蛋白质与核酸修改

1、会计学1蛋白质与核酸修改蛋白质与核酸修改人类基因组计划人类基因组计划（human genome project, HGP）20032003年年4 4月美、英、法、德、日、中六个国家共同宣布已完成人类生命的分月美、英、法、德、日、中六个国家共同宣布已完成人类生命的分子指南子指南由由3030亿个碱基对组成的人类基因组亿个碱基对组成的人类基因组DNADNA的关键序列。的关键序列。第第一一节节 氨氨基基酸酸 蛋白质是生命的基础，而氨基酸又蛋白质是生命的基础，而氨基酸又是构成蛋白质的基石，要了解蛋白质必是构成蛋白质的基石，要了解蛋白质必先了解氨基酸。先了解氨基酸。 一一、氨氨基基酸酸的的结结构构、分分类

2、类和和命命名名 分分子子中中既既含含有有氨氨基基又又含含有有羧羧基基的的化化合合物物称称氨氨基基酸酸。 R-CH(NH2)COOH R-CH(NH2)CH2COOH RCH(NH2)CH2CH2COOH （一）结构与构型（一）结构与构型 H2NCOOHHR（二）分类：氨基酸可按分子中氨基和羧基的相对数目也可按烃基的结构根据氨基与羧基的相对位置不同根据氨基与羧基的相对位置不同（三） 、氨基酸的命名（三） 、氨基酸的命名 天天然然的的氨氨基基酸酸多多按按其其来来源源和和性性质质命命名名，例例如如：门门冬冬氨氨酸酸、甘甘氨氨酸酸。 RNH2OHORNH2OHOSTRUCTURE ANALYSIS1、

3、氨氨基基酸酸的的酸酸-碱碱性性与与等等电电点点 与强酸强碱反应与强酸强碱反应R CH COO-HOH+-NH3+OHH-NH2COOCHR-+NH3COOCHRH 等等电电点点：使使氨氨基基酸酸羧羧基基与与氨氨基基电电离离程程度度相相等等，整整个个氨氨基基酸酸分分子子呈呈电电中中性性的的溶溶液液的的 pH 值值称称氨氨基基酸酸的的等等电电点点（isoelectric point, pI） 。氨氨基基酸酸不不同同，等等电电点点也也不不同同。 pHpI pHpI pHpI +CH2O C ClOR CH COOHNH2CH2O CONH CHRCOOH+HNH2COOCHRR COClRH+COO

4、C NH CHHClOR（氨基）和二硝基氟苯（氨基）和二硝基氟苯（DNFB）反应）反应 黄色黄色用来鉴定多肽或蛋白质的末端氨基，用于测定氨基酸在用来鉴定多肽或蛋白质的末端氨基，用于测定氨基酸在蛋白质中的排列次序。蛋白质中的排列次序。不同的氨基酸其等电点也不相同不同的氨基酸其等电点也不相同：中性中性 -氨基酸的等电点在氨基酸的等电点在56.3之间之间；酸性在酸性在2.8.2之间之间；碱性的在碱性的在9.710.7之间。之间。在等电点时，偶极离子的浓度最大，氨基酸的在等电点时，偶极离子的浓度最大，氨基酸的溶解度最小，因此可以通过调节等电点来溶解度最小，因此可以通过调节等电点来分离分离、提纯提纯氨基

5、酸。氨基酸。 +N2H2O+CHRCOOHCOOHRCHNH2HNO2HO此此反反应应主主要要用用于于氨氨基基酸酸中中氨氨基基含含量量的的分分析析。 5.5.（氨基）和甲醛反应（氨基）和甲醛反应6.6.氨基酸受热反应氨基酸受热反应 RCHCOOHNH2OHCOHCNH2RRCHCONHHCCNHOR+2H2O+NH2CHRCOORCOOHRCHNH2ROHCONH2NH2RCHNH2NHNH2HNO2N3NH2CHROC（酰基叠氮） 用醛或酮和用醛或酮和HCN加成得氰醇，再和氨作用得氨基加成得氰醇，再和氨作用得氨基腈，水解后得氨基酸。腈，水解后得氨基酸。1由醛或酮制备由醛或酮制备2卤代酸氨解卤

6、代酸氨解先将丙二酸酯转化成先将丙二酸酯转化成N-邻苯二甲酰亚胺基丙二酸酯，然后邻苯二甲酰亚胺基丙二酸酯，然后再烷基化，水解，脱羧，即可得再烷基化，水解，脱羧，即可得-氨基酸。氨基酸。 蛋氨酸蛋氨酸4 4丙二酸酯法丙二酸酯法第二节第二节 多肽多肽 一一、多多肽肽 RCOOHCHNHNH2CHROC 一一分分子子氨氨基基酸酸的的羧羧基基与与另另一一分分子子氨氨基基酸酸的的氨氨基基反反应应形形成成的的酰酰胺胺类类化化合合物物称称做做二二肽肽。方方框框内内的的酰酰氨氨键键在在生生化化中中称称做做肽肽键键。若若干干分分子子氨氨基基酸酸按按照照这这种种形形式式依依次次结结合合形形成成的的具具有有一一定定生

7、生理理活活性性的的化化合合物物称称做做多多肽肽。 氮端（氮端（N端）端）碳端（碳端（C端端）这些氨基酸是按什么次序结合的。这些氨基酸是按什么次序结合的。 它是由哪些氨基酸组成的；它是由哪些氨基酸组成的；1.N端分析：端分析：2.端基分析端基分析异硫氰酸苯酯法（异硫氰酸苯酯法（Edman降解法）：降解法）： 1.溶液法溶液法 NH2CHCOOHR1NH2CHCOOHR2Z NHCHCOOHR1Z NHCHCOXR1NH2CHCOYR2Z NHCHCOR1NHCHCOYR2羧基组分氨基组分保护氨基活化羧基保护羧基连接羧基的保护：羧基的保护：常用苄酯基常用苄酯基 2.混酐法混酐法 NH2CHCH2C

8、OCOOHNHCH2COOHNHCHCOCH2SH半胱酪异亮谷门冬脯半胱亮甘S S其中的二硫键是由半胱氨酸的其中的二硫键是由半胱氨酸的SH基基氧化得到，如通过还原作用破坏二硫键氧化得到，如通过还原作用破坏二硫键，则失去生理活性。，则失去生理活性。 蛋白质是生命的基础，也可以说蛋白质是生命的基础，也可以说生命是蛋白质的存在形式。生命是蛋白质的存在形式。 要探索生命要探索生命的奥秘，关键在研究蛋白质的存在形的奥秘，关键在研究蛋白质的存在形式。式。 蛋白质的生理功能不但决定于它蛋白质的生理功能不但决定于它的组成， 更取决于它的结构， 蛋白质的的组成， 更取决于它的结构， 蛋白质的结构极其复杂。结构极

9、其复杂。 蛋白质的结构：蛋白质的结构： 蛋蛋白白质质的的一一级级结结构构 蛋蛋白白质质的的二二级级结结构构 蛋蛋白白质质的的三三级级结结构构 C O H NRHCH NC OCHRCH CH3 H3C HCC NOHCC PH pI 核酸核苷酸核苷磷酸戊糖碱基水解核酸核酸 核核 酸酸 是是 存存 在在 于于 细细 胞胞 核核 中中 的的 一一 种种 酸酸 性性物物 质质 。核核 酸酸 分分 核核 糖糖 核核 酸酸 (R N A )与与 脱脱 氧氧 核核糖糖 核核 酸酸 (D N A )。近近 代代 生生 命命 科科 学学 已已 经经 证证 明明核核 酸酸 是是 生生 物物 遗遗 传传 的的 物

10、物 质质 基基 础础 ， 或或 者者 说说 核核酸酸 是是 生生 物物 体体 制制 造造 蛋蛋 白白 质质 的的 模模 型型 ， 尤尤 其其 是是脱脱 氧氧 核核 糖糖 核核 酸酸 。 OOHOHHOCH2OHCH2OHCHOOHOHOH OOHOHHOCH2CH2OHCHOOHOH-D-呋喃核糖呋喃核糖 -D-2-脱氧呋喃核糖脱氧呋喃核糖 1戊糖戊糖核糖核酸（核糖核酸（RNA）水解得到的戊糖是核糖）水解得到的戊糖是核糖，脱氧核糖核脱氧核糖核酸（酸（DNA）水解得到的戊糖是）水解得到的戊糖是2-脱氧核糖脱氧核糖。 2碱基碱基存在于核苷酸中的存在于核苷酸中的碱基碱基，都是，都是嘧啶或嘌呤嘧啶或嘌

11、呤的衍生物的衍生物，常见的只有五种：，常见的只有五种：脲嘧啶（脲嘧啶（U）、胞嘧啶（、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（）、胸腺嘧啶（T）、腺嘌呤（）、腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（）、鸟嘌呤（G）。）。从从RNA水解水解得到的碱基有得到的碱基有C、U、A、G。从从DNA水解水解得到的碱基有得到的碱基有C、T、A、G。 OOHHOCH2NNNH2OOOHHOCH2OHNNNNNH21543215432165432178659432 2-脱氧胞苷脱氧胞苷腺苷腺苷1-D-脱氧核呋喃糖胞嘧脱氧核呋喃糖胞嘧9-D-核呋喃糖腺嘌呤核呋喃糖腺嘌呤核苷酸是核苷和磷酸的酯，由核苷酸是核苷和磷酸的酯，由核苷的核苷的3位或位或5位上的羟基被磷酸酯化位上的羟基被磷酸酯化而生成的而生成的，它有强酸性。，它有强酸性。 OOHCH2OHUPHOHOOO脲嘧啶核苷酸脲嘧啶核苷酸(脲苷脲苷-5-磷酸磷酸) 人类基因组计划人类基因组计划（human genome project, HGP）20032003年年4 4月美、英、法、德、日、中六个国家共同宣布已完成人类生命的分月美、英、法、德、日、中六个国家共同宣布已完成人类生命的分子指南子指南由由3030亿