多肽氨基酸知识

(一)基本氨基酸

组成蛋白质得20种氨基酸称为基本氨基酸。它们中除脯氨酸外都就是*氨基酸，即在a-碳原子上有一个氨基。基本氨基酸都符合通式，都有单字母与三字母缩写符号。

按照氨基酸得侧链结构，可分为三类:脂肪族氨基酸、芳香族氨基酸与杂环氨基酸。

1、脂肪族氨基酸共15种。

侧链只就是炷链:Gly, Ala, Vai. Leu. lie后三种带有支链,人体不能合成，就是必需氨基酸。

侧链含有羟基:Scr, Thr许多蛋白酶得活性中心含有线氨酸，它还在蛋白质与糖类及磷酸得结合中起重要作用。

侧链含硫原子:Cys,

Met两个半胱氨酸可通过形成二硫键结合成一个胱氨酸。二硫键对维持蛋白质得髙级结构有重要意义。半胱氨酸也经常出现在蛋白质得活性中心里。甲硫氨酸得硫原子有时参与形成配位键。甲硫氨酸可作为通用甲基供体，参与多种分子得甲基化反应。

侧链含有竣基:Asp(D), Glu(E)

侧链含酰胺基:Asn(N). Gln(Q)

侧链显碱性:Arg(R), Lys(K)

2、芳香族氨基酸包括苯丙氨酸(Phe.F)与酪氨酸(Tyr.Y)两种。酪氨酸就是合成甲状腺素得原料。

3、杂环氨基酸

包括色氨酸(Trp.W)、组氨酸(His)与脯氨酸(Pro)三种。其中得色氨酸与芳香族氨基酸都含苯环,都有紫外吸收(280nm)o所以可通过测量蛋白质得紫外吸收来测立蛋白质得含量。组氨酸也就是碱性氨基酸，但碱性较弱，在生理条件下就是否带电与周用内环境有关。它在活性中心常起传递电荷得作用。组氨酸能与铁等金属离子配位。脯氨酸就是唯一得仲氨基酸，就是a- 螺旋得破坏者。

B就是指Asx.R卩Asp或Asn:Z就是指Glx,R卩Glu或Gin。

基本氨基酸也可按侧链极性分类：

非极性氨基酸:Ala, Vai. Leu. lie, Met, Phe. Trp. Pro 共八种

极性不带电荷:Gly, Ser. Thr, Cys, Asn. Gin, Tyr 共七种

带正电荷:Arg, Lys, His

带负电荷:Asp, Glu

(二)不常见得蛋白质氨基酸

某些蛋白质中含有一些不常见得氨基酸,它们就是基本氨基酸在蛋白质合成以后经疑化、拨化、甲基化等修饰衍生而来得。也叫稀有氨基酸或特殊氨基酸。如4-疑脯氨酸、5-疑赖氨酸、锁链素等。其中羟脯氨酸与疑赖氨酸在胶原与弹性蛋白中含星较多。在甲状腺素中还有3.5- 二碘酪氨酸。

(三)非蛋白质氨基酸

自然界中还有150多种不参与构成蛋白质得氨基酸。它们大多就是基本氨基酸得衍生物，也有一些就是D-氨基酸或队丫、L氨基酸。这些氨基酸中有些就是重要得代谢物前体或中间产物，如瓜氨酸与乌氨酸就是合成精氨酸得中间产物0-丙氨酸就是遍多酸(泛酸，辅酶A前体) 得前体，丫-氨基丁酸就是

传递神经冲动得化学介质。

二、氨基酸得性质

(一)物理性质

*氨基酸都就是白色晶体，每种氨基酸都有特殊得结晶形状，可以用来鉴别怨种氨基酸。除胱氨酸与酪氨酸外,都能溶于水中。脯氨酸与疑脯氨酸还能溶于乙醇或乙MI中。

除甘氨酸外.a-氨基酸都有旋光性.*碳原子具有手性。苏氨酸与异亮氨酸有两个手性碳原子。从蛋白质水解得到得氨基酸都就是L-型。但在生物体内特别就是细菌中.D-氨基酸也存在, 如细菌得细胞壁与某些抗菌素中都含有D-氨基酸。

三个带苯环得氨基酸有紫外吸收,F；257iini.S=200; Y:275nm.e=1400;

W：280nn“=5600。通常蛋白质得紫外吸收主要就是后两个氨基酸决左得,一般在280nm° 氨基酸分子中既含有氨基又含有拨基•在水溶液中以偶极离子得形式存在。所以氨基酸晶体就是离子晶体，熔点在20(TC以上。氨基酸就是两性电解质，各个解离基得表观解离常数按英酸性强度递降得顺序，分别以Kit K2,来表示。当氨基酸分子所带得净电荷为零时得pH称为氨基酸得等电点(pl)。等电点得值就是它在等电点前后得两个p£值得算术平均值。

氨基酸完全质子化时可瞧作多元弱酸，各解离基团得表观解离常数按酸性减弱得顺序，以pKr、pK2' 、pK3,表示。氨基酸可作为缓冲溶液，在p£处得缓冲能力最强.pl处得缓冲能力最弱。氨基酸得滴定曲线如图。

(二)化学性质

1、氨基得反应

(1)酰化

氨基可与酰化试剂，如酰氯或酸酹在碱性溶液中反应，生成酰胺。该反应在多肽合成中可用于保护氨基。

(2)与亚硝酸作用

氨基酸在室温下与亚硝酸反应，脱氨，生成疑基竣酸与氮气。因为伯胺都有这个反应，所以赖氨酸得侧链氨基也能反应,但速度较慢。常用于蛋白质得化学修饰、水解程度测定及氨基酸得定量。

(3)与醛反应

氨基酸得a-氨基能与醛类物质反应，生成西佛碱-C=N-0西佛碱就是氨基酸作为底物得某些酶促反应得中间物。赖氨酸得侧链氨基也能反应。氨基还可以与甲醛反应，生成轻甲基化合物。由于氨基酸在溶液中以偶极离子形式存在，所以不能用酸碱滴定测定含虽。与甲醛反应后，氨基酸不再就是偶极离子，其滴左终点可用一般得酸碱指示剂指示，因而可以滴定，这叫甲醛滴定法,可用于测定氨基酸。

⑷与异硫獄酸苯酯(PITC)反应

a-氨基与PITC在弱碱性条件下形成相应得苯氨基硫甲酰衍生物(PTC-AA),后者在硝基甲烷中与酸作用发生环化，生成相应得苯乙内酰硫姝衍生物(PTH-AA)O这些衍生物就是无色得, 可用层析法加以分离鉴左。这个反应首先为Edman用来鉴龙蛋白质得N-末端氨基酸.在蛋白质得氨基酸顺序分析方面占有重要地位。

(5)磺酰化

氨基酸与5-(二甲胺基)茶-1-磺酰氯(DNS-C1)反应，生成DNS-氨基酸。产物在酸性条件下

(6NHCl)100°C也不破坏，因此可用于氨基酸末端分析。DNS-氨基酸有强荧光，激发波长在360nm左右，比较灵敏，可用于微量分析。

(6)与DNFB反应

氨基酸勺2.4■二硝基氟苯(DNFB)在弱碱性溶液中作用生成二硝基苯基氨基酸(DNP氨基酸)。这一反应就是左量转变得，产物黄色，可经受酸性100°C髙温。该反应曾被英国得Sanger用来测泄胰岛素得氨基酸顺序，也叫桑格尔试剂，现在应用于蛋白质N-末端测泄。

(7)转氨反应

在转氨酶得催化下，氨基酸可脱去氨基，变成相应得酮酸。

2、竣基得反应

按基可与碱作用生成盐，其中重金属盐不溶于水。拨基可与醇生成酯，此反应常用于多肽合成中得竣基保护。某些酯有活化作用，可增加竣基活性，如对硝基苯酯。将氨基保护以后,可与二氯亚飒或五氯化磷作用生成酰氯,在多肽合成中用于活化竣基。在脱竣酶得催化下，可脱去竣基，形成伯胺。

3苗三酮反应

氨基酸与苗三酮在微酸性溶液中加热,最后生成蓝色物质。而脯氨酸生成黄色化合物。根据这个反应可通过二氧化碳测定氨基酸含量。

4、侧链得反应