蛋白质(本)分解
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肽段的分离纯化
4. 氨基酸序列分析
肽段氨基酸序列测定 Edman化学降解法 酶降解法 质谱法 核苷酸序列推定法
肽段在多肽链中的次 序
借助重叠肽在原多 肽链中的正确位置， 拼凑出整个肽链的 氨基酸序列
5.二硫键位置的确定
用胃蛋白酶水解原来的含二硫键的蛋白质 对角线电泳
Ex：一个肽与FDNB反应后，用5.7mol/LHCl水解
蛋白质的结构*
3. 蛋白质的三级结构： α螺旋、β折叠、β卷 曲及无规卷曲等二级结构的多肽链在三维空间 的排列方式。
4. 蛋白质的四级结构：具有三级结构的蛋白质 亚单位通过非共价键缔合的结果，稳定四级结 构的力或键与稳定三级结构的那些键相同。
肽
一个氨基酸的α-羧基和另一个氨基酸的 α-氨基脱水缩合而成的化合物为肽;
分类
纤维状蛋白 球状蛋白 膜蛋白
单体蛋白质 寡（聚）蛋白质
蛋白质的结构*
1. 蛋白质的一级结构：由共价键结合在一起的 氨基酸残基的排列序列；
2. 蛋白质的二级结构：主链上原子的局部空间 排列，不包括与其它链段之间的相互关系及侧 链结构；[α-螺旋结构（α、αⅡ、γ、310）、 β-片层结构（ β折叠）、 β卷曲 、无规卷 曲结构、其它结构]
三肽：由谷氨酸、半胱氨酸、甘氨酸组 成；分子中有一γ-肽键，由谷氨酸的 γ-羧基和α-氨基缩合而成；
GSH含一个巯基，易氧化为GSSG。 GSH是某些酶的辅酶，在体内氧化还原过
程中起重要作用。
蛋白质一级结构的测定*
测序策略：
多肽链数目的确定
拆分多肽链
断开-S-S-键
氨基酸组成分析 鉴定N-末端和C-末端 裂解多肽链成小片段
肽键具有永久偶极，反式构型比顺式稳定，X-Pro
肽键
O CN
OC N+
O
C
CN
C
H
肽键的特点是氮原子上的孤对电子与羰基具有明显的共轭 作用。
组成肽键的原子处于同一平面。
肽键中的C-N键具有部分双键性质，不能自由旋转。
在大多数情况下，以反式结构存在。
蛋白质一级结构的作用力*
除肽键外还有-S-S-键,是连接肽键内与 肽链间的主要桥键
不含辅基的简单蛋白质
氨基酸残基数=相对分子质量/110
蛋白质的功能*
催化（酶） 调节（胰岛素） 转运（Mb、Hb） 贮存（卵清蛋白、酪蛋白、铁蛋白） 运动（肌球蛋白、肌动蛋白） 结构成分（α-角蛋白、β-丝心蛋白） 支架作用（锚定蛋白） 防御和进攻（免疫球蛋白、抗冻蛋白） 异常功能（应乐果甜蛋白）
二硫键: 起稳定肽链空间结构的作用, 与生物活性有关
胰岛素
胰岛素与诺贝尔奖
班亭和麦克劳发现了胰岛素,获得 1923年诺贝尔生理与医学奖
胰岛素挽救了科学家梅诺德，让他 获得1934年诺贝尔生理与医学奖
桑格阐明了胰岛素的化学结构， 获得1958年诺贝尔化学奖
胰岛素 由51个氨基酸组成 A链+B链 A链：由21个氨基酸组成 B链：由30个氨基酸组成 A链和B链由2对-S-S-键 连起来，A链内部有1对S-S-键
后得到DNP-Ser和6种其它氨基酸，用胰蛋白酶 可将此肽切为3个小肽：Ser-Met-Lys、ThrArg ,Ala-Glu；后用酶2将之切为3段：Lys-Ala、 Ser-Met及Glu-Thr-Arg ；确定此肽序列
蛋白质的氨基酸序列与生物功能
1. 同源蛋白质 不变残基&可变残基 细胞色素C中28个位置上的氨基酸残基相同 可变残基可能是一些“填充”或间隔的区域， 氨基酸残基的变换不影响蛋白质的功能 来自任何两个物种的同源蛋白质，其序列间 的氨基酸差异数目与物种间的系统发生差异 成比例
A氨基酸的α-羧基和B氨基酸的α-氨基 缩合的二肽为AB。（NH2末端氨基酸残基 放在左边，COOH末端氨基酸残基放在右 边）
命名：Ser-Thr-Gly-Ala “丝氨酰苏氨 酰甘氨酰丙氨酸”
Ser
Val
Tyr
Asp
Gln
H
H
H
H
H
O
O
O
O
H3N+ C C N C C N C C N C C N C COO-
理化性质
1. 短肽的晶体为离子晶格，在水溶液中以偶 极离子存在；
2. 肽的酸碱性质-游离末端氨基、羧基及侧链 R基团上的可解离功能团；
pH>pKa
[HA]<[A-]
pH<pKa
[HA]>[A-]
3. 颜色反应：茚三酮、双缩脲
4. 旋光度：短肽的旋光度为组成该肽的所有 氨基酸的旋光度之和
谷胱甘肽（GSH）
测定各肽段的氨基酸序列 重建多肽链的一级结构
确定-S-S-位置
1. N端和C端氨基酸残基分析
N端
1. 二硝基氟苯法 （DNFB or FDNB）
2. 丹磺酰氯（DNS）
3. 苯异硫氰酸酯法 （PITC）
4. 氨肽酶法：亮氨酸氨
肽酶
C端 1. 肼解法 2. 还原法：硼氢化锂 3. 羧肽酶法：A、B、C、Y
N-端 CH2
H CH
H CH2
H CH2
H CH2 C-端
OH
CH3 CH3
CO2H
CH2
肽键 OH
CONH2
在多肽链中，氨基酸残基按一定的顺序排列，这种排 列顺序称为氨基酸顺序
通常在多肽链的一端含有一个游离的-氨基，称为氨 基端或N-端；在另一端含有一个游离的-羧基，称为 羧基端或C-端。
氨基酸的顺序是从N-端的氨基酸残基开始，以C-端氨 基酸残基为终点的排列顺序。如上述五肽可表示为：
蛋白质化学
1. 概述 2. 氨基酸 3. 蛋白质的结构 4. 蛋白质的理化性质 5. 蛋白质结构-功能
概述
元素：C、H、O、N（15~18%）、S
生物学意义：蛋白质是一切生物体的细胞和组 织的主要组成成分，也是生物体形态结构的物 质基础；
简单蛋白质 缀合蛋白质
辅基
1883年，丹麦化学家 约翰·基耶达（Johan Kjeldahl）
Ser-Val-Tyr-Asp-Gln
肽键*
1. 蛋白质中氨基酸连接的基本方式是肽键 2. 除肽键外还有-S-S-键 酰氨氮 C-N 与羰基氧 C=O 发生了共振
相互作用 使肽键具有部分双键性质。
限制了肽键的 形成多肽主链
自由旋转
的酰氨平面
C-N长度为0.133 nm，介于C-N 和C=N之间
2. 二硫键的断裂及氨基酸组成分析
二硫键断裂
过甲酸氧化法 巯基化合物还原法
氨基酸分析
酸水解 碱水解
3. 裂解多肽链及肽段分离纯化
wenku.baidu.com
酶裂解法 胰蛋白酶 糜蛋白酶 噬热菌蛋白酶 胃蛋白酶 木瓜蛋白酶 葡萄球菌蛋白酶和 羧菌酶
化学裂解法（获得肽 段较大，适于自动序 列仪中测序）
溴化氢断裂
羟胺断裂
4. 氨基酸序列分析
肽段氨基酸序列测定 Edman化学降解法 酶降解法 质谱法 核苷酸序列推定法
肽段在多肽链中的次 序
借助重叠肽在原多 肽链中的正确位置， 拼凑出整个肽链的 氨基酸序列
5.二硫键位置的确定
用胃蛋白酶水解原来的含二硫键的蛋白质 对角线电泳
Ex：一个肽与FDNB反应后，用5.7mol/LHCl水解
蛋白质的结构*
3. 蛋白质的三级结构： α螺旋、β折叠、β卷 曲及无规卷曲等二级结构的多肽链在三维空间 的排列方式。
4. 蛋白质的四级结构：具有三级结构的蛋白质 亚单位通过非共价键缔合的结果，稳定四级结 构的力或键与稳定三级结构的那些键相同。
肽
一个氨基酸的α-羧基和另一个氨基酸的 α-氨基脱水缩合而成的化合物为肽;
分类
纤维状蛋白 球状蛋白 膜蛋白
单体蛋白质 寡（聚）蛋白质
蛋白质的结构*
1. 蛋白质的一级结构：由共价键结合在一起的 氨基酸残基的排列序列；
2. 蛋白质的二级结构：主链上原子的局部空间 排列，不包括与其它链段之间的相互关系及侧 链结构；[α-螺旋结构（α、αⅡ、γ、310）、 β-片层结构（ β折叠）、 β卷曲 、无规卷 曲结构、其它结构]
三肽：由谷氨酸、半胱氨酸、甘氨酸组 成；分子中有一γ-肽键，由谷氨酸的 γ-羧基和α-氨基缩合而成；
GSH含一个巯基，易氧化为GSSG。 GSH是某些酶的辅酶，在体内氧化还原过
程中起重要作用。
蛋白质一级结构的测定*
测序策略：
多肽链数目的确定
拆分多肽链
断开-S-S-键
氨基酸组成分析 鉴定N-末端和C-末端 裂解多肽链成小片段
肽键具有永久偶极，反式构型比顺式稳定，X-Pro
肽键
O CN
OC N+
O
C
CN
C
H
肽键的特点是氮原子上的孤对电子与羰基具有明显的共轭 作用。
组成肽键的原子处于同一平面。
肽键中的C-N键具有部分双键性质，不能自由旋转。
在大多数情况下，以反式结构存在。
蛋白质一级结构的作用力*
除肽键外还有-S-S-键,是连接肽键内与 肽链间的主要桥键
不含辅基的简单蛋白质
氨基酸残基数=相对分子质量/110
蛋白质的功能*
催化（酶） 调节（胰岛素） 转运（Mb、Hb） 贮存（卵清蛋白、酪蛋白、铁蛋白） 运动（肌球蛋白、肌动蛋白） 结构成分（α-角蛋白、β-丝心蛋白） 支架作用（锚定蛋白） 防御和进攻（免疫球蛋白、抗冻蛋白） 异常功能（应乐果甜蛋白）
二硫键: 起稳定肽链空间结构的作用, 与生物活性有关
胰岛素
胰岛素与诺贝尔奖
班亭和麦克劳发现了胰岛素,获得 1923年诺贝尔生理与医学奖
胰岛素挽救了科学家梅诺德，让他 获得1934年诺贝尔生理与医学奖
桑格阐明了胰岛素的化学结构， 获得1958年诺贝尔化学奖
胰岛素 由51个氨基酸组成 A链+B链 A链：由21个氨基酸组成 B链：由30个氨基酸组成 A链和B链由2对-S-S-键 连起来，A链内部有1对S-S-键
后得到DNP-Ser和6种其它氨基酸，用胰蛋白酶 可将此肽切为3个小肽：Ser-Met-Lys、ThrArg ,Ala-Glu；后用酶2将之切为3段：Lys-Ala、 Ser-Met及Glu-Thr-Arg ；确定此肽序列
蛋白质的氨基酸序列与生物功能
1. 同源蛋白质 不变残基&可变残基 细胞色素C中28个位置上的氨基酸残基相同 可变残基可能是一些“填充”或间隔的区域， 氨基酸残基的变换不影响蛋白质的功能 来自任何两个物种的同源蛋白质，其序列间 的氨基酸差异数目与物种间的系统发生差异 成比例
A氨基酸的α-羧基和B氨基酸的α-氨基 缩合的二肽为AB。（NH2末端氨基酸残基 放在左边，COOH末端氨基酸残基放在右 边）
命名：Ser-Thr-Gly-Ala “丝氨酰苏氨 酰甘氨酰丙氨酸”
Ser
Val
Tyr
Asp
Gln
H
H
H
H
H
O
O
O
O
H3N+ C C N C C N C C N C C N C COO-
理化性质
1. 短肽的晶体为离子晶格，在水溶液中以偶 极离子存在；
2. 肽的酸碱性质-游离末端氨基、羧基及侧链 R基团上的可解离功能团；
pH>pKa
[HA]<[A-]
pH<pKa
[HA]>[A-]
3. 颜色反应：茚三酮、双缩脲
4. 旋光度：短肽的旋光度为组成该肽的所有 氨基酸的旋光度之和
谷胱甘肽（GSH）
测定各肽段的氨基酸序列 重建多肽链的一级结构
确定-S-S-位置
1. N端和C端氨基酸残基分析
N端
1. 二硝基氟苯法 （DNFB or FDNB）
2. 丹磺酰氯（DNS）
3. 苯异硫氰酸酯法 （PITC）
4. 氨肽酶法：亮氨酸氨
肽酶
C端 1. 肼解法 2. 还原法：硼氢化锂 3. 羧肽酶法：A、B、C、Y
N-端 CH2
H CH
H CH2
H CH2
H CH2 C-端
OH
CH3 CH3
CO2H
CH2
肽键 OH
CONH2
在多肽链中，氨基酸残基按一定的顺序排列，这种排 列顺序称为氨基酸顺序
通常在多肽链的一端含有一个游离的-氨基，称为氨 基端或N-端；在另一端含有一个游离的-羧基，称为 羧基端或C-端。
氨基酸的顺序是从N-端的氨基酸残基开始，以C-端氨 基酸残基为终点的排列顺序。如上述五肽可表示为：
蛋白质化学
1. 概述 2. 氨基酸 3. 蛋白质的结构 4. 蛋白质的理化性质 5. 蛋白质结构-功能
概述
元素：C、H、O、N（15~18%）、S
生物学意义：蛋白质是一切生物体的细胞和组 织的主要组成成分，也是生物体形态结构的物 质基础；
简单蛋白质 缀合蛋白质
辅基
1883年，丹麦化学家 约翰·基耶达（Johan Kjeldahl）
Ser-Val-Tyr-Asp-Gln
肽键*
1. 蛋白质中氨基酸连接的基本方式是肽键 2. 除肽键外还有-S-S-键 酰氨氮 C-N 与羰基氧 C=O 发生了共振
相互作用 使肽键具有部分双键性质。
限制了肽键的 形成多肽主链
自由旋转
的酰氨平面
C-N长度为0.133 nm，介于C-N 和C=N之间
2. 二硫键的断裂及氨基酸组成分析
二硫键断裂
过甲酸氧化法 巯基化合物还原法
氨基酸分析
酸水解 碱水解
3. 裂解多肽链及肽段分离纯化
wenku.baidu.com
酶裂解法 胰蛋白酶 糜蛋白酶 噬热菌蛋白酶 胃蛋白酶 木瓜蛋白酶 葡萄球菌蛋白酶和 羧菌酶
化学裂解法（获得肽 段较大，适于自动序 列仪中测序）
溴化氢断裂
羟胺断裂