蛋白质结构基础

b、肽键是一个平面——肽键平面（peptide plane）或 酰胺平面（amide plane），肽键中4个原子及两个相邻 的C位于一个平面上。
c、在大多数情况下，肽键为反式构型（例外：Pro有 顺反两种构型）。在反式构型中，两个C原子及其取 代基团互相远离，在顺式构型中，它们互相接近，引 起C上的R基团之间的空间位阻。因而反式构型比顺式 构型稳定。（尽管绕肽键旋转存在很大的障碍，但肽单位可以选择
迷剂
对防治前列腺肥大并发症、排 尿障碍、频尿、残尿等症状有
效果
提高动物免疫功能，抗肿瘤
富含氨基酸的食品
氨基酸
赖氨酸 色氨酸
食品
乳类、瘦肉、鱼、蛋、黄豆及豆制品
小米、牛奶、香菇、葵花子、海蟹、黑芝麻、黄豆、 南瓜子、肉松、油豆腐、鸡蛋
甘氨酸
猪蹄、海参
精氨酸
冻豆腐、豆腐干、豆腐皮、花生、核桃、大豆、芝 麻、紫菜、豌豆、鳝鱼、章鱼、木松鱼、海参、鳗
3、单一构型和旋转异构体
构型是指具有一定构造的分子中各原子 在空间的排列状况。
构象是指在一定的条件下，由于单键的 旋转而产生的分子中各原子（或原子团）在 空间的不同排布形象。
构型和构象虽然都是表述分子的立体模 样或空间形象的概念，但两者不能并列，构 象比构型更为精细。
The -carbon atom is a chiral center。
游离氨基酸有显著不同
（1）、R为脂肪烃基的氨基酸（5种）
形成疏水内核 多肽折叠的原初动力
（2）、 R中含有羟基和硫的氨基酸（共4种）
（3）、 R中含有酰胺基团（2种）
（4）、 R中含有酸性基团（2种）
（5）、 R中含碱性基团（3种）
（6）、 芳香族氨基酸
在近紫外区(220300nm）酪氨酸、苯 丙氨酸和色氨酸有光吸 收。
三字母符号 Ala Arg
天冬酰胺（asparagine）
Asn
天冬氨酸（aspartic acid）
Asp
半胱氨酸（cysteine）
Cys
谷氨酰胺（glutanine）
Gln
谷氨酸（glutamic acid）
Glu
甘氨酸（Glycine）
Gly
组氨酸（histidine）
His
异亮氨酸（isoleucine）
只有当－碳连接的4个基团都不相同时， 它才成为一个不对称原子
4个取代基在空间上有两种排列方式： L型 和 D型 镜面
光学异构体
氨基酸光学异构体的确定（以甘油醛为标准物）
实线表示的化学 键伸出屏幕平面， 虚线表示的化学 键向屏幕背面伸
展。
旋光性：旋光物质使平面偏振光的偏振面发生旋转的能 力。使偏振面向右旋的，称右旋光物质，记为“+”，使 偏振面向左旋的，称左旋光物质，记为“-”。
一、20种常见氨基酸 1、基本结构 2、基本性质 3、单一构型和旋转异构体
1、基本结构
－氨基酸的一般结构
为什么称为－氨基酸？ 与羧基相邻的－碳原子上都有一个氨基。
• 结构通式：( 脯氨酸除外)
COOH 羧基 氨基 H2N—Cα—H
RR
名称 丙氨酸（alanine） 精氨酸（arginine）
–给定氨基酸的两个光学异构体使偏振面旋转方向 相反，但旋转程度相等。（甘氨酸除外）
–氨基酸旋光符号和大小取决于R基性质和测定时溶液 的pH值。（D, L 与“+” “ –”无必然联系）
旋光性来自于氨基酸分子的不对称性。
二、肽单位和多肽链(P7)
1、肽链和肽单位 2、多肽链的构象
1、肽链和肽单位
（1）肽键与多肽
第一节 蛋白质结构的基本组件
氨基酸(amino acid，aa)是蛋白质多 肽链的基本结构单位，或称构件分子、构造 单元（building block）。
The Same 20 Amino Acids Serve as Building Blocks for All Proteins in Nature.
参与嘌呤类、卟啉类、肌酸和乙醛酸 的合成；与种类繁多的物质结合，使
之由胆汁或尿中排出。
促进胶原组织的合成，修复伤口；免 疫调节功能，防止胸腺的退化，提高
吞噬细胞的活力
医学应用
作为利尿剂的辅助药物；抑制 重症高血压病；加速疱疹感染
的康复并抑制其复发
抗闷剂、抗痉挛剂、胃分泌调 节剂、胃粘膜保护剂和强抗昏
鱼
氨基酸的味道
味精即谷氨酸钠，人的味觉器官中存在着专门的氨基酸的受体， 当味精用于菜肴或其他食品当中被人们食用时，刺激位于舌部 味蕾的氨基酸的受体，就能使人感受到可口的鲜味。
2002年2月25日发表在自然杂志上 的一项研究表明，一种对氨基酸的 味道产生应答的受体分子日前已被 发现。美国圣地亚哥加州大学的 Charles Zuker博士及其同事发现 了一种名为T1R1+3的受体，该受 体可参与对谷氨酸钠的特征性“鲜 味”的应答。而且，关于甜味和苦 味的报告已得到证实。T1R1+3能 够应答大多数天然存在的氨基酸。
Ile
单字母符号
名称
三字母符号
A
亮氨酸（leucine）
Leu
R
赖氨酸(lysine)
Lys
N
甲硫氨酸（methionine）
Met
D
苯丙氨酸 （phenylalanine）
Phe
C
脯氨酸（proline）
Pro
Q
丝氨酸（serine）
Ser
E
苏氨酸（threonine）
Thr
G
色氨酸（tryptophan）
使蛋白质产生紫外
线吸收和荧光特性的主 要因素。
他们对于介质环境
非常敏感，常常作为蛋 白质结构变化的非常有 用的探针。
（7）、杂环族氨基酸（1种）
氨基酸的生理功能
氨基酸
赖氨酸 色氨酸 甘氨酸 精氨酸
功能
调节人体代谢平Biblioteka Baidu；刺激胃蛋白酶与 胃酸的分泌，增进食欲；提高钙的吸
收及其在体内的积累
转化生成5–羟色胺，中和肾上腺素与 去甲肾上腺素，收缩血管，止血
Formation of a peptide bond by condensation
a、肽键中的C-N键具有部分双键性质，不能自由旋转。肽 主链的每一氨基酸残基只保留两个自由度：绕N-C键的旋 转和绕C-C键的旋转。 C-N键的长度为0.132 nm，比正常 的C-N键短（0.148 nm），比典型的C=N键长（0.127 nm）。 估计C-N键具有约40%的双键性质
Trp
H
酪氨酸（tyrosine）
Tyr
I
缬氨酸（valine）
Val
单字母符号 L K M
F P S T W Y V
20种基本氨基酸的中英文名称(P3)
2、基本性质
20种氨基酸侧链具有各种各样的化学特性 以各种顺序结合成蛋白质分子是，其性质会有
更多的变化 蛋白质中的氨基酸的化学、物理性质常常会与