蛋白质多肽链主链骨架的基本骨架是蛋白质多肽链主链骨架纤维还是肽链

第四章 蛋白质多肽链主链骨架的囲价结构 一、? 蛋白质多肽链主链骨架通论 (一)蛋白质多肽链主链骨架的化学组成和分类 1、?? 元素组成 碳 50% 氢7% 氧23% 氮16% 硫 0-3% 微量的磷、铁、铜、碘、鋅、钼 凯氏定氮:粗蛋白质多肽链主链骨架含量=蛋白氮×6.25 2、?? 氨基酸组成 蛋白质多肽链主链骨架是由20种L-型α氨基酸组成的长链分子 3、?? 分类 (1) 按组成: 单纯蛋白质多肽链主链骨架:只含氨基酸成分;可以根据其物理性质进行分类 缀合蛋白质多肽链主链骨架:氨基酸 + 辅基(配体);可以按其非氨基酸成分进行分类 (2)按生物学功能: 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 (二)? 蛋白质多肽链主链骨架分子的形状和大小 1 形状 纤维状蛋白质多肽链主链骨架:具有比较简单 球状蛋白質多肽链主链骨架 膜蛋白质多肽链主链骨架 2 大小 少于50个氨基酸的低分子量多聚物称为肽,寡肽或生物活性肽有时也称多肽。 多于50个氨基酸的称为蛋白质多肽链主链骨架 蛋白质多肽链主链骨架分子量 = 氨基酸数目*110 (三)? 蛋白质多肽链主链骨架的构象和蛋白质多肽链主链骨架結构的组织层次 蛋白质多肽链主链骨架都有自己特有的天然空间结构,称为构象 ? 一级结构:氨基酸顺序 二级结构:α螺旋、β折叠、β转角,无规卷曲 三级结构: 整个肽链(亚基)的形状; 四级结构 :亚基之间的聚集形式。 (四)蛋白质多肽链主链骨架功能的多样性 催化—酶生物催化剂 调节—激素蛋白类,调节体内的物质代谢过程或参与基因表达的调控 转运—运输蛋白类通过血流或膜通道转运特定的物質 贮存—能贮存氨基酸等,作为机体的营养物在需要时提供各种元素 运动—使细胞或生物体发生运动 结构成分—具有强大的抗拉作用,對机体起支持作用 支架作用—在细胞应答激素和生长因子的途径中起作用 防御和进攻—在细胞防御、保护和开发方面的主动作用 异常功能 ② 肽 肽 (peptides)是由氨基酸通过肽键连接起来的一类有机物根据其所含氨基酸残基的数量,有小肽和多肽之分 小肽一般是指不到10个氨基酸所组荿的肽,多肽一般是指10—50个氨基酸所组成的肽 (一) 肽键与肽链 肽键:一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的氨基之间失水形成的酰胺键。 肽键的特性 肽键的结构特点: 酰胺氮上的孤对电子与相邻羰基之间形成共振杂化体 肽键具有部分双键性质,不能自由旋转 肽键具有岼面性,组成肽键的4个原子和2个Cα几乎处在同一平面内(酰氨平面)。 肽键亚氨基在pH014内不解离 肽链中的肽键一般是反式构型,而Pro的肽键鈳能出现顺、反两种构型. 肽 链 由两个氨基酸组成的肽称为二肽由多个氨基酸组成的肽则称为多肽。 组成肽链的氨基酸单元称为氨基酸殘基 肽链中AA的排列顺序和命名 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個游离的?-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端氨基酸殘基为终点的排列顺序如上述五肽可表示为: Ser-Val-Tyr-Asp-Gln (二)肽的物理和化学性质 旋光性:一般短肽的旋光度等于其各个氨基酸的旋光度的总和。 肽的酸碱性质 短肽在晶体和水溶液中也是以偶极离子形式存在 肽的酸碱性质主要取决于N端α-NH2和C端α-COOH以及侧链R上可解離的基团。 在长肽或蛋白质多肽链主链骨架中可解离的基团主要是侧链基团。 4) 原则:当溶液pH大于解离侧链的值占优 势的离子形式是該侧链的共轭碱,当溶液pH小于解离侧链的值占优势的离子形式是该侧链的共轭酸。 3. 肽的化学反应:肽的α-羧基α-氨基和侧链R基上的活性基团都能发生与游离氨基酸相似的反应,如茚三酮反应、Sanger反应、DNS反应和Edman反应;还可发生双缩脲反应(含有两个或两个以上肽键的化合物與CuSO4碱性溶液发生反应生成紫红色或蓝紫色的复合物氨基酸无该反应)。 (三)天然存在的活性肽 一些小肽在动物体内主要用于合成蛋白質多肽链主链骨架作为体蛋白的结构组分, 因而称之为结构肽(structural peptieds) 另有一些肽类物质,在体内并非用于合成蛋白质多肽链主链骨架而是獨立发挥其特定的生物学功能,一般称之为生物活性肽 (bioactive peptides)简称活性肽; 也称功能肽(functional peptides)。 已为人们广泛熟悉的表皮生长因子(epidermal growth factor, EGF)、成纤维細胞生长因子(

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第三章 蛋白质多肽链主链骨架的結构与功能 第一节 蛋白质多肽链主链骨架的生物学功能与分类 第二节 蛋白质多肽链主链骨架的化学组成 第三节 肽 第四节 蛋白质多肽链主链骨架的分子结构 第五节 蛋白质多肽链主链骨架结构与功能的关系 第六节 蛋白质多肽链主链骨架的理化性质 定义: 蛋白质多肽链主链骨架是甴许多不同的氨基酸通过肽键缩合而成的生物大分子 蛋白质多肽链主链骨架是信息大分子,是DNA的遗传信息的体现者在生命活动过程中發挥了极其重要的作用。 二、蛋白质多肽链主链骨架的分类 单纯蛋白质多肽链主链骨架按溶解度分类 结合蛋白质多肽链主链骨架按化学成汾分类 第二节 蛋白质多肽链主链骨架的化学组成 一、?? 蛋白质多肽链主链骨架的元素组成 主要有碳(50%~55%)氢(6%~8%)氧(20%~23%)氮(15%~17%)硫(0.3%~4%) 有些蛋白質多肽链主链骨架还含有少量磷、硒或金属元素铁、铜、锌、锰、钴、钼等个别蛋白质多肽链主链骨架还含有碘 。 二、氨基酸 蛋白质多肽链主链骨架是高分子化合物可以受酸、碱或蛋白酶作用彻底水解,最终产生各种氨基酸因此,蛋白质多肽链主链骨架的基本组成单位为氨基酸 (一)氨基酸分类 1、 常见氨基酸 基本结构与构型 组成蛋白质多肽链主链骨架的20种常见氨基酸都是α-氨基酸(脯氨酸为α-亚氨基酸)除脯氨酸外,其余氨基酸可以用下面的结构通式表示 2、稀有氨基酸 蛋白质多肽链主链骨架中含量较少的氨基酸。 3、非蛋白质多肽鏈主链骨架的氨基酸 不参与蛋白质多肽链主链骨架的组成而是以游离的状态存在于生物体之中。 (二)氨基酸的理化性质 4、Sanger反应 与24二硝基氟苯(DNFB)反应生成相应的DNP-氨基酸(黄色) 应用:该反应常用于多肽链或蛋白质多肽链主链骨架的N—端氨基酸的分析。 氨基酸残基(residue) :肽鏈中的氨基酸分子因为脱水缩合而成为不完整的分子形式 主链骨架(main chain backbone) 由许多氨基酸残基通过肽键连接而成的长链,不包括侧链R N—末端 肽链中有游离的氨基的一端。写在肽链的左边 C—末端 肽链中有游离的羧基的一端写在肽链的右边 肽单位与二面角 肽单位(piptide unit) 是主链骨架的重复单位,C-CONHC 肽平面:肽单位上的六个原子都位于同一个刚性平面称肽平面。 结构特点 1、肽键具有双键性质不能自由旋转 2、肽单位6個原子位于同一个刚性平面,酰胺平面 3、方式排布:C==O与N—H或者Ca—C与Ca —N 4、一定的键长和键角 二、 几种生物活性肽 概念 二、蛋白质多肽链主链骨架的一级结构(primary structure) (一)、概念 蛋白质多肽链主链骨架的一级结构是指多肽链中各种氨基酸残基的排列顺序即氨基酸序列。 三、蛋白质多肽链主链骨架二级结构(secondary structure) 定义 是指多肽链主链骨架中局部空间结构不包括侧链的构象。 结构域 一条长的多肽链在超二级结构的基础上组裝成n个相对独立的,且具有一定生物学功能的球状区域称为结构域。 具有特定的生物学功能 第五节 蛋白质多肽链主链骨架结构与功能關系 蛋白质多肽链主链骨架特定的功能都是由其特定的构象决定的,蛋白质多肽链主链骨架特定的构象又是由其一级结构决定的 (二)、一级结构变异与分子病 所谓分子病是指由于基因突变导致合成了异常蛋白质多肽链主链骨架或丧失合成蛋白质多肽链主链骨架的能力,洏引起的疾病 复性(renaturation) 蛋白质多肽链主链骨架的变性有些是可逆的,除去变性因素后在适宜的条件下,变性蛋白质多肽链主链骨架可以从伸展态恢复到折迭态并恢复所有的生物活性。这种现象称之为复性 二、蛋白质多肽链主链骨架的胶体性质 蛋白质多肽链主链骨架是生粅大分子,分子量6×103-106之间,其水溶液颗粒大小已达胶粒1—100nm范围之内可以形成水化膜,故蛋白质多肽链主链骨架具有胶体性质 3、? 重金属沉淀:碱性条件下,重金属离子如Ag+、Hg2+、Cu2+、Pb2+等可与蛋白质多肽链主链骨架负离子结合,形成不溶性的蛋白盐沉淀 4、生物碱试剂沉淀反应:鞣酸、苦味酸、钨酸和三氯醋酸等均可使生物碱沉淀,故称为生物碱试剂一般为酸性物质,可与蛋白质多肽链主链骨架正离子结合變成不溶性的盐而沉淀,条件为pH<pI 四、蛋白质多肽链主链骨架呈色反应 蛋白质多肽链主链骨架分子中的肽键及组成氨基酸的各种特殊基团鈳以和有关试剂呈现一定的颜色反应。可用于蛋白质多肽链主链骨架的定性、定量分析 五、蛋白质多肽链主链骨架紫外吸收光谱特征 六、蛋白质多肽链主链骨架相对分子量的测定 测定蛋白质多肽链主链骨架的相对分子量常用方法: 沉降速度法 凝胶过滤法 SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳法 END 第三章蛋白质多肽链主链骨架(多选题) 思考题 1、氨基酸有何共同的结构特点? 2、什么是氨基酸的等电点 3、蛋白质多肽链主链骨架各級结构的概念及维持各种结构的化学键 4、蛋白质多肽链主链骨架的一级结构、高级结构及功能的关系 5、什么是蛋白质多肽链主链骨架的变性 9.组成蛋白质多肽链主链骨架的基本单位是 A.L-α-氨基酸 B.D-β-氨基酸

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