48第04章 蛋白质的共价结构PPT课件
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
19
N-末端和C-末端氨基酸残基的鉴定(1)
1、 N-末端分析
（1） 二硝基氟苯（DNFB 或FDNB）
弱碱
DNFB + NH2Aa1Aa2Aa3……Aan
pH 8~9
DNP-NHAa1Aa2Aa3……Aan
H+
DNP-Aa1 + Aa2 + Aa3 + …… + Aan
水解
待分析的DNP-氨基酸可用纸层析、薄层层析或HPLC进行分离鉴定和定量测定
肽键的特性
肽键虽是单键却具有局部双键性质
肽键周边六个原子在同一平面上
前后两个氨基酸的α-碳在对角 (trans)
NC
sp2
sp2
CN
H
O
C
C
14
肽键以共振杂化形式存在
肽键共振杂化意义：
限制绕肽键自由旋转 肽键具有部分双键性 形成肽平面肽键存在 永久偶极
肽的C-N键略短： 共振杂化
以单键表示肽键 以共振杂化形式表示肽键(反式)
一级结构决定高级结构，高级结构决定蛋白质的功能
7
A
α-螺旋
B
β-折叠股
C
A. α-螺旋和β-折叠股 B.核糖核酸酶 C.血红蛋白 8
蛋白质功能的多样性
蛋白质生物学功能：
催化、调节、转运、贮存、运动、结构成分、支架作用、 防御和进攻、异常功能
一级结构
二级结构
三级结构
四级结构
氨基酸顺序 α螺旋
多肽链
17
天然存在的活性肽(2)
CO-NH-CH-CO-NH-CH2-COOH
γ CH2
CH2
β CH2
SH
α CHNH2
甘氨酸 半胱氨酸
COO2H 2H G-S-S-G
谷胱甘肽 G-SH 细胞内重要的还原剂
18
三、蛋白质一级结构的测定
一、蛋白质测序的策略 测定蛋白质一级结构、样品均一、纯度97%以上、
20
N-末端和C-末端氨基酸残基的鉴定(2)
2．丹磺酰氯（DNS）法 是二甲氨基萘磺酰氯的简称。
原理：与DNFB相同 优点： DNS具强烈的荧光，灵敏度比DNFB法高100倍，
水解后直接可用纸电泳或薄层层析加以鉴定。
21
N-末端和C-末端氨基酸残基的鉴定(3)
（3） 苯异硫氰酸酯（PITC）法
22
N-末端和C-末端氨基酸残基的鉴定(4)
PITC + NH2-Aa1Aa2Aa3……Aan
水解
PTC-NHAa1Aa2Aa3……Aan PTH-Aa1 + Aa2Aa3……Aan
待分析的氨基酸可用薄层层析、气相色谱和 HPLC进行鉴定 此方法还可以 用来测定氨基酸序列
（4） 氨肽酶法
性质：肽链外切酶（又称：外切酶）。从多肽链的N-端逐个地向里切 常用的是：亮氨酸氨肽酶（LAP）
23
N-末端和C-末端氨基酸残基的鉴定(5)
2、 C-末端分析
（1）肼解法
O
O
O
H2N-CH-C-NH-…-C-NH-CH-C-NH-CH-COOH
R1
R(n-1)
R
n
O
O
无水 NH2NH2
100℃
H2N-CH-C-NHNH2 + … + H2N-CH-C-NHNH2 + H2N-CH-COOH
R1
血红蛋白 64500
病毒外壳蛋白
6
蛋白质构象和蛋白质结构的组织层次
基本结构：
一级（1o）结构 多肽链的氨基酸序列
二级（2o）结构 多肽链借助氢键排列成自己特有的α螺旋和β折叠股片段
三级（3o）结构 多肽链借助各种非共价键弯曲、折叠成具有特定走向的 紧密球状构象
四级（4o）结构 指寡聚蛋白质中个亚基之间在空间上的相互关系和结合方式
以双键表示肽键
15
p 轨道电子共振使 肽键具双键特性
C C
O
H
N C
16
天然存在的活性肽(1)
Cys Tyr
Ile S Gln S Asn Cys Pro Leu
Gly NH2
牛催产素
Cys Tyr
Phe S Gln S Asn Cys Pro Arg
Gly NH2
牛加压素
一些肽类激素的结构
Arg Pro Pro Gly Phe Ser Pro Phe Arg 舒缓激肽
血红蛋白结构
寡聚蛋白
9
二、肽
（一）肽和肽键的结构
加
脱
水
水
分
缩
解
合
肽 键
氨基酸脱水缩合成肽
10
肽和肽键的结构
氨基端（N 端）
羧基端（C 端）
丝氨酰-甘氨酰-酪氨酰-甘氨酰-亮氨酰
11
N-末端
C-末端
肽单位构型
12
多肽主链在构象上受到很大限制
肽平面处于稳定的伸展构象
肽平面处于一种不稳定的构象
13
R（n-1）
Rn
(n-1) 个氨基酸酰肼
C-末端氨基酸
24
N-末端和C-末端氨基酸残基的鉴定(6)
（2） 还原法：
肽链C-末端氨基酸 ↓硼氢化锂
α－氨基醇 ↓层析法
（3）羧肽酶法： 最常用的测C-末端残基方法
性质：肽链外切酶，专一地从肽 链的C端逐个降解，释放 出游离氨基酸。
25
二硫键的断裂
26
胶原蛋白
3
蛋白质发分类
按组成分： 单纯蛋白；缀合蛋白
单纯蛋白： 清蛋白；球蛋白；谷蛋白；组蛋白；硬蛋白等 缀合蛋白： 糖蛋白；脂蛋白；核蛋白；磷蛋白；金属蛋白；
血红素蛋白等
按生物学功能分： 酶、调节蛋白、转运蛋白、贮存蛋白、收缩和游动蛋白、 结构蛋白、支架蛋白、保护和开发蛋白、异常蛋白
4
蛋白质的形状和大小
氨基酸组成的分析
多肽
已知分子量1953 年英国剑桥大学 Sanger F.报告了 牛胰岛素两条多肽链的氨基酸序列。 一般测定步骤： （1） 测定蛋白质分子中多肽链的数目 （2） 拆分蛋白质分子的多肽链 （3） 断裂多肽链内的二硫桥 （4） 分析每一多肽链的氨基酸组成 （5） 分析多肽链的N-末端和C-末端残基 （6） 多肽链断裂成肽段 （7） 测定各个肽段的氨基酸序列 （8） 重建完整多肽链的一级结构 （9） 确定半胱氨基酸残基间形成的S－S交联桥的位置
网络教程
蛋白质的共价结构
1
章节目录
一、蛋白质通论 二、肽 三、蛋白质一级结构的测定 四、蛋白质的氨基酸序列与生物功能 五、肽和蛋白质的人工合成
2
一、蛋白质通论
（一）蛋白质的化学组成和分类
胰凝乳蛋白酶
化学组成：碳 50% 氢 7% 氧 23% 硫 0~3%
其他 微量
蛋白质的平均含氮量为16%
蛋白质含量=蛋白质×6.25
蛋白质根据性质和溶解度可分为
1 纤维状蛋白质 结构蛋白，大部分不溶于水 胶原蛋白、弹性蛋白、角蛋白、丝蛋白
2 球状蛋白质 功能蛋白，大部分溶于水 各种酶、血红蛋白等
3 膜蛋白 结构与功能蛋白，存在于膜上 蛋白质表面存在疏水残基，能与磷脂分子 结合（疏水作用）
5
蛋白质的形状和大小
核糖核酸酶 5700
N-末端和C-末端氨基酸残基的鉴定(1)
1、 N-末端分析
（1） 二硝基氟苯（DNFB 或FDNB）
弱碱
DNFB + NH2Aa1Aa2Aa3……Aan
pH 8~9
DNP-NHAa1Aa2Aa3……Aan
H+
DNP-Aa1 + Aa2 + Aa3 + …… + Aan
水解
待分析的DNP-氨基酸可用纸层析、薄层层析或HPLC进行分离鉴定和定量测定
肽键的特性
肽键虽是单键却具有局部双键性质
肽键周边六个原子在同一平面上
前后两个氨基酸的α-碳在对角 (trans)
NC
sp2
sp2
CN
H
O
C
C
14
肽键以共振杂化形式存在
肽键共振杂化意义：
限制绕肽键自由旋转 肽键具有部分双键性 形成肽平面肽键存在 永久偶极
肽的C-N键略短： 共振杂化
以单键表示肽键 以共振杂化形式表示肽键(反式)
一级结构决定高级结构，高级结构决定蛋白质的功能
7
A
α-螺旋
B
β-折叠股
C
A. α-螺旋和β-折叠股 B.核糖核酸酶 C.血红蛋白 8
蛋白质功能的多样性
蛋白质生物学功能：
催化、调节、转运、贮存、运动、结构成分、支架作用、 防御和进攻、异常功能
一级结构
二级结构
三级结构
四级结构
氨基酸顺序 α螺旋
多肽链
17
天然存在的活性肽(2)
CO-NH-CH-CO-NH-CH2-COOH
γ CH2
CH2
β CH2
SH
α CHNH2
甘氨酸 半胱氨酸
COO2H 2H G-S-S-G
谷胱甘肽 G-SH 细胞内重要的还原剂
18
三、蛋白质一级结构的测定
一、蛋白质测序的策略 测定蛋白质一级结构、样品均一、纯度97%以上、
20
N-末端和C-末端氨基酸残基的鉴定(2)
2．丹磺酰氯（DNS）法 是二甲氨基萘磺酰氯的简称。
原理：与DNFB相同 优点： DNS具强烈的荧光，灵敏度比DNFB法高100倍，
水解后直接可用纸电泳或薄层层析加以鉴定。
21
N-末端和C-末端氨基酸残基的鉴定(3)
（3） 苯异硫氰酸酯（PITC）法
22
N-末端和C-末端氨基酸残基的鉴定(4)
PITC + NH2-Aa1Aa2Aa3……Aan
水解
PTC-NHAa1Aa2Aa3……Aan PTH-Aa1 + Aa2Aa3……Aan
待分析的氨基酸可用薄层层析、气相色谱和 HPLC进行鉴定 此方法还可以 用来测定氨基酸序列
（4） 氨肽酶法
性质：肽链外切酶（又称：外切酶）。从多肽链的N-端逐个地向里切 常用的是：亮氨酸氨肽酶（LAP）
23
N-末端和C-末端氨基酸残基的鉴定(5)
2、 C-末端分析
（1）肼解法
O
O
O
H2N-CH-C-NH-…-C-NH-CH-C-NH-CH-COOH
R1
R(n-1)
R
n
O
O
无水 NH2NH2
100℃
H2N-CH-C-NHNH2 + … + H2N-CH-C-NHNH2 + H2N-CH-COOH
R1
血红蛋白 64500
病毒外壳蛋白
6
蛋白质构象和蛋白质结构的组织层次
基本结构：
一级（1o）结构 多肽链的氨基酸序列
二级（2o）结构 多肽链借助氢键排列成自己特有的α螺旋和β折叠股片段
三级（3o）结构 多肽链借助各种非共价键弯曲、折叠成具有特定走向的 紧密球状构象
四级（4o）结构 指寡聚蛋白质中个亚基之间在空间上的相互关系和结合方式
以双键表示肽键
15
p 轨道电子共振使 肽键具双键特性
C C
O
H
N C
16
天然存在的活性肽(1)
Cys Tyr
Ile S Gln S Asn Cys Pro Leu
Gly NH2
牛催产素
Cys Tyr
Phe S Gln S Asn Cys Pro Arg
Gly NH2
牛加压素
一些肽类激素的结构
Arg Pro Pro Gly Phe Ser Pro Phe Arg 舒缓激肽
血红蛋白结构
寡聚蛋白
9
二、肽
（一）肽和肽键的结构
加
脱
水
水
分
缩
解
合
肽 键
氨基酸脱水缩合成肽
10
肽和肽键的结构
氨基端（N 端）
羧基端（C 端）
丝氨酰-甘氨酰-酪氨酰-甘氨酰-亮氨酰
11
N-末端
C-末端
肽单位构型
12
多肽主链在构象上受到很大限制
肽平面处于稳定的伸展构象
肽平面处于一种不稳定的构象
13
R（n-1）
Rn
(n-1) 个氨基酸酰肼
C-末端氨基酸
24
N-末端和C-末端氨基酸残基的鉴定(6)
（2） 还原法：
肽链C-末端氨基酸 ↓硼氢化锂
α－氨基醇 ↓层析法
（3）羧肽酶法： 最常用的测C-末端残基方法
性质：肽链外切酶，专一地从肽 链的C端逐个降解，释放 出游离氨基酸。
25
二硫键的断裂
26
胶原蛋白
3
蛋白质发分类
按组成分： 单纯蛋白；缀合蛋白
单纯蛋白： 清蛋白；球蛋白；谷蛋白；组蛋白；硬蛋白等 缀合蛋白： 糖蛋白；脂蛋白；核蛋白；磷蛋白；金属蛋白；
血红素蛋白等
按生物学功能分： 酶、调节蛋白、转运蛋白、贮存蛋白、收缩和游动蛋白、 结构蛋白、支架蛋白、保护和开发蛋白、异常蛋白
4
蛋白质的形状和大小
氨基酸组成的分析
多肽
已知分子量1953 年英国剑桥大学 Sanger F.报告了 牛胰岛素两条多肽链的氨基酸序列。 一般测定步骤： （1） 测定蛋白质分子中多肽链的数目 （2） 拆分蛋白质分子的多肽链 （3） 断裂多肽链内的二硫桥 （4） 分析每一多肽链的氨基酸组成 （5） 分析多肽链的N-末端和C-末端残基 （6） 多肽链断裂成肽段 （7） 测定各个肽段的氨基酸序列 （8） 重建完整多肽链的一级结构 （9） 确定半胱氨基酸残基间形成的S－S交联桥的位置
网络教程
蛋白质的共价结构
1
章节目录
一、蛋白质通论 二、肽 三、蛋白质一级结构的测定 四、蛋白质的氨基酸序列与生物功能 五、肽和蛋白质的人工合成
2
一、蛋白质通论
（一）蛋白质的化学组成和分类
胰凝乳蛋白酶
化学组成：碳 50% 氢 7% 氧 23% 硫 0~3%
其他 微量
蛋白质的平均含氮量为16%
蛋白质含量=蛋白质×6.25
蛋白质根据性质和溶解度可分为
1 纤维状蛋白质 结构蛋白，大部分不溶于水 胶原蛋白、弹性蛋白、角蛋白、丝蛋白
2 球状蛋白质 功能蛋白，大部分溶于水 各种酶、血红蛋白等
3 膜蛋白 结构与功能蛋白，存在于膜上 蛋白质表面存在疏水残基，能与磷脂分子 结合（疏水作用）
5
蛋白质的形状和大小
核糖核酸酶 5700