蛋白质的空间结构
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根据以上结果可知道四肽的顺序： Val·Lys·Trp·Gly或者Val·Arg·Trp·Gly。
.
二、蛋白质的二级结构
定义 蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结
构，即该段肽链主链骨架原子的相对空间位 置，并不涉及氨基酸残基侧链的构象。
蛋白质多肽链本身的折叠盘绕方式。
主要的化学键： 氢键、盐键、疏水键、范德华力
蛋白质分Fra Baidu bibliotek的高级结构
蛋白质分子中的结构层次
一级结构→二级结构→超二级结构→结构域 →三级结构→亚基→ 四级结构
一、蛋白质的一级(共价) 结构
定义 蛋白质的一级结构指多肽链中氨基酸
的排列顺序。
主要的化学键 肽键，有些蛋白质还包括二硫键。
N末端
C末端
牛核糖核酸酶
一级结构是蛋白质空间构象和特异生 物学功能的基础。
78÷3.6圈； α螺旋的直径约为0.5nm，故每圈轴长为0.5πnm。 完全伸展的α螺旋长度约为：0.5π×（78÷3.6）≌34.01nm
.
.
2、-折叠
.
例题：一个α螺旋片段含有180个氨基酸残基，该片段中有多 少圈螺旋？计算该α-螺旋片段的轴长。
解答：180/3.6=50圈，50×0.54=27nm，该片段中含有50 圈螺旋，其轴长为27nm。
例题：一个含有78个氨基酸残基的α螺旋的轴长是多少？此多 肽的α螺旋完全伸展时多长？
解答：78×0.15=11.7nm α螺旋每圈螺旋占3.6个氨基酸残基，故该α螺旋圈数为：
.
如测一个九肽
测得N端氨基酸残基为Thr 又分别测得片段:
Ala-Ala-Trp-Gly-Lys Val-Lys-Ala-Ala-Trp Thr-Asn-Val-Lys
则其氨基酸排列顺序为： Thr-Asn-Val-Lys-Ala-Trp-Gly-lys
.
例1：某五肽先经酸水解再经碱水解，得到摩尔数相等的五 种氨基酸（Ala、Cys、Lys、Phe和Ser）混合物，用Edman分 析法进行N端分析，获得PHT-Ser；经胰蛋白酶水解可得到一 种N端为Cys的三肽和另一种N端为Ser的二肽；用胰糜蛋白酶 水解上述三肽，得到Ala和另一个二肽。问该五肽的氨基酸顺 序怎样？
把肽链水解成片段，分别进行分析 测定各肽段的氨基酸排列顺序，一般采用Edman降解法
一般需用数种水解法，并分析出各肽段中的氨基酸顺序，然 后经过组合排列对比，最终得出完整肽链中氨基酸顺序结果。
.
•胰蛋白酶：水解赖氨酸和精氨酸的羧基 形成的肽键； •糜蛋白酶（胰凝乳蛋白酶）：水解芳香 族氨基酸【苯丙氨酸（Phe）、酪氨酸 （Tyr）、色氨酸（Trp）】等氨基酸残 基的羧基形成的肽键。 •胃蛋白酶：专一性较差，主要水解Glu、 Asp或其他氨基酸的侧链。
1、分析：FDNB即2，4-二硝基氟苯，在弱碱性溶液中可与肽 链N-末端的氨基酸生成黄色的二硝基苯氨基酸（DNP-AA）。 盐酸水解可以打开所有的肽链，使蛋白质或者多肽变为游离 的氨基酸。LiBH4还原羧酸成为醇类，可使C-末端AA还原为相 应的氨基醇。胰蛋白酶可专一性水解由碱性氨基酸（lys，Arg） 羧基端形成的肽键。
解答： 1、是一个N端为Ser的五肽； 2、胰蛋白酶的水解部位是Lys或Arg的羧基端肽键，因为得到 一种N端为Ser的二肽，因此第二位为Lys； 3、经胰蛋白酶水解可得到一种N端为Cys的三肽，所以第三位 为Cys； 4、因为胰糜蛋白酶只水解芳香族氨基酸的羧基端肽键，水解 上述三肽，得到Ala和另一个二肽，所以三肽为：Cys-PheAla 5、整个五肽的顺序为Ser- Lys- Cys-Phe-Ala。
多个肽键平面通过α-碳原子旋转，相互之间紧 密盘曲成稳固的右手螺旋。 每个肽键的亚氨氢和第四个肽键的羰基氧形成的 氢键保持螺旋稳定（氢键是稳定α－螺旋的主要 键），氢键与螺旋长轴基本平行。 主链呈螺旋上升，每个氨基酸残基沿轴上升 0.15nm，沿轴旋转1000，每3.6个氨基酸残基上升 一圈，相当于上升高度(螺距)0.54nm，螺旋的直径 约为0.5nm 。
（二）蛋白质二级结构的主要形式
• -螺旋 ( -helix ) • -折叠 ( -pleated sheet ) • -转角 ( -turn ) • 无规卷曲 ( random coil )
1、 -螺旋 结构要点:
①从N端为起点，多肽链主链围绕中心轴形成右手螺旋，侧链 伸向螺旋外侧。
.
α－螺旋的结构特点
蛋白质的根本差异在于一级结构的不同
.
胰岛素的一级结构
多肽链中氨基酸序列分析—— 一级结构测定
准备工作：
•样品纯度97%以上； •测定蛋白质的相对分子质量（允许误差10%左右） •测定肽的数目； •测定氨基酸组成
.
多肽链中氨基酸序列分析
分析已纯化蛋白质的氨基酸残基组成（纯度97%以上） 测定多肽链的氨基末端与羧基末端为何种氨基酸残基
.
例2： 当一种4肽与FDNB反应后,用5.7mol/L HCl水解得到DNPVal及3种其他氨基酸;当这4肽用胰蛋白酶水解时发现有两种碎 片段，其中一片用LiBH4还原后再进行酸水解,水解液内有氨基 乙醇和一种在有浓硫酸条件下能与已醛酸反应产生紫(红)色产 物的氨基酸.试问这4肽的一级结构是由哪几种氨基酸。 （LiBH4还原羧酸成为醇类，可使C-末端AA还原为相应的氨基 醇。）
.
解题： （1）四肽与FDNB反应后，用5.7mol/LHCl水解得到DNPVal，证明N端为Val； （2）LiBH4还原后再水解，水解液中有氨基乙醇，Gly 是氨基乙酸，证明肽的C端为Gly； （3）水解液中有在浓H2SO4条件下能与乙醛酸反应产生 紫红色产物的氨基酸，说明此氨基酸为Trp； （4）根据胰蛋白酶的专一性，得知此肽键-COOH末端是 Lys或者Arg；
（一）酰胺平面
参与形成肽键的4个原子（C、
O、N、H）和与之相连的2个-碳原
子（ C1、C2）共处于同一平面上， 形成酰胺平面，或称肽键平面，肽
平 面 ， 肽 单 元 。 C1 和 C2 在 平 面 上 所处的位置为反式(trans)构型。
O
肽单元
R
N
C
Cα
ψ
Cα
N
φ
C
R O
它是蛋白质构象的基本结构单位 .
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二、蛋白质的二级结构
定义 蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结
构，即该段肽链主链骨架原子的相对空间位 置，并不涉及氨基酸残基侧链的构象。
蛋白质多肽链本身的折叠盘绕方式。
主要的化学键： 氢键、盐键、疏水键、范德华力
蛋白质分Fra Baidu bibliotek的高级结构
蛋白质分子中的结构层次
一级结构→二级结构→超二级结构→结构域 →三级结构→亚基→ 四级结构
一、蛋白质的一级(共价) 结构
定义 蛋白质的一级结构指多肽链中氨基酸
的排列顺序。
主要的化学键 肽键，有些蛋白质还包括二硫键。
N末端
C末端
牛核糖核酸酶
一级结构是蛋白质空间构象和特异生 物学功能的基础。
78÷3.6圈； α螺旋的直径约为0.5nm，故每圈轴长为0.5πnm。 完全伸展的α螺旋长度约为：0.5π×（78÷3.6）≌34.01nm
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2、-折叠
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例题：一个α螺旋片段含有180个氨基酸残基，该片段中有多 少圈螺旋？计算该α-螺旋片段的轴长。
解答：180/3.6=50圈，50×0.54=27nm，该片段中含有50 圈螺旋，其轴长为27nm。
例题：一个含有78个氨基酸残基的α螺旋的轴长是多少？此多 肽的α螺旋完全伸展时多长？
解答：78×0.15=11.7nm α螺旋每圈螺旋占3.6个氨基酸残基，故该α螺旋圈数为：
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如测一个九肽
测得N端氨基酸残基为Thr 又分别测得片段:
Ala-Ala-Trp-Gly-Lys Val-Lys-Ala-Ala-Trp Thr-Asn-Val-Lys
则其氨基酸排列顺序为： Thr-Asn-Val-Lys-Ala-Trp-Gly-lys
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例1：某五肽先经酸水解再经碱水解，得到摩尔数相等的五 种氨基酸（Ala、Cys、Lys、Phe和Ser）混合物，用Edman分 析法进行N端分析，获得PHT-Ser；经胰蛋白酶水解可得到一 种N端为Cys的三肽和另一种N端为Ser的二肽；用胰糜蛋白酶 水解上述三肽，得到Ala和另一个二肽。问该五肽的氨基酸顺 序怎样？
把肽链水解成片段，分别进行分析 测定各肽段的氨基酸排列顺序，一般采用Edman降解法
一般需用数种水解法，并分析出各肽段中的氨基酸顺序，然 后经过组合排列对比，最终得出完整肽链中氨基酸顺序结果。
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•胰蛋白酶：水解赖氨酸和精氨酸的羧基 形成的肽键； •糜蛋白酶（胰凝乳蛋白酶）：水解芳香 族氨基酸【苯丙氨酸（Phe）、酪氨酸 （Tyr）、色氨酸（Trp）】等氨基酸残 基的羧基形成的肽键。 •胃蛋白酶：专一性较差，主要水解Glu、 Asp或其他氨基酸的侧链。
1、分析：FDNB即2，4-二硝基氟苯，在弱碱性溶液中可与肽 链N-末端的氨基酸生成黄色的二硝基苯氨基酸（DNP-AA）。 盐酸水解可以打开所有的肽链，使蛋白质或者多肽变为游离 的氨基酸。LiBH4还原羧酸成为醇类，可使C-末端AA还原为相 应的氨基醇。胰蛋白酶可专一性水解由碱性氨基酸（lys，Arg） 羧基端形成的肽键。
解答： 1、是一个N端为Ser的五肽； 2、胰蛋白酶的水解部位是Lys或Arg的羧基端肽键，因为得到 一种N端为Ser的二肽，因此第二位为Lys； 3、经胰蛋白酶水解可得到一种N端为Cys的三肽，所以第三位 为Cys； 4、因为胰糜蛋白酶只水解芳香族氨基酸的羧基端肽键，水解 上述三肽，得到Ala和另一个二肽，所以三肽为：Cys-PheAla 5、整个五肽的顺序为Ser- Lys- Cys-Phe-Ala。
多个肽键平面通过α-碳原子旋转，相互之间紧 密盘曲成稳固的右手螺旋。 每个肽键的亚氨氢和第四个肽键的羰基氧形成的 氢键保持螺旋稳定（氢键是稳定α－螺旋的主要 键），氢键与螺旋长轴基本平行。 主链呈螺旋上升，每个氨基酸残基沿轴上升 0.15nm，沿轴旋转1000，每3.6个氨基酸残基上升 一圈，相当于上升高度(螺距)0.54nm，螺旋的直径 约为0.5nm 。
（二）蛋白质二级结构的主要形式
• -螺旋 ( -helix ) • -折叠 ( -pleated sheet ) • -转角 ( -turn ) • 无规卷曲 ( random coil )
1、 -螺旋 结构要点:
①从N端为起点，多肽链主链围绕中心轴形成右手螺旋，侧链 伸向螺旋外侧。
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α－螺旋的结构特点
蛋白质的根本差异在于一级结构的不同
.
胰岛素的一级结构
多肽链中氨基酸序列分析—— 一级结构测定
准备工作：
•样品纯度97%以上； •测定蛋白质的相对分子质量（允许误差10%左右） •测定肽的数目； •测定氨基酸组成
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多肽链中氨基酸序列分析
分析已纯化蛋白质的氨基酸残基组成（纯度97%以上） 测定多肽链的氨基末端与羧基末端为何种氨基酸残基
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例2： 当一种4肽与FDNB反应后,用5.7mol/L HCl水解得到DNPVal及3种其他氨基酸;当这4肽用胰蛋白酶水解时发现有两种碎 片段，其中一片用LiBH4还原后再进行酸水解,水解液内有氨基 乙醇和一种在有浓硫酸条件下能与已醛酸反应产生紫(红)色产 物的氨基酸.试问这4肽的一级结构是由哪几种氨基酸。 （LiBH4还原羧酸成为醇类，可使C-末端AA还原为相应的氨基 醇。）
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解题： （1）四肽与FDNB反应后，用5.7mol/LHCl水解得到DNPVal，证明N端为Val； （2）LiBH4还原后再水解，水解液中有氨基乙醇，Gly 是氨基乙酸，证明肽的C端为Gly； （3）水解液中有在浓H2SO4条件下能与乙醛酸反应产生 紫红色产物的氨基酸，说明此氨基酸为Trp； （4）根据胰蛋白酶的专一性，得知此肽键-COOH末端是 Lys或者Arg；
（一）酰胺平面
参与形成肽键的4个原子（C、
O、N、H）和与之相连的2个-碳原
子（ C1、C2）共处于同一平面上， 形成酰胺平面，或称肽键平面，肽
平 面 ， 肽 单 元 。 C1 和 C2 在 平 面 上 所处的位置为反式(trans)构型。
O
肽单元
R
N
C
Cα
ψ
Cα
N
φ
C
R O
它是蛋白质构象的基本结构单位 .