn)異硫氰酸苯酯第六節(jié)蛋白質(zhì)的分離
一.蛋白質(zhì)的提取蛋白質(zhì)提取的步驟:
1)、材料選擇
2)、細(xì)胞粉碎
3)、提取二.蛋白質(zhì)的分離純化(一)根據(jù)溶解度不同的分離純化方法(二)根據(jù)分子大小不同的分離純化方法(三)根據(jù)電離性質(zhì)不同的分離純化方法(四)根據(jù)配基特異性的分離純化方法(一)根據(jù)溶解度不同的分離純化方法1)、等電點(diǎn)沉淀法蛋白質(zhì)在等電點(diǎn)時溶解度最小,容易發(fā)生沉淀,但沉淀不完全。在等電點(diǎn)處再加鹽,沉淀完全。2)、鹽析沉淀法中性鹽對蛋白質(zhì)膠體的穩(wěn)定性有顯著影響,且鹽析沉淀的蛋白質(zhì)一般保持天然構(gòu)象而不變性制備具有生物學(xué)活性的蛋白質(zhì)如酶,激素等。3)、低溫有機(jī)溶劑沉淀法:有機(jī)溶劑破壞水化膜使蛋白質(zhì)沉淀,如用冷乙醇從血清中分離制備人體蛋白和球蛋白。4)、溫度對蛋白質(zhì)溶解度的影響溫度提高,雖然蛋白質(zhì)溶解度增加但是容易變性所以低溫操作。(二)根據(jù)分子大小不同的分離純化方法1)、透析和超濾法:透析利用蛋白質(zhì)大分子不可透過半透膜的性質(zhì)(膠體性質(zhì))。常用于蛋白質(zhì)脫鹽,但是需要的時間長。超濾法(ultrafiltration)利用超濾膜在一定壓力或離心力作用下,大分子物質(zhì)被截留而小分子物質(zhì)則被濾出。常用于蛋白質(zhì)濃縮,脫鹽。方便快速,大容量。2)、分子排阻層析:(molecular-exclusionchromatography)利用分子篩性質(zhì)來分離蛋白質(zhì),常用的凝膠有a)葡聚糖凝膠;b)聚丙烯酰胺凝膠;c)瓊脂糖凝膠。3)、密度梯度離心(densitygradientcentrifugation)(三)根據(jù)電離性質(zhì)不同的分離純化方法1)、電泳法:帶電荷的蛋白質(zhì)分子在電泳場中根據(jù)其電荷量和形狀不同而被分離分離的蛋白量少。(如PAGE電泳,上樣量少)2)、離子交換層析:利用蛋白質(zhì)的兩性解離性質(zhì),使其結(jié)合在離子交換劑上,最后再將結(jié)合的目標(biāo)蛋白洗脫下來,用于大量制備濃縮。但有的樹脂較貴,如DEAE,100g/400-600元(四)根據(jù)配基特異性的分離純化方法
親和層析(affinitychromatography):又稱選擇層析,功能層析等。蛋白質(zhì)與其相對應(yīng)的化合物(稱為配基)具有特異結(jié)合的能力,即親和力。這種親和力具有下列重要特性:a)、高度特異性;b)、可逆性三.蛋白質(zhì)的純度鑒定和含量測定(一)、蛋白質(zhì)純度的鑒定
1)、層析法“層析純”
2)、電泳法“電泳純”如SDS3)、免疫化學(xué)法“免疫純”(二)、蛋白質(zhì)的含量測定1)、凱氏定氮法(Kjedahl法):測定基礎(chǔ)是蛋白質(zhì)含N量均大約為16%。蛋白質(zhì)樣品經(jīng)濃硫酸消化,其中的氨轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩徜@,經(jīng)強(qiáng)堿堿化放出氨,通過水蒸汽蒸餾法蒸出并以硼酸液吸收。最后用標(biāo)準(zhǔn)硫酸溶液滴定,測出釋放的氨含量,并計算樣品中的氮素含量,再乘以6.25即為樣品中蛋白質(zhì)含量。凱氏定氮法是測定蛋白質(zhì)含量的經(jīng)典方法,也是藥典規(guī)定的方法。2)、福林-酚試劑法(Lowry法)原理:蛋白質(zhì)與福林-酚試劑呈色反應(yīng)(實(shí)質(zhì)上是蛋白質(zhì)分子中含酚基的Tyr)與試劑的顯色反應(yīng)。應(yīng)用最廣泛,靈敏度在ng級。3)、雙縮脲法:堿性環(huán)境下,銅離子與雙縮脲的亞酰胺鍵反應(yīng)生成紫紅色。而肽鍵與亞酰胺鍵結(jié)構(gòu)相同,所以也能出現(xiàn)此種反應(yīng)。但由于蛋白質(zhì)由多個氨基酸通過多個肽鍵構(gòu)成,分子中肽鍵多,所以顯色也深,定性定量。靈敏度較福林-酚法低,mg級。4)、紫外分光光度法芳香族氨基酸Tyr,Trp,Phe,在280nm處有最高吸收值??焖?,簡便,不損失樣品,且靈敏度在0.1-0.5mg。在福林-酚試劑法中,當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)濃度低時色淺,蛋白質(zhì)濃度高時色深。所以Glu(-)尿素和雙縮脲(+)蛋白質(zhì)(+++)雙縮脲法還有茚三酮法,針對α-氨基,所以Glu(+)蛋白質(zhì)(+++)因?yàn)榈鞍踪|(zhì)中α-氨基多(堿性氨基酸)。第七節(jié)蛋白質(zhì)的分類一.根據(jù)分子形狀分類
1.球狀蛋白長軸:短軸<10,丙球
2.纖維蛋白長軸:短軸>10,膠原蛋白二.根據(jù)其組成分類1.單純蛋白,水解物全部為氨基酸2.結(jié)合蛋白,水解物除氨基酸外還有非蛋白成分。見p83,重要的有:
a)、糖蛋白b)、核蛋白c)、脂蛋白糖蛋白與蛋白多糖(glycoproteinandproteoglycan)兩者都為蛋白質(zhì)與糖類相結(jié)合而構(gòu)成,但兩者之間又有區(qū)別:糖蛋白是以蛋白質(zhì)為主體,糖是它的輔基(如唾液中的粘蛋白和細(xì)胞膜內(nèi)的糖蛋白)。蛋白多糖則是以多糖為主(有的蛋白多糖中,糖可達(dá)到95%,動物結(jié)締組織中蛋白多糖為其主要成分之一)。核蛋白實(shí)驗(yàn)六,核酸的提取乳清蛋白、角蛋白單純蛋白質(zhì)+輔基五、蛋白質(zhì)的分類蛋白質(zhì)的分類3.根據(jù)蛋白質(zhì)的功能分;(1)活性蛋白
按生理作用不同又可分為:酶、激素、抗體、收縮蛋白、運(yùn)輸?shù)鞍椎?。?)非活性蛋白
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)。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)等等蛋白及多肽類藥物的應(yīng)用現(xiàn)狀近幾年國外已經(jīng)開發(fā)和上市的部分
多肽類藥物品種及主要作用
產(chǎn)品名稱主要作用重組表皮生長因子燒傷重組胰島素糖尿病水蛭素血纖蛋白溶解胰島素樣生長因子傷口愈合降鈣素骨骼病縮宮素引產(chǎn)心房肽急性阻塞性心臟病白蛋白多肽失血、燒傷性休克谷胱甘肽抗氧化、抗衰老促黃體生成素增加精子量,增強(qiáng)精子活性,減少畸形精子中國藥典2000年版二部收載的
部分多肽類藥物
品名主要適應(yīng)證五肽胃泌素注射液胃炎、潰瘍病、胃癌及肝,膽,胰疾病的診斷桿菌肽軟膏敏感菌引起的皮膚創(chuàng)口,口腔,眼等部位的感染縮宮素注射液引產(chǎn),催產(chǎn)尿促性激素注射液無排卵性不育癥,原發(fā)或繼發(fā)性閉經(jīng),男性無精重組人胰島素注射液糖尿病國家食品藥品監(jiān)督管理局2002年
國家標(biāo)準(zhǔn)部分多肽類藥物品名適應(yīng)證注射用肝復(fù)肽肝病輔助用藥促肝細(xì)胞生長素溶液重型病毒性肝炎的輔助治療氨碘肽滴眼液早期老年性白內(nèi)障、玻璃體混濁等眼病腦苷肌肽注射液腦卒中、急性腦梗死眼氨肽注射液非化膿性角膜炎,虹膜睫狀體炎,中心視網(wǎng)膜炎,鞏膜炎眼氨肽滴眼液角膜炎、視力疲勞、青少年假性近視縮宮素溶液收縮子宮薄芝糖肽注射液進(jìn)行性肌營養(yǎng)不良、萎縮性肌強(qiáng)直蹄甲多肽月經(jīng)過多、功能性子宮出血復(fù)方氨肽素片銀屑病胸腺肽注射液胸腺各種自身免疫疾病以及感染性疾病、近幾年已獲生產(chǎn)批準(zhǔn)文號的部分多肽類藥物原料藥:重組人胰島素胸腺五肽醋酸奧曲肽凍干重組人腦利鈉肽胸腺素鮭降鈣素近幾年已獲生產(chǎn)批準(zhǔn)文號的部分多肽類藥物制劑:重組人胰島素注射液鮭魚降鈣素噴鼻劑混合重組人胰島素注射液重組人表皮生長因子滴眼液胰島素吸入粉霧劑重組人表皮生長因子凝膠注射用胸腺五肽重組人表皮生長因子噴霧劑醋酸奧曲肽注射液外用凍干重組人表皮生長因子注射用胸腺素注射用還原型谷胱甘肽胸腺肽膠囊縮宮素鼻噴霧劑胸腺肽結(jié)腸溶膠囊促肝細(xì)胞生長素膠囊胸腺肽片注射用促肝細(xì)胞生長素胎盤多肽注射液鹿瓜多肽注射液骨肽注射液聚明膠肽注射液骨肽片脾氨肽口服凍干粉注射用骨肽尿多酸肽注射液腸內(nèi)營養(yǎng)混懸劑肌氨肽苷注射液近年批準(zhǔn)進(jìn)行臨床試驗(yàn)的部分多肽類藥物人胎盤免疫調(diào)節(jié)劑
病毒性疾病,免疫性疾病,腫瘤治療輔助劑還原型谷胱甘肽片嚴(yán)重創(chuàng)傷,消耗性疾病或手術(shù)后營養(yǎng)不足的補(bǔ)充以及腫瘤放化療的支持治療、肝臟疾病人工合成鮭魚降鈣素畸形性骨炎、高鈣癥、骨質(zhì)疏松人降鈣素基因相關(guān)肽脂質(zhì)體注射液
高血壓,心腦血管疾病近年批準(zhǔn)進(jìn)行臨床試驗(yàn)的部分多肽類藥物牛膝糖肽膠囊免疫調(diào)節(jié)劑水仙子糖肽膠囊腫瘤輔助治療重組人心鈉肽利鈉利尿、舒張血管、降低血壓注射用醋酸奧曲肽治療食道一胃靜脈曲張出血近年批準(zhǔn)進(jìn)行臨床試驗(yàn)的部分多肽類藥物注射用生長抑素上消化道靜脈破裂出血及胃潰瘍出血治療,胰炎,消化系統(tǒng)腫瘤、肢端肥大癥、甲亢癥等胰島素口腔噴霧劑糖尿病胰島素噴鼻液糖尿病縮官素鼻用溶液引產(chǎn),產(chǎn)后出血和子宮復(fù)原不全重組人表皮生長因子軟膏燒傷、外傷、慢性皮膚潰瘍、角膜損傷與潰瘍近年批準(zhǔn)進(jìn)行臨床試驗(yàn)的部分多肽類藥物重組人表皮生長因子衍生物滴眼角膜移植、翳狀胬肉手術(shù)后注射用促卵泡生成素卵巢靜止、持久黃體、卵泡發(fā)育停滯心肌肽素粉針劑心肌保護(hù)和心肌細(xì)胞損傷修復(fù)愛啡肽注射液抗血小板藥;糖蛋白Ⅱb,Ⅲa拮抗劑,用于治療急性冠狀動脈綜合征,如不穩(wěn)定型心絞痛、非Q波型心肌梗死等注射用酪絲亮肽原發(fā)性肝癌多肽類抗生素一、萬古霉素類以萬古霉素、去甲萬古霉素、替考拉寧為代表臨床應(yīng)用:僅用于嚴(yán)重G+菌感染,特別是MRSA、MRSE和腸球菌所致的敗血癥、心內(nèi)膜炎、骨髓炎、呼吸道感染等。也可用于治療對β-內(nèi)酰胺類過敏的患者,口服治療偽膜性腸炎。為快速繁殖期殺菌藥作用機(jī)制:與細(xì)胞壁前體肽聚糖結(jié)合,阻礙細(xì)胞壁合成體內(nèi)過程:口服難吸收,肌注可致局部劇痛和組織壞死,只能靜脈給藥。體內(nèi)分布廣泛,但不易進(jìn)入腦脊液和房水。以原形經(jīng)腎排泄。萬古霉素和去甲萬古霉素的t1/2約6h,替考拉寧長達(dá)47h。不良反應(yīng):萬古霉素、去甲萬古霉素毒性較大,替考拉寧毒性較小。耳毒性:大劑量、腎功能不良者有耳鳴、耳聾、聽力損害,停藥可恢復(fù)正常腎毒性:損傷腎小管,嚴(yán)重可致腎衰過敏反應(yīng):偶有斑塊樣皮疹和過敏性休克快速靜注萬古霉素可引起“紅人綜合征”。口服有惡心、嘔吐、金屬異味和眩暈,靜注偶發(fā)血栓性靜脈炎。注意:嚴(yán)禁與有耳毒性的藥物如氨基苷類、高效利尿藥合用。二、多粘菌素類以多粘菌素B、多粘菌素E為代表抗菌作用:窄譜慢效殺菌藥
窄譜,只對某些G-桿菌有殺滅作用。多肽類抗生素具有表面活性,含有帶陽電荷的游離氨基,能與G-菌細(xì)胞膜的磷脂中帶陰電荷的磷酸根結(jié)合,使細(xì)菌細(xì)胞膜面積擴(kuò)大,通透性增加,細(xì)胞內(nèi)的磷酸鹽、核苷酸等成份外漏,導(dǎo)致細(xì)菌死亡。對繁殖期和靜止期的細(xì)菌都有效。臨床應(yīng)用腸道手術(shù)前準(zhǔn)備(口服)主要用于治療銅綠假單孢菌引起的敗血癥、泌尿道和燒傷創(chuàng)面感染。不良反應(yīng)
腎毒性:如蛋白尿、血尿神經(jīng)毒性:如頭暈、乏力、面部麻木、周圍神經(jīng)炎
過敏反應(yīng):如皮疹、瘙癢、藥熱
其他:如肝毒性
桿菌肽抗菌作用1.G(+):金葡球菌、鏈球菌屬2.G(-)球菌抗菌作用機(jī)制1.抑制細(xì)胞壁合成中的脫磷酸化過程2.損傷細(xì)胞膜用于耐青霉素金葡菌所致的感染,敗血癥、肺炎腎毒性嚴(yán)重局部用于G(+)引起的皮膚感染下丘腦多肽1973年Guillemin博士首先從綿羊下丘腦分離出一種14個氨基酸的多肽,由于它可以抑制生長激素的分泌,遂命名為生長激素抑制因子(SRIF),后統(tǒng)一名稱為生長抑素。Guillemin博士因此而獲得了1977年的諾貝爾醫(yī)學(xué)和生理學(xué)獎。隨著對這一激素的深入研究,發(fā)現(xiàn)生長抑素廣泛存在于人體的各種組織,具有內(nèi)分泌、神經(jīng)內(nèi)分泌、旁分泌等多種生理學(xué)作用。腦多肽適用癥:腦血管代謝不足所致的功能失調(diào)綜合癥:腦血栓、腦出血、腦外傷等。嚴(yán)重腦感染繼發(fā)的功能紊亂:中風(fēng)、腦手術(shù)、腦炎及腦膜炎后遺癥。腦功能衰退:記憶力障礙、神經(jīng)衰弱、神經(jīng)性頭痛及老年性癡呆癥。兒童神經(jīng)發(fā)育障礙。腦振蕩和腦挫傷后遺癥。神經(jīng)性肌力病外周神經(jīng)損傷內(nèi)源性抑郁及癲閑的支持治療。激肽激肽主要包括緩激肽、胰激肽和甲胰緩激肽三種。它們是不同的激肽釋酶作用下的不同產(chǎn)物。緩激肽和胰激肽是體內(nèi)最強(qiáng)的血管舒張物質(zhì)之一。靜脈注射緩激肽可引起全身小動脈舒張,顯著降低外周血管循環(huán)阻力,血管通透性增強(qiáng),從而引起血壓下降。緩激肽還具有強(qiáng)大的利尿鈉效應(yīng)。水蛭素-抗血栓新藥具有極強(qiáng)的凝血抑制作用,使血液內(nèi)可溶性蛋白質(zhì)不能變?yōu)椴蝗苄缘鞍踪|(zhì)。隨著人類生存環(huán)境和生活水平的改變,腦血管病的發(fā)病率逐呈上升趨勢,如腦血栓、腦溢血等,利用基因技術(shù)研制的水蛭素是一種強(qiáng)烈的凝血酶抑制劑,它會使得凝血酶失去裂解纖維原的能力,從而阻止血液凝固,在臨床治療和預(yù)防各種血栓形成方面有著顯著的作用。從醫(yī)用水蛭中提取的天然水蛭素一般產(chǎn)量較少,限制了水蛭素的研究和臨床應(yīng)用,將化學(xué)合成的水蛭素基因分別在大腸桿菌和酵母細(xì)胞中得到表達(dá),可大大提高水蛭素的產(chǎn)量。內(nèi)啡肽1976年發(fā)現(xiàn)的內(nèi)啡肽,就是腦子里面生產(chǎn)嗎啡樣的化學(xué)物質(zhì),是肽類結(jié)構(gòu),叫內(nèi)啡肽,它是傳遞神經(jīng)信息的,心情好壞和腦子里生產(chǎn)制造出來的內(nèi)啡肽多少有關(guān)。這件事闡明了吸毒的人成癮,是因?yàn)槟X子里本來就有嗎啡樣的物質(zhì),是心情情緒的一個重要分子,吸了毒以后,這個東西來得快,來得多,一下子把人體本身的生產(chǎn)能力就給破壞掉了。如果再停止吸,人體本身的生產(chǎn)能力也沒了。因此對外部毒品發(fā)生依賴,而這個需要量越來越大。這就是內(nèi)啡肽的發(fā)現(xiàn)。
內(nèi)啡肽1976年發(fā)現(xiàn)的內(nèi)啡肽,就是腦子里面生產(chǎn)嗎啡樣的化學(xué)物質(zhì),是肽類結(jié)構(gòu),叫內(nèi)啡肽,它是傳遞神經(jīng)信息的,心情好壞和腦子里生產(chǎn)制造出來的內(nèi)啡肽多少有關(guān)。這件事闡明了吸毒的人成癮,是因?yàn)槟X子里本來就有嗎啡樣的物質(zhì),是心情情緒的一個重要分子,吸了毒以后,這個東西來得快,來得多,一下子把人體本身的生產(chǎn)能力就給破壞掉了。如果再停止吸,人體本身的生產(chǎn)能力也沒了。因此對外部毒品發(fā)生依賴,而這個需要量越來越大。這就是內(nèi)啡肽的發(fā)現(xiàn)。蜂毒肽:為蜂毒中的主要毒素,是由26個氨基酸殘基構(gòu)成的多肽。低濃度對離體豚鼠左心房產(chǎn)生正性肌力作用,高濃度則產(chǎn)生負(fù)性肌力作用,對右心房具有正性頻率作用,有望成為一種新的心血管治療藥物。
醫(yī)用生物蛋白膠醫(yī)用生物蛋白膠由動物組織中提取的多種可凝性蛋白質(zhì)組成,采用該產(chǎn)品噴灑嬰幼兒
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