蛋白质结构PPT课件
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蛋白质结构PPT课件

R1
R2
R3
R4
Rn
H2NCHCONHCHCONHCHCONHCHCO………NHC HCOOH
• 肽链,氨基酸残基, 主链,侧链
• N—末端:含有自由氨基的一端,书写用H表示;
• C—末端:含有自由羧基的一端,书写用OH表示;
一、蛋白质的一级结构
1、肽的一般概念
➢二硫键:是由二个半胱氨酸残基的侧链 之间形成的。即胱氨酸的残基中的二硫键
白质的方式; 蛋白质的结构层次:
一级结构→二级结构→超二级结构→结构域 →三级结构→四级结构
一、蛋白质的一级结构
一、蛋白质的一级结构
1、肽的一般概念
肽:是一个氨基酸的α-羧基和另一个氨基酸分子的α氨基之间脱去一分子水而通过肽键连接成的化合物。
肽键:一个氨基酸的α-羧基和另一个氨基酸分子的α氨基缩合是区水而形成的酰胺键。
➢ 1.样品必需纯(>97%以上)。 ➢ 2.知道蛋白质的分子量。 ➢ 3.知道蛋白质由几个亚基组成。 ➢ 4.测定蛋白质的氨基酸组成;并根据分子量
计算每种氨基酸的个数。 ➢ 5.测定水解液中的氨量,计算酰胺的含量。
4、蛋白质一级结构的测定
Sanger法氨基酸序列测定的大体步骤为: (一)蛋白质亚基数目的确定及其拆分 (二)多肽链的局部断裂和肽段的分离 (三)各个肽段氨基酸序列的测定 (四)氨基酸完整序列的拼接 (五)多肽链中二硫键位置的确定
N-末端第六位Glu→Val).
4、蛋白质一级结构的测定
世界上第一个氨基酸序列 的测定是,1953年由Sanger 完成,他用10年的时间测定 了含有51个氨基酸残基的牛 胰岛素。
我国1965年在世界上第 一个用化学方法人工合成 的蛋白质就是这种牛胰岛 素。
第三节蛋白质的结构(共92张PPT)

②测定蛋白质分子中多肽链的数目:通过测 定末端氨基酸残基的摩尔数与蛋白质分子 量之间的关系,即可确定多肽链的数目。
③二硫键的断裂:几条多肽链通过二硫键交 联在一起。可在8mol/L尿素或6mol/L盐酸胍 存在下,用过量的 -巯基乙醇处理,使二硫 键复原为巯基,然后用烷基化试剂保护生成 的巯基,以防止它重新被氧化。可以通过参 加盐酸胍方法解离多肽链之间的非共价力; 应用过甲酸氧化法或巯基复原法拆分多肽链 间的二硫键。
由多个亚基聚集而成的蛋白质常常称为寡聚蛋白; 肽键具有局部双键性质,不能自由旋转。
在。这类多肽通常都具有特殊的生理功能,常称为活 氨基酸2和3之肽键可自由的与水形成氢键
In the α helix, the CO group of residue n forms a hydrogen bond with the NH group of residue n + 4.
成的化合物称为肽。 〔3〕多肽链内或链间二硫键的数目和位置。
因此平均相对分子质量接近128。 a 盐键 b 氢键 c 疏水相互作用 d 范德华力 e 二硫键
由两个氨基酸组成的肽称为二肽,由多个 第二套肽段 HO WTOU SEO VERL APS
溴化氰水解法,它能选择性地切割由甲硫氨酸的羧基所形成的肽键。 应用过甲酸氧化法或巯基复原法拆分多肽链间的二硫键。
肽键C-N的局部双键性质其键长小于胺中的CN
从Cα沿键轴方向观察 顺时针旋转的Φ和Ψ角度为正值〔+〕
逆时针旋转的为负值〔—〕
不可能的空间构象
〔三〕肽的性质
肽的化学反响与氨基酸一样,游离的 α氨基﹑α-羧基﹑R基团可发生与氨基酸 中相应基团类似的反响;
含有两个以上肽键的化合物在碱性溶液 中与Cu2+生成紫红色到蓝紫色的络合 物,称为双缩脲反响,可以测定多肽和 蛋白质含量。
第二章蛋白质化学蛋白质的结构(共67张PPT)

肽键为一平面
相邻的a碳原子呈反式构型
3、肽的命名及结构
• 1、根据所含AA数目:二肽、三肽、四肽等 • 2、根据来源和功能:如,脑啡肽、短杆菌肽S等。 • 3、肽结构:自然界中存在的肽有开链式结构和
环状结构。环状结构中没有游离的氨基末端和 游离的羧基末端,微生物中常见,如,短杆菌 肽S 。
4、多肽链的表达式
〔1〕组成蛋白质的多肽链数目; 2、根据来源和功能:如,脑啡肽、短杆菌肽S等。
2、亚基间呈特定的三维空间排布,依赖次级键维持其结构稳定 .
〔2〕多肽链的氨基酸顺序; 3、蛋白质分子中亚基可相同,也可不相同。
常用的有巯基乙醇(mercaptoethanol) 、巯基乙酸(mercaptoacetic acid) 、二硫苏糖醇(dithiothreitol, DTT)等。 硼氢化锂〔LiBH4〕
2H2O
GSSG
NADP+
GSH复原酶
NADPH+H+
2. 多肽类激素及神经肽
• 体内许多激素属寡肽或多肽
• 神经肽(neuropeptide)
(三)蛋白质一级结构的测定
要求
• 样品必须是均一的。纯度在>97%以上 • 知道蛋白质的相对分子质量
• (1)组成蛋白质的多肽链数目 (2)多肽链的氨基酸种类、数目及排列顺序; (3)多肽链内或链间二硫键的数目和位置。 ★其中最重要的是多肽链的氨基酸顺序,它是蛋白 质高级结构及其生物功能的根底。
化学裂解法
溴化氰法〔CNBr〕:特异性水解对Met羧基形成的 肽键 羟胺法:羟胺专一裂解Asn-Gly的肽键,酸性条件下 裂解Asn-Pro肽键。
酶水解法〔专一性高,水解产率高〕
胰蛋白酶: 胰凝乳蛋白酶〔糜蛋白酶〕: 胃蛋白酶:
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College of Life Sciences
Fig. The peptide bond is shown in its usual trans
configuration of carbonyl O and amide H.
.
6
College of Life Sciences
小结: 肽键中的C-N键具有部分双键性质,不能自 由旋转。
• 化学性质
(1) 酸碱性质:
主要取决于游离末端的-NH2和-CΒιβλιοθήκη OH及R基上可解离 基团。.
13
College of Life Sciences
(2)化学反应 • 茚三酮反应
• 双缩脲反应
O=C O=C
NH2 NH
O=C
Cu2+
OH- O=C
NH2 NH
NH2
NH2
Cu2+
H2N
C= O
HN
C=O
肽的命名(nomination):
如:Val-Ala-Lys-Gly-Arg 缬氨酰丙氨酰赖氨酰甘氨酰精氨酸 丝氨酰甘氨酰酪氨酸
.
9
College of Life Sciences
肽的分类(classification of peptide)
二肽(dipeptides): 三肽:3个氨基酸通过2个肽键相连。 四肽: 少于10AA成为寡肽(oligopeptides) 多于10AA成为多肽(polypeptides) 分子量小于10000Da称为多肽 大于10000Da称为蛋白质
二、蛋白质的一级结构
定义——指蛋白质多 肽链中aa的排列顺序, 包括二硫键的位置。
.
19
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1. 蛋白质的一级结构举例
胰岛素(insulin)
[英] Sanger 等,1953
Mr : 5700D 含两条肽链
A链: 20aa B链: 31aa
Frederick Sanger
.
10
College of Life Sciences
共价主链和侧链
.
11
College of Life Sciences
小结:
蛋白质分子中氨基酸连接的基本方式是肽键 (peptide bond)。
有的蛋白质分子还具有二硫键(disulfide bond), 有链间二硫键 和链内二硫键两种形式。
肽链中的氨基酸由于形成肽键而成为不完整的分子, 称为氨基酸残基(amino acid residue)。
肽链骨干 重复单位是: —N —C —C —
.
12
College of Life Sciences
3. 肽的物理和化学性质
• 物理性质
— 短肽为晶体,熔点很高 — 在水溶液中以兼性离子形式存在 — 具旋光性
肽键是一个平面——肽键平面(peptide plane)或酰胺平面(amide plane)。
多数情况下,为反式构型。
.
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2. 肽的结构
结构通式
氨基末端 (N末端)
肽键
肽键
肽键
. 8
羧基末端 (C末端)
College of Life Sciences
.
24
College of Life Sciences
(2) 测定步骤 分析多肽链的N-末端和C-末端。 蛋 多肽链N-端 (amino-terminal)
白 质 一 级 结 构 的 测 定
.
25
College of Life Sciences
二硝基氟苯(DNFB)法
氨 基 末 端 基 氨 基 酸 测 定
. 22
College of Life Sciences
(1)一般要求:
a、样品必需纯(>97%以上) b、已知蛋白质的分子量 c、已知蛋白质由几个亚基组成
.
23
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(2) 测定步骤
A.测定蛋白质分子中多肽链的数目。
蛋 白 质 一 级 结 构 的 测 定
第三节 蛋白质的结构
Section 3 Structure of Proteins
.
1
蛋白质的结构指蛋白质分子所含的肽链 数目,以及每条肽链中氨基酸的种类、 数量和排列顺序,以及肽链中各个原子 和基团在空间的排部。
.
2
College of Life Sciences
一 肽键和肽 二 蛋白质的一级结构 三 蛋白质的空间结构
.
20
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Fig The amino acid
sequence of the two chains
of bovine insulin, which are
joined by disulfide cross-
linkages.
.
21
College of Life Sciences
.
16
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短杆菌肽和短杆菌酪肽
10肽抗生素。
.
17
College of Life Sciences
脑啡肽(5肽)
已发现几十种. 如 Met-脑啡肽(Tyr—Gly—Gly—Phe—Met)
Leu-脑啡肽(Tyr—Gly—Gly—Phe—Leu)
.
18
College of Life Sciences
2.一级结构测定方法(Determining methods of Primary structure of a protein)
一般原则
测定蛋白质分子中多肽链的数目。 拆分蛋白质分子的多肽链。 断裂多肽链的二硫键。 测定多肽链的氨基酸组成。 分析多肽链的N末端和C末端残基。 将多肽链断裂成肽段,并分离。 测定各个肽段的氨基酸顺序。 确定肽段在多肽链中的次序。 确定原多肽链中二硫键的位置。
.
3
College of Life Sciences
一、肽键和肽
肽键(Peptide Bonds)是氨基酸连接的基本 方式。
1.肽键的结构
.
4
College of Life Sciences
Single bond 键长 0.145nm
Peptide bond 0.133nm
. 5
Double bond 0.125nm
H2N
双缩脲
紫红色络合物
.
14
College of Life Sciences
4. 天然存在的活性肽
激素:胰岛素 催产素(8肽) 加压素(8肽)
抗生素:短杆菌肽S(环状10肽) 放线菌D(含2个环状5肽)
毒素:-鹅膏蕈碱 脑啡肽:
. 15
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还原型谷胱甘肽
Fig. The peptide bond is shown in its usual trans
configuration of carbonyl O and amide H.
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小结: 肽键中的C-N键具有部分双键性质,不能自 由旋转。
• 化学性质
(1) 酸碱性质:
主要取决于游离末端的-NH2和-CΒιβλιοθήκη OH及R基上可解离 基团。.
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(2)化学反应 • 茚三酮反应
• 双缩脲反应
O=C O=C
NH2 NH
O=C
Cu2+
OH- O=C
NH2 NH
NH2
NH2
Cu2+
H2N
C= O
HN
C=O
肽的命名(nomination):
如:Val-Ala-Lys-Gly-Arg 缬氨酰丙氨酰赖氨酰甘氨酰精氨酸 丝氨酰甘氨酰酪氨酸
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肽的分类(classification of peptide)
二肽(dipeptides): 三肽:3个氨基酸通过2个肽键相连。 四肽: 少于10AA成为寡肽(oligopeptides) 多于10AA成为多肽(polypeptides) 分子量小于10000Da称为多肽 大于10000Da称为蛋白质
二、蛋白质的一级结构
定义——指蛋白质多 肽链中aa的排列顺序, 包括二硫键的位置。
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1. 蛋白质的一级结构举例
胰岛素(insulin)
[英] Sanger 等,1953
Mr : 5700D 含两条肽链
A链: 20aa B链: 31aa
Frederick Sanger
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共价主链和侧链
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小结:
蛋白质分子中氨基酸连接的基本方式是肽键 (peptide bond)。
有的蛋白质分子还具有二硫键(disulfide bond), 有链间二硫键 和链内二硫键两种形式。
肽链中的氨基酸由于形成肽键而成为不完整的分子, 称为氨基酸残基(amino acid residue)。
肽链骨干 重复单位是: —N —C —C —
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3. 肽的物理和化学性质
• 物理性质
— 短肽为晶体,熔点很高 — 在水溶液中以兼性离子形式存在 — 具旋光性
肽键是一个平面——肽键平面(peptide plane)或酰胺平面(amide plane)。
多数情况下,为反式构型。
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2. 肽的结构
结构通式
氨基末端 (N末端)
肽键
肽键
肽键
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羧基末端 (C末端)
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(2) 测定步骤 分析多肽链的N-末端和C-末端。 蛋 多肽链N-端 (amino-terminal)
白 质 一 级 结 构 的 测 定
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二硝基氟苯(DNFB)法
氨 基 末 端 基 氨 基 酸 测 定
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(1)一般要求:
a、样品必需纯(>97%以上) b、已知蛋白质的分子量 c、已知蛋白质由几个亚基组成
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(2) 测定步骤
A.测定蛋白质分子中多肽链的数目。
蛋 白 质 一 级 结 构 的 测 定
第三节 蛋白质的结构
Section 3 Structure of Proteins
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1
蛋白质的结构指蛋白质分子所含的肽链 数目,以及每条肽链中氨基酸的种类、 数量和排列顺序,以及肽链中各个原子 和基团在空间的排部。
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一 肽键和肽 二 蛋白质的一级结构 三 蛋白质的空间结构
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Fig The amino acid
sequence of the two chains
of bovine insulin, which are
joined by disulfide cross-
linkages.
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短杆菌肽和短杆菌酪肽
10肽抗生素。
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脑啡肽(5肽)
已发现几十种. 如 Met-脑啡肽(Tyr—Gly—Gly—Phe—Met)
Leu-脑啡肽(Tyr—Gly—Gly—Phe—Leu)
.
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2.一级结构测定方法(Determining methods of Primary structure of a protein)
一般原则
测定蛋白质分子中多肽链的数目。 拆分蛋白质分子的多肽链。 断裂多肽链的二硫键。 测定多肽链的氨基酸组成。 分析多肽链的N末端和C末端残基。 将多肽链断裂成肽段,并分离。 测定各个肽段的氨基酸顺序。 确定肽段在多肽链中的次序。 确定原多肽链中二硫键的位置。
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一、肽键和肽
肽键(Peptide Bonds)是氨基酸连接的基本 方式。
1.肽键的结构
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Single bond 键长 0.145nm
Peptide bond 0.133nm
. 5
Double bond 0.125nm
H2N
双缩脲
紫红色络合物
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4. 天然存在的活性肽
激素:胰岛素 催产素(8肽) 加压素(8肽)
抗生素:短杆菌肽S(环状10肽) 放线菌D(含2个环状5肽)
毒素:-鹅膏蕈碱 脑啡肽:
. 15
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还原型谷胱甘肽