蛋白质和蛋白质药物

1、会计学1蛋白质和蛋白质药物蛋白质和蛋白质药物核糖核酸酶核糖核酸酶Anfinsen经典实验经典实验变性变性复性复性镰刀状红细胞性贫血镰刀状红细胞性贫血镰刀状红细胞性贫血镰刀状红细胞性贫血: :亚基亚基N N端的第端的第6 6号氨基酸残基发生了变异，号氨基酸残基发生了变异，GluVal,GluVal,这种变异来源于基因上遗传信息的突变这种变异来源于基因上遗传信息的突变。正常正常 DNA TGT GGG CTT CTT TTT mRNA ACA CCC GAA GAA AAA HbA N端端 苏苏 脯脯 谷谷 谷谷 赖赖异常异常 DNA TGT GGG CAT CTT TTT mRNA ACA CC

2、C GUA GAA AAA Hbs 苏苏 脯脯 缬缬 谷谷 赖赖 分子病（分子病（PaulingPauling）：）：蛋白质分子蛋白质分子发生变异所发生变异所导致的疾病导致的疾病镰刀型红细胞贫血镰刀型红细胞贫血二、蛋白质空间结构与功能的关系二、蛋白质空间结构与功能的关系 肌红蛋白（肌红蛋白（myoglobin,Mb） 血红蛋白（血红蛋白（hemoglubin , Hb） 物种间越接物种间越接近，一级结构近，一级结构越相似，空间越相似，空间结构和功能也结构和功能也相似。相似。 蛋白质是由蛋白质是由氨基酸氨基酸组成的大分子化合物，其理化性质组成的大分子化合物，其理化性质一、蛋白质的理化性质一、蛋白

3、质的理化性质 第五节 蛋白质的理化性质及其分离纯化一部分与氨基酸一部分与氨基酸相似，如相似，如两性电两性电离、离、等电点等电点、呈呈色反应色反应等。等。也有一部分又也有一部分又不同于氨基酸不同于氨基酸，如，如高分子量高分子量、胶体性质、胶体性质、变性等。变性等。蛋白质的两性电离及等电点蛋白质的两性电离及等电点蛋白质的蛋白质的等电点（等电点（pI）。蛋白质的胶体性质蛋白质的胶体性质 蛋白质分子量颇大，介于一蛋白质分子量颇大，介于一万到百万之间，故其分子的大万到百万之间，故其分子的大小已达到胶粒小已达到胶粒1 1100nm100nm范围之范围之内。因此蛋白质溶液具有胶体内。因此蛋白质溶液具有胶体溶

4、液的性质。溶液的性质。 蛋白质溶液在一定条件下蛋白质溶液在一定条件下相当稳定，稳定该亲水胶体的相当稳定，稳定该亲水胶体的因素是因素是：水化膜、电荷。水化膜、电荷。+带正电荷的蛋白质带正电荷的蛋白质带负电荷的蛋白质带负电荷的蛋白质(三三) 蛋白质的沉淀和变性蛋白质的沉淀和变性1、蛋白质的沉淀、蛋白质的沉淀脱水+OH-脱水H+-脱水+H+OH-H+OH-水化膜水化膜+H3NPrCOO-+ M+H3NPrCOO M+H3N Pr COOH + CCl3COO-+H3N Pr COOHCCl3COO-(5)蛋白质互相沉淀蛋白质互相沉淀:抗体抗体 抗原反应抗原反应蛋白质的变性蛋白质的变性 天然蛋白质在某

5、些物理、化学因素的作用下，丧失天然蛋白质在某些物理、化学因素的作用下，丧失其生物活性，改变其理化性质的现象。其生物活性，改变其理化性质的现象。物理因素：加热、高压、搅拌、物理因素：加热、高压、搅拌、X-射线、紫外线、超声波射线、紫外线、超声波化学因素：强酸、强碱、脲、重金属盐、有机溶剂、生物碱等化学因素：强酸、强碱、脲、重金属盐、有机溶剂、生物碱等实质：破坏副键，改变其构象实质：破坏副键，改变其构象 变性蛋白变性蛋白质通常都是固体质通常都是固体状态物质，不溶状态物质，不溶于水和其它溶剂于水和其它溶剂，也不可能恢复，也不可能恢复原有蛋白质所具原有蛋白质所具有的性质。所以有的性质。所以，蛋白质的变

6、性，蛋白质的变性通常都伴随着不通常都伴随着不可逆沉淀。引起可逆沉淀。引起变性的主要因素变性的主要因素是热、紫外光、是热、紫外光、激烈的搅拌以及激烈的搅拌以及强酸和强碱等强酸和强碱等。表现：表现：物理性质：旋光度改变、粘度和表面张力增大，溶物理性质：旋光度改变、粘度和表面张力增大，溶 解度降低，失去结晶性解度降低，失去结晶性化学性质：易被水解，易发生化学反应。化学性质：易被水解，易发生化学反应。 如天然乳球蛋白能与如天然乳球蛋白能与12个个2,4-二硝基氟苯二硝基氟苯 反应，变性后可以增至反应，变性后可以增至31个。个。生物活性：变性蛋白质可以部分或全部失去生物活性。生物活性：变性蛋白质可以部分

7、或全部失去生物活性。蛋白质的变性可逆变性不可逆变性蛋白质的变性作用蛋白质的变性作用变性条件：变性条件： 物理因素：干燥、加热、高压、振荡或搅拌、紫外线、物理因素：干燥、加热、高压、振荡或搅拌、紫外线、X射线、射线、超声等等。超声等等。化学因素：强酸、强碱、尿素、重金属盐、生物碱试剂（三氯乙酸、乙醇化学因素：强酸、强碱、尿素、重金属盐、生物碱试剂（三氯乙酸、乙醇等等）。等等）。变性后的特点：变性后的特点： 丧失生物活性丧失生物活性 溶解度降低溶解度降低 易被水解（对水解酶的抵抗力减弱）。易被水解（对水解酶的抵抗力减弱）。变性作用的利用：变性作用的利用： 消毒、杀菌、点豆腐等；消毒、杀菌、点豆腐等

8、； 排毒（重金属盐中毒的急救）；排毒（重金属盐中毒的急救）； 肿瘤的治疗（放疗杀死癌细胞）；肿瘤的治疗（放疗杀死癌细胞）；变性作用的防治：变性作用的防治： 种子的贮存；种子的贮存； 人体衰老（缓慢变性）；人体衰老（缓慢变性）； 防止紫外光灼伤皮肤。防止紫外光灼伤皮肤。 4 4蛋白质的颜色反应蛋白质的颜色反应 （1 1）缩二脲反应）缩二脲反应 蛋白质与新配置的碱性硫酸铜溶液反应，呈紫色蛋白质与新配置的碱性硫酸铜溶液反应，呈紫色，称为缩二脲反应。，称为缩二脲反应。 （2 2）蛋白黄反应）蛋白黄反应 蛋白质中含有苯环的氨基酸，遇浓硝酸发生硝蛋白质中含有苯环的氨基酸，遇浓硝酸发生硝化反应而生成黄色硝基

9、化合物的反应称为蛋白黄反应。化反应而生成黄色硝基化合物的反应称为蛋白黄反应。 （3 3）米勒反应）米勒反应 蛋白质中酪氨酸的酚基遇到硝酸汞的硝酸溶液。蛋白质中酪氨酸的酚基遇到硝酸汞的硝酸溶液。 （4 4）茚三酮反应）茚三酮反应 蛋白质与稀的茚三酮溶液共热，即呈现蓝色蛋白质与稀的茚三酮溶液共热，即呈现蓝色。大部分蛋白质均含有带芳香环的苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸。这三种氨基酸的在280nm 附近有最大吸收。因此，大多数蛋白质在280nm 附近显示强的吸收。利用这个性质，可以对蛋白质进行定性鉴定。七七.蛋白质的颜色反应蛋白质的颜色反应1.双缩脲反应：双缩脲反应： 两分子双缩脲与碱性硫酸铜作用，生成粉红

10、色的复合物含有两个或两个以上肽键的化合物，能发生同样的反应肽键的反应，肽键越多颜色越深受蛋白质特异性影响小蛋白质定量测定；测定蛋白质水解程度2.米伦氏反应米伦氏反应酪氨酸的显色反应（酚羟基反应）米伦试剂为硝酸、亚硝酸、硝酸汞、亚硝酸汞的混合物蛋白溶液中，加入米伦试剂，产生白色沉淀，加热后变成红色3.乙醛酸反应乙醛酸反应在蛋白质溶液中加入HCOCOOH，将浓硫酸沿管壁缓慢加入，不使相混，在液面交界处，即有紫色环形成色氨酸的反应（吲哚环的反应）鉴定蛋白质中是否含有色氨酸明胶中不含色氨酸4.坂口反应坂口反应精氨酸的反应（胍基的反应）精氨酸与-萘酚在碱性次氯酸钠（或次溴酸钠）溶液中发生反应，产生红色产

11、物鉴定蛋白质中是否含有精氨酸定量测定精氨酸5.福林试剂反应福林试剂反应酪氨酸、色氨酸的反应（还原反应）福林试剂：磷钼酸-磷钨酸 与双缩脲法结合-Lowry法在碱性条件下，蛋白质与硫酸铜发生反应蛋白质-铜络合物，将福林试剂还原，产生磷钼蓝和磷钨蓝混合物灵敏度提高100倍6.茚三酮反应茚三酮反应灵敏度差7.黄蛋白反应黄蛋白反应浓硝酸与酪氨酸、色氨酸的反应生成黄色化合物指甲、皮肤、毛发8.考马斯亮蓝考马斯亮蓝G-250本身为红色，与蛋白质反应呈蓝色与蛋白的亲和力强，灵敏度高1-1000微克/毫升盐析（盐析（salt precipitation）：中性盐）：中性盐（硫酸铵等），分段盐析（硫酸铵等），分

12、段盐析有机试剂沉淀：乙醇、丙酮，低温有机试剂沉淀：乙醇、丙酮，低温 免疫沉淀：抗原免疫沉淀：抗原-抗体抗体电泳（电泳（electrophoresis）：）：pI，分，分子量的大小子量的大小 透析（透析（dialysis）：）： 半透膜半透膜层析（层析（chromatography）：离子交换层析、：离子交换层析、亲和层析、凝胶柱亲和层析、凝胶柱层析层析离心、超速离心、超速离心（离心（ultracentrifugation）：）：沉降系数沉降系数S电泳电泳（electrophoresis）双向凝胶电泳技术双向凝胶电泳技术层析层析chromatography 凝胶柱层析凝胶柱层析 离子交换层析离子

13、交换层析 亲和层析亲和层析异硫氰酸异硫氰酸苯酯苯酯按化学组成分单纯蛋白质结合蛋白质1、乳清蛋白、角蛋白乳清蛋白、角蛋白单纯蛋白质单纯蛋白质+辅基辅基脂蛋白糖蛋白色蛋白核蛋白金属蛋白2、按形状分纤维状蛋白质球状蛋白质五、蛋白质的分类五、蛋白质的分类3.根据蛋白质的功能分；根据蛋白质的功能分；（1） 活性蛋白活性蛋白 按生理作用不同又可分为按生理作用不同又可分为: 酶、激素、抗体、收缩蛋白、运输蛋白等。酶、激素、抗体、收缩蛋白、运输蛋白等。（2）非活性蛋白）非活性蛋白 担任生物的保护或支持作担任生物的保护或支持作用的蛋白，但本身不具有生物活性的物质。用的蛋白，但本身不具有生物活性的物质。例如：贮存蛋白（清蛋白、酪蛋白等），结例如：贮存蛋白（清蛋白、酪蛋白等），结构蛋白（角蛋白、弹性蛋白胶原等）等等构蛋白（角蛋白、弹性蛋白胶原等）等等谢 谢 物种间越接物种间越接近，一级结构近，一级结构越相似，空间越相似，空间结构和功能也结构和功能也相似。相似。表现：表现：物理性质：旋光度改变、粘度和表面