第二章蛋白质化学1(2014-2015第一学期)

1、学习要求氨基酸肽蛋白质分子构象蛋白质的概念、分类和功能蛋白质的理化性质氨基酸及蛋白质的分析和分离蛋白质结构与功能的关系1. 蛋白质生物功能、分类。蛋白质生物功能、分类。 2. 氨基酸分类、结构、重要化学反应和分离、氨基酸分类、结构、重要化学反应和分离、分析方法，重点弄清楚它的两性性质分析方法，重点弄清楚它的两性性质, pI 和和 pk。4. 蛋白质的重要理化性质。蛋白质的重要理化性质。 3. 弄清楚蛋白质的一级结构及其序列分析方法。弄清楚蛋白质的一级结构及其序列分析方法。掌握二、三和四级结构特点及维持蛋白质结构稳定的掌握二、三和四级结构特点及维持蛋白质结构稳定的作用力。作用力。5. 蛋白质分离

2、、纯化方法及其理论依据。蛋白质分离、纯化方法及其理论依据。第一节第一节 蛋白质的概念、分类和功能蛋白质的概念、分类和功能一、蛋白质的概念一、蛋白质的概念二、蛋白质的分类二、蛋白质的分类三、蛋白质的功能三、蛋白质的功能一、蛋白质的概念一、蛋白质的概念w蛋白质蛋白质是由许多氨基酸通过肽键相连形成的高分子是由许多氨基酸通过肽键相连形成的高分子含氮化合物含氮化合物 w蛋白质是生命的物质基础蛋白质是生命的物质基础w英文名称英文名称protein，是，是“最原初的最原初的” “第一重要的第一重要的”意思，是由意思，是由20种种L型型 -氨基酸组成的生物大分子。氨基酸组成的生物大分子。w占人体干重的占人体干

3、重的45；最简单的单细胞（大肠杆菌）；最简单的单细胞（大肠杆菌）每个菌体约有每个菌体约有3000种不同的蛋白质种不同的蛋白质w机体的新陈代谢的全部化学反应均有蛋白质（酶）机体的新陈代谢的全部化学反应均有蛋白质（酶）的参与的参与二、蛋白质的分类二、蛋白质的分类1根据蛋白质分子的组成成分分类根据蛋白质分子的组成成分分类2根据溶解度分类根据溶解度分类3根据分子形状分类根据分子形状分类4根据蛋白质的生物学功能分类根据蛋白质的生物学功能分类二、蛋白质的分类二、蛋白质的分类三、蛋白质的功能三、蛋白质的功能1生物催化功能生物催化功能2结构功能结构功能3转运功能转运功能4运动功能运动功能5营养和贮存功能营养和

4、贮存功能6调控功能调控功能7保护和防御功能保护和防御功能8接受和传递信息功能接受和传递信息功能三、蛋白质的功能三、蛋白质的功能三、蛋白质的功能三、蛋白质的功能三、蛋白质的功能三、蛋白质的功能三、蛋白质的功能三、蛋白质的功能三、蛋白质的功能三、蛋白质的功能三、蛋白质的功能三、蛋白质的功能三、蛋白质的功能三、蛋白质的功能三、蛋白质的功能三、蛋白质的功能第二节第二节 蛋白质的分子组成蛋白质的分子组成多数蛋白质含多数蛋白质含: : 碳碳(C)50(C)5056% 56% 氢氢(H)6(H)68%8% 氧氧(O)19(O)1924% 24% 氮氮(N)13(N)1319%19% 硫硫(S)0(S)04%

5、4%有些蛋白质含有磷有些蛋白质含有磷少数含铁、铜、锰、锌、钴、钼等少数含铁、铜、锰、锌、钴、钼等个别还含有碘个别还含有碘各种蛋白质的含氮量平均为各种蛋白质的含氮量平均为1616第二节第二节 蛋白质的分子组成蛋白质的分子组成凯氏凯氏(Kjedahl)(Kjedahl)定氮法定氮法 每克样品含氮的克数每克样品含氮的克数 6.25 6.25100100 =100 =100克样品中蛋白质的含量克样品中蛋白质的含量( (克克%)%)第二节第二节 蛋白质的分子组成蛋白质的分子组成关于奶粉中的三聚氰胺关于奶粉中的三聚氰胺分子式分子式第二节第二节 蛋白质的分子组成蛋白质的分子组成关于奶粉中的三聚氰胺关于奶粉中

6、的三聚氰胺各地报告患儿共各地报告患儿共62446244例例 158158人肾衰竭人肾衰竭3 3人死亡人死亡情况报告情况报告第二节第二节 蛋白质的分子组成蛋白质的分子组成含氮量很高，生产工艺简单、成本很低，含氮量很高，生产工艺简单、成本很低，给了掺假、造假者极大地利益驱动给了掺假、造假者极大地利益驱动; ;有人估算在植物蛋白粉和饲料中使蛋白质有人估算在植物蛋白粉和饲料中使蛋白质增加一个百分点，用三聚氰胺的花费只有增加一个百分点，用三聚氰胺的花费只有真实蛋白原料的真实蛋白原料的1/5;1/5;三聚氰胺作为一种白色结晶粉末，没有什三聚氰胺作为一种白色结晶粉末，没有什么气味和味道，掺杂后不易被发现等也

7、成么气味和味道，掺杂后不易被发现等也成了掺假、造假者心存侥幸的辅助原因了掺假、造假者心存侥幸的辅助原因; ;为什么要用三聚氰胺呢？为什么要用三聚氰胺呢？第二节第二节 蛋白质的分子组成蛋白质的分子组成一、氨基酸的结构与分类一、氨基酸的结构与分类二、氨基酸的理化性质二、氨基酸的理化性质可变部分可变部分 * * 各种蛋白质各种蛋白质氨基酸的区别氨基酸的区别在于侧链在于侧链R R基的基的不同。不同。一、氨基酸的结构与分类一、氨基酸的结构与分类从氨基酸的结构通式可从氨基酸的结构通式可以看出：以看出： 1、除、除R为为H（甘氨酸）外，（甘氨酸）外，均具有旋光性，均为均具有旋光性，均为L-型。型。2、除脯氨

8、酸外，、除脯氨酸外，均为均为 -氨氨基酸。基酸。1 1）脂肪族氨基酸）脂肪族氨基酸 2 2）芳香族氨基酸）芳香族氨基酸3 3）杂环氨基酸）杂环氨基酸按侧链按侧链R基的化学结构特点基的化学结构特点一氨基一羧基氨基酸有一氨基一羧基氨基酸有甘氨酸、丙氨酸、甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸含羟基氨基酸有含羟基氨基酸有丝氨酸丝氨酸和和苏氨酸苏氨酸含硫氨基酸有含硫氨基酸有半胱氨酸半胱氨酸和和蛋氨酸蛋氨酸（常称甲（常称甲硫氨酸）硫氨酸）一氨基二羧基氨基酸有一氨基二羧基氨基酸有天冬氨酸天冬氨酸和和谷氨酸谷氨酸二氨基一羧基氨基酸有二氨基一羧基氨基酸有赖氨酸赖氨酸和和精氨酸精氨酸含

9、酰胺基氨基酸有含酰胺基氨基酸有天冬酰胺天冬酰胺和和谷氨酰胺谷氨酰胺1 1）脂肪族氨基酸）脂肪族氨基酸 一氨基一羧基氨基酸一氨基一羧基氨基酸1 11 1）脂肪族氨基酸）脂肪族氨基酸 一氨基一羧基氨基酸一氨基一羧基氨基酸2 2H2NCH CCH3OHO1 1）脂肪族氨基酸）脂肪族氨基酸 H2NCH CCHOHOCH3CH3一氨基一羧基氨基酸一氨基一羧基氨基酸3 31 1）脂肪族氨基酸）脂肪族氨基酸 一氨基一羧基氨基酸一氨基一羧基氨基酸4 4H2NCH CCH2OHOCH CH3CH31 1）脂肪族氨基酸）脂肪族氨基酸 一氨基一羧基氨基酸一氨基一羧基氨基酸5 51 1）脂肪族氨基酸）脂肪族氨基酸 含

10、羟基氨基酸有丝氨酸和苏氨酸含羟基氨基酸有丝氨酸和苏氨酸1 1 H2NCH CCH2OHOOH 1 1）脂肪族氨基酸）脂肪族氨基酸 含羟基氨基酸有丝氨酸和苏氨酸含羟基氨基酸有丝氨酸和苏氨酸2 2 H2NCH CCHOHOOHCH31 1）脂肪族氨基酸）脂肪族氨基酸 含硫氨基酸有半胱氨酸和蛋氨酸（甲硫氨酸）含硫氨基酸有半胱氨酸和蛋氨酸（甲硫氨酸） 1 1）脂肪族氨基酸）脂肪族氨基酸 1 1）脂肪族氨基酸）脂肪族氨基酸 含硫氨基酸有半胱氨酸和蛋氨酸（甲硫氨酸）含硫氨基酸有半胱氨酸和蛋氨酸（甲硫氨酸） 2 2个半胱氨酸通过个半胱氨酸通过二硫键连接形成二硫键连接形成胱氨酸胱氨酸1 1）脂肪族氨基酸）脂肪

11、族氨基酸 含硫氨基酸有半胱氨酸和蛋氨酸（甲硫氨酸）含硫氨基酸有半胱氨酸和蛋氨酸（甲硫氨酸） H2NCHCCH2OHOCH2SCH3一氨基二羧基氨基酸有天冬氨酸和谷氨酸一氨基二羧基氨基酸有天冬氨酸和谷氨酸1 1 1 1）脂肪族氨基酸）脂肪族氨基酸 一氨基二羧基氨基酸有天冬氨酸和谷氨酸一氨基二羧基氨基酸有天冬氨酸和谷氨酸2 2 H2NCH CCH2OHOCH2COHO1 1）脂肪族氨基酸）脂肪族氨基酸 二氨基一羧基氨基酸有赖氨酸和精氨酸二氨基一羧基氨基酸有赖氨酸和精氨酸1 1 H2NCHCCH2OHOCH2CH2NHCNH2NH1 1）脂肪族氨基酸）脂肪族氨基酸 H2NCH CCH2OHOCH2C

12、H2CH2NH2二氨基一羧基氨基酸有赖氨酸和精氨酸二氨基一羧基氨基酸有赖氨酸和精氨酸2 21 1）脂肪族氨基酸）脂肪族氨基酸 含酰胺基氨基酸有天冬酰胺和谷氨酰胺含酰胺基氨基酸有天冬酰胺和谷氨酰胺1 1 H2NCH CCH2OHOCNH2O1 1）脂肪族氨基酸）脂肪族氨基酸 含酰胺基氨基酸有天冬酰胺和谷氨酰胺含酰胺基氨基酸有天冬酰胺和谷氨酰胺2 2 H2NCHCCH2OHOCH2CNH2O1 1）脂肪族氨基酸）脂肪族氨基酸 2 2）芳香族氨基酸）芳香族氨基酸芳香族氨基酸共芳香族氨基酸共3 3种种 苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸 2 2）芳香族氨基酸）芳香族氨基酸H2NCHCCH

13、2OHO芳香族氨基酸共芳香族氨基酸共3 3种种1 12 2）芳香族氨基酸）芳香族氨基酸H2NCHCCH2OHOOH芳香族氨基酸共芳香族氨基酸共3 3种种2 22 2）芳香族氨基酸）芳香族氨基酸H2NCHCCH2OHOHN芳香族氨基酸共芳香族氨基酸共3 3种种3 33 3）杂环氨基酸）杂环氨基酸杂环族氨基酸共杂环族氨基酸共2 2种种 组氨酸、脯氨酸组氨酸、脯氨酸 3 3）杂环氨基酸）杂环氨基酸H2NCH CCH2OHONNH杂环族氨基酸共杂环族氨基酸共2 2种种1 13 3）杂环氨基酸）杂环氨基酸HNCOHO亚氨基酸亚氨基酸杂环族氨基酸共杂环族氨基酸共2 2种种2 2（2 2）根据）根据R R基

14、团的极性基团的极性非极性非极性R R基氨基酸基氨基酸 有丙氨酸、缬氨酸、有丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、色亮氨酸、异亮氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、色氨酸和脯氨酸等氨酸和脯氨酸等8 8种种 极性但不带电荷的极性但不带电荷的R R基氨基酸基氨基酸 有甘氨酸、有甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、天冬丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、天冬酰胺和谷氨酰胺等酰胺和谷氨酰胺等7 7种种带负电荷的带负电荷的R R基氨基酸基氨基酸 有天冬氨酸和谷有天冬氨酸和谷氨酸氨酸带正电荷的带正电荷的R R基氨基酸基氨基酸 有赖氨酸、精氨有赖氨酸、精氨酸和组氨酸酸和组氨酸3 3种种 非极性非极性R

15、R基氨基酸基氨基酸极性但不带电荷的极性但不带电荷的R R基氨基酸基氨基酸带负电荷的带负电荷的R R基氨基酸基氨基酸带正电荷的带正电荷的R R基氨基酸基氨基酸（3 3）根据酸碱性质）根据酸碱性质酸性氨基酸酸性氨基酸 一氨基二羧基氨基酸，一氨基二羧基氨基酸，有天冬氨酸、谷氨酸有天冬氨酸、谷氨酸碱性氨基酸碱性氨基酸 二氨基一羧基氨基酸，二氨基一羧基氨基酸，有赖氨酸、精氨酸、组氨酸有赖氨酸、精氨酸、组氨酸中性氨基酸中性氨基酸 一氨基一羧基氨基酸，一氨基一羧基氨基酸，除上述酸性和碱性氨基酸外，其余除上述酸性和碱性氨基酸外，其余1515种种氨基酸都属于中性氨基酸氨基酸都属于中性氨基酸据据R基团化基团化学结

16、构分类学结构分类 脂肪族脂肪族（中性、含羟基或巯基、酸性、碱性）（中性、含羟基或巯基、酸性、碱性）芳香族芳香族A(PheA(Phe、TyrTyr、Trp)Trp)杂环杂环(His(His、Pro)Pro)极性极性R基团基团AA据据R基团基团极性分类极性分类非极性非极性R基团基团AA（种）（种）不带电荷（种）不带电荷（种）带电荷：正电荷（种）负电荷（种）带电荷：正电荷（种）负电荷（种）据营养据营养学分类学分类 必需必需(8(8种种) )非必需非必需Ile Met Val Leu Trp Phe Thr LysIle Met Val Leu Trp Phe Thr Lys一一 家家 写写 两两 三

17、三 本本 书书 来来二、氨基酸的理化性质二、氨基酸的理化性质（1）一般物理性质）一般物理性质（2）氨基酸的酸碱性质）氨基酸的酸碱性质（3）氨基酸的化学反应）氨基酸的化学反应（1）一般物理性质）一般物理性质形状和味感形状和味感 - -氨基酸都是白色晶体，各种氨基氨基酸都是白色晶体，各种氨基酸结晶形状不同，滋味不同酸结晶形状不同，滋味不同溶解性和熔点溶解性和熔点 除胱氨酸和酪氨酸外，氨基酸一除胱氨酸和酪氨酸外，氨基酸一般都能溶于水中，但各种氨基酸在水中的溶解度差别般都能溶于水中，但各种氨基酸在水中的溶解度差别很大。除脯氨酸和羟脯氨酸能溶于乙醇或乙醚中以外，很大。除脯氨酸和羟脯氨酸能溶于乙醇或乙醚中

18、以外，所有氨基酸易溶于稀酸或稀碱溶液中。氨基酸的熔点所有氨基酸易溶于稀酸或稀碱溶液中。氨基酸的熔点很高，一般在很高，一般在200200以上以上旋光性旋光性 除甘氨酸外，所有天然氨基酸含有至少除甘氨酸外，所有天然氨基酸含有至少一个手性一个手性 - -碳原子，因此都具有旋光性碳原子，因此都具有旋光性（1）一般物理性质）一般物理性质光吸收性光吸收性 在可见光在可见光区域，区域，2020多种氨基酸都没多种氨基酸都没有光吸收，但在红外区和有光吸收，但在红外区和远紫外区域（远紫外区域（220 nm220 nm）均有光吸收。由于色氨酸、均有光吸收。由于色氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸分子中酪氨酸和苯丙氨酸分子中R

19、R基含有苯环共轭基含有苯环共轭 键系统，键系统，故在近紫外区显示特征性故在近紫外区显示特征性的吸收谱带的吸收谱带（1）一般物理性质）一般物理性质酪氨酸的酪氨酸的 maxmax278nm278nm苯丙氨酸的苯丙氨酸的 maxmax259nm259nm色氨酸的色氨酸的 maxmax279nm279nm（2）氨基酸的酸碱性质）氨基酸的酸碱性质氨基酸的两性解离氨基酸的两性解离氨基酸的等电点氨基酸的等电点氨基酸的两性解离氨基酸的两性解离氨基酸分子中既含有氨基又含有羧基，在晶体氨基酸分子中既含有氨基又含有羧基，在晶体状态或在水溶液中主要是以兼性离子的形式存在：状态或在水溶液中主要是以兼性离子的形式存在：C

20、HRCOOH3N+氨基酸的两性解离氨基酸的两性解离兼性离子亦称偶极离子，是指在同一氨基酸兼性离子亦称偶极离子，是指在同一氨基酸分子上带有能放出质子的分子上带有能放出质子的-NH-NH3+ +正离子和能接正离子和能接受质子的受质子的-COO-COO负离子，是两性离子负离子，是两性离子加酸时加酸时CHRCOOHH3N+H+H+总电荷总电荷 “+”氨基酸的两性解离氨基酸的两性解离加碱时加碱时CHRCOO-H2N总电荷总电荷 “”OHOH氨基酸的两性解离氨基酸的两性解离COOCHH3N+R+OH+H+COOCHH2NR+OH+H+COOHCHH3N+R完全质子化的氨基酸可以看成是多元酸，侧链不完全质子

21、化的氨基酸可以看成是多元酸，侧链不能解离的中性氨基酸可看作是二元酸能解离的中性氨基酸可看作是二元酸, ,它的分步解它的分步解离如下：离如下：氨基酸的两性解离氨基酸的两性解离其中其中K K1 1和和K K2 2分别代表第一步解离（分别代表第一步解离（ - -碳原子上碳原子上-COOH-COOH的解离）和第二步解离（的解离）和第二步解离（ - -碳原子上碳原子上-NH-NH3+的解离）的解离）的（表观）解离常数。其数值为的（表观）解离常数。其数值为K K1 1 = A = Ao H H+/ A/ A+ K K2 2 = A = A- H H+/ A/ Ao 氨基酸的两性解离氨基酸的两性解离通过测定

22、滴定曲线可以求得氨基酸的解离常数通过测定滴定曲线可以求得氨基酸的解离常数 氨基酸的两性解离氨基酸的两性解离pH = pK + log 质子受体质子供体w通过氨基酸的滴定曲线，当已知通过氨基酸的滴定曲线，当已知pK1 1和和 pK2 2等数据等数据时，可以求出在任一时，可以求出在任一pH条件下一种氨基酸溶液中条件下一种氨基酸溶液中各种离子所占的比例各种离子所占的比例氨基酸的等电点氨基酸的等电点在某一在某一pH的溶液中，氨基酸解离成阳离子的溶液中，氨基酸解离成阳离子和阴离子的趋势及程度相等，成为兼性离和阴离子的趋势及程度相等，成为兼性离子，呈电中性。此时溶液的子，呈电中性。此时溶液的pH值值称为该

23、氨称为该氨基酸的基酸的等电点等电点。氨基酸的等电点氨基酸的等电点COOCHH3N+R+OH+H+COOCHH2NR+OH+H+在酸性溶在酸性溶液中液中（pH pI）在晶体状态或在晶体状态或水溶液中水溶液中（pH=pI）在碱性溶在碱性溶液中液中（pHpI）COOHCHH3N+R氨基酸的等电点氨基酸的等电点丙氨酸丙氨酸pIpI的计算的计算COOCH+H+H3N+CH3 K1COOHCHH3N+CH3COOCHH2NCH3 K2Ala+Ala AlaK1=AlaH+/ Ala+ Ala+= Ala H +/ K1K2=AlaH+/ Ala Ala=Ala K2/ H +到达等电点时，到达等电点时，

24、Ala+= AlaAla H +/ K1 = Ala K2/ H +，即：，即： K1 K2 = H +2两边取负对数：两边取负对数：lg H +2= lg K1lg K2 lg H + =pH lg K1 = pK1 lg K1 = pK2 2pH = pK1 pK2 令令pI为等电点时的为等电点时的pH，则：则： pI （pK1 pK2）/2氨基酸的等电点氨基酸的等电点天冬氨酸天冬氨酸pIpI的计算的计算Asp+Asp Asp COOHC HH3N+CH2COOHCOOCHH3N+CH2COOHCOOCHH3N+CH2COO K1 KR K2Asp =COOCHH2NCH2COO等电点时为

25、等电点时为Asp pI （pK1 pKR）/2氨基酸的等电点氨基酸的等电点赖氨酸赖氨酸pIpI的计算的计算Lys+ +Lys +Lys COOHC HH3N+(CH2)4NH3+COOCHH3N+(CH2)4NH3+COOCHH2N(CH2)4NH3+ K1 K2 KRLys COOCHH2NCH2NH2等电点时为等电点时为Lys pI （pK2 pKR）/2氨基酸的等电点氨基酸的等电点w侧链不含解离基团的中性氨基酸，其等电侧链不含解离基团的中性氨基酸，其等电点是它的点是它的pK1 1和和pK2 2的算术平均值：的算术平均值：pI = (pK1 1 + pK2 2 )/2 w同样，对于侧链含有

26、可解离基团的氨基酸，同样，对于侧链含有可解离基团的氨基酸，其其pI值也决定于两性离子两边的值也决定于两性离子两边的pK值的算值的算术平均值。术平均值。w酸性氨基酸：酸性氨基酸：pI = (pK1 1 + pKR R)/2 w碱性氨基酸：碱性氨基酸：pI = (pK2 2 + pKR R)/2 （3）氨基酸的重要化学反应）氨基酸的重要化学反应1.与茚三酮反应与茚三酮反应2.与与2,4-二硝基氟苯反应二硝基氟苯反应3.与异硫氰酸苯酯反应与异硫氰酸苯酯反应（Edman反应）反应）1.与茚三酮反应与茚三酮反应用途：用途：常用于氨基酸的定性或定量分析常用于氨基酸的定性或定量分析1.与茚三酮反应与茚三酮反

27、应脯氨酸及羟脯氨酸与茚三酮反应产物脯氨酸及羟脯氨酸与茚三酮反应产物N N+ +黄色化合物黄色化合物1.与茚三酮反应与茚三酮反应 AAAADNFB+DNFB+多肽多肽 蛋白蛋白+ HF+ HF DNP- AADNP- AA DNP- DNP-多肽多肽 DNP-DNP-蛋白蛋白w原理：原理：在弱碱性溶液中，氨基酸的在弱碱性溶液中，氨基酸的-氨基很容氨基很容易与易与DNFB作用，生成稳定的黄色作用，生成稳定的黄色DNP-氨基酸氨基酸（ 2，4一二硝基苯氨基酸）一二硝基苯氨基酸）,多肽或蛋白质多肽或蛋白质N-末末端氨基酸的端氨基酸的-氨基也能与氨基也能与DNFB反应反应w用途：用途：可以用来鉴定多肽或

28、蛋白质可以用来鉴定多肽或蛋白质NH2末端氨末端氨基酸基酸,亦称亦称Sanger反应反应2. 与与2,4-二硝基氟苯反应二硝基氟苯反应R CHNH2+ HF+NO2FNO2COOHRCHNCOOHHpH89NO2NO2DNP-氨基酸2. 与与2,4-二硝基氟苯反应二硝基氟苯反应用途：用途：可以可以用来用来鉴定多肽或蛋白质鉴定多肽或蛋白质N N末端氨末端氨基酸基酸, ,亦称亦称EdmanEdman反应反应弱碱弱碱 AAAAPITC+ PITC+ 多肽多肽 蛋白蛋白 AAAAPTCPTC多肽多肽 蛋白蛋白HFPTH-AA + PTH-AA + 少一个少一个AAAA的多肽或蛋白的多肽或蛋白异硫氰酸苯酯

29、异硫氰酸苯酯苯氨基硫甲酰苯氨基硫甲酰-苯乙内酰硫脲苯乙内酰硫脲3. 与异硫氰酸苯酯反应与异硫氰酸苯酯反应(Edman反应反应)第三节第三节 肽肽w肽是两个或两个以上氨基酸通过肽键共价连肽是两个或两个以上氨基酸通过肽键共价连接而成的聚合物，也常称为肽链接而成的聚合物，也常称为肽链w蛋白质是由一条或多条多肽链构成的大分子蛋白质是由一条或多条多肽链构成的大分子 1肽键与肽的结构肽键与肽的结构2天然存在的活性肽天然存在的活性肽第三节第三节 肽肽1肽键与肽的结构肽键与肽的结构CH3CHNH2COOH +CH2OHCHNH2COOHH2OCH3CHNH2COCH2OHCHNHCOOH(酰氨键酰氨键)N端端

30、C端端C NOH肽键肽键1肽键与肽的结构肽键与肽的结构 肽键就是由氨基酸的肽键就是由氨基酸的-羧基与相羧基与相邻的氨基酸的邻的氨基酸的-氨基脱水缩合起来氨基脱水缩合起来的键的键1肽键与肽的结构肽键与肽的结构肽肽: :氨基酸通过肽键连结起来的化合物。氨基酸通过肽键连结起来的化合物。二肽二肽: :两个氨基酸形成的肽。两个氨基酸形成的肽。三肽三肽: :三个氨基酸形成的肽。三个氨基酸形成的肽。多肽多肽: :许多氨基酸形成的肽。许多氨基酸形成的肽。蛋白质蛋白质: :多是组成氨基酸超过多是组成氨基酸超过100100个的多肽。个的多肽。氨基酸残基氨基酸残基: :氨基酸由于形成肽键而失去了一氨基酸由于形成肽键

31、而失去了一分子水，因此表现出其分子的不完整。分子水，因此表现出其分子的不完整。末端氨基和末端羧基：末端氨基和末端羧基：缩合后的氨基酸，只缩合后的氨基酸，只在肽的两端有自由的在肽的两端有自由的-氨基和氨基和-羧基，简称羧基，简称N-N-端和端和C-C-端。端。1肽键与肽的结构肽键与肽的结构肽链的命名：肽链的命名：根据组成的氨基酸残基来确定。根据组成的氨基酸残基来确定。规定从肽链的规定从肽链的N-N-端残基开始，依次称为某氨基端残基开始，依次称为某氨基酰、氨基酰酰、氨基酰某氨基酸。如：某氨基酸。如：丝丝氨酰氨酰甘甘氨酰氨酰酪酪氨酰氨酰丙丙氨酰氨酰亮亮氨酸氨酸NH2 Ser Gly Try Ala

32、Leu COOHNH2 Ser Gly Try Ala Leu COOH1肽键与肽的结构肽键与肽的结构w由于肽键不能由于肽键不能自由旋转，组自由旋转，组成肽基的成肽基的4个原个原子和与之相连子和与之相连的的2个个 -碳原子碳原子都处于一个平都处于一个平面内，此刚性面内，此刚性结构的平面称结构的平面称为肽平面或酰为肽平面或酰胺平面胺平面 肽键平面示意图肽键平面示意图1肽键与肽的结构肽键与肽的结构w二硫键：二硫键：是由二个半胱氨酸残基的侧链之间是由二个半胱氨酸残基的侧链之间形成的。即胱氨酸的残基中的二硫键形成的。即胱氨酸的残基中的二硫键w二硫键类型：二硫键类型：可以使两条单独的肽链共价交可以使两条

33、单独的肽链共价交联起来（链间二硫键）；也可以使一条链的联起来（链间二硫键）；也可以使一条链的某一部分形成环（链内二硫键）某一部分形成环（链内二硫键）1肽键与肽的结构肽键与肽的结构二二 硫硫 键键半半 胱胱 氨氨 酸酸 胱胱 氨氨 酸酸+CHNH2COOHCH2SHCHNH2COOHCH2SHH2半半 胱胱 氨氨 酸酸 CHNH2COOHCH2SCHNH2COOHCH2S2天然存在的活性肽天然存在的活性肽 由谷氨酸、半胱氨酸、甘氨酸组成由谷氨酸、半胱氨酸、甘氨酸组成它的分子中有一个它的分子中有一个特殊的特殊的肽键肽键，是，是由谷氨酸的由谷氨酸的羧基羧基与半胱氨酸的与半胱氨酸的氨氨基缩合而成。由于

34、基缩合而成。由于GSHGSH中含有一个活泼中含有一个活泼的巯基很容易氧化的巯基很容易氧化，二分子，二分子GSHGSH脱氢以脱氢以二硫键相连成二硫键相连成氧化氧化型 的 谷 胱 甘 肽型 的 谷 胱 甘 肽 （GSSGGSSG）。）。第四节第四节 蛋白质的分子结构蛋白质的分子结构一、蛋白质的构象和维持构象的作用力一、蛋白质的构象和维持构象的作用力二、蛋白质的一级结构二、蛋白质的一级结构三、蛋白质的三维构象三、蛋白质的三维构象四、蛋白质结构与功能的关系四、蛋白质结构与功能的关系一、蛋白质的构象和维持构象的作用力一、蛋白质的构象和维持构象的作用力1. 构象与构型构象与构型2. 维持蛋白质构象的作用力

35、维持蛋白质构象的作用力1. 构象与构型构象与构型w构象构象:指分子中的取代基团当单键旋转时指分子中的取代基团当单键旋转时形成的不同立体结构形成的不同立体结构w构型构型:是指立体异构分子中被取代的原子是指立体异构分子中被取代的原子或基团在空间的取向，是给定原子之间的或基团在空间的取向，是给定原子之间的几何关系，如几何异构体和光学异构体几何关系，如几何异构体和光学异构体2. 维持蛋白质构象的作用力维持蛋白质构象的作用力疏水作用疏水作用氢键氢键盐键盐键范德华力范德华力二硫键二硫键2. 维持蛋白质构象的作用力维持蛋白质构象的作用力w疏水作用疏水作用 蛋白质分子的非极性基团避开水蛋白质分子的非极性基团避

36、开水相互聚集在一起而形成的作用力称为疏水作用，相互聚集在一起而形成的作用力称为疏水作用，也称疏水键。也称疏水键。w氢键氢键 氢键是由极性很强的氢键是由极性很强的X-H基上的氢原子基上的氢原子与另一个电负性强的原子与另一个电负性强的原子Y（如（如O、N、F等）相等）相互作用形成的一种吸引力互作用形成的一种吸引力w盐键盐键 盐键是带相反电荷的基团之间的静电盐键是带相反电荷的基团之间的静电引力，也称为离子键。引力，也称为离子键。2. 维持蛋白质构象的作用力维持蛋白质构象的作用力w范德华力范德华力 范德华力是一种非特异性引力，范德华力是一种非特异性引力，任何两个相距任何两个相距0.30.4 nm的原子

37、之间都存在的原子之间都存在范德华力，范德华力比离子键弱范德华力，范德华力比离子键弱w二硫键二硫键 二硫键是很强的共价键，由多肽二硫键是很强的共价键，由多肽链内或链间两个半胱氨酸残基的巯基氧化形链内或链间两个半胱氨酸残基的巯基氧化形成成 2. 维持蛋白质构象的作用力维持蛋白质构象的作用力氢键氢键2. 维持蛋白质构象的作用力维持蛋白质构象的作用力离子键离子键2. 维持蛋白质构象的作用力维持蛋白质构象的作用力范德华力范德华力 2. 维持蛋白质构象的作用力维持蛋白质构象的作用力疏水作用疏水作用 2. 维持蛋白质构象的作用力维持蛋白质构象的作用力二、蛋白质的一级结构二、蛋白质的一级结构w蛋白质的一级结构

38、就是蛋白质多肽链中蛋白质的一级结构就是蛋白质多肽链中氨基酸残基的排列顺序，又被称为氨基氨基酸残基的排列顺序，又被称为氨基酸序列酸序列二、蛋白质的一级结构二、蛋白质的一级结构 A链链 Gly.Tle.Val.Glu.Gln.Cys.Cys.Aln.Ser.Val.Cys.Ser.Leu.Tyr.Gln.Leu.Glu.Asn.Tyr.Cys.Asn OH 1 2 6 7 11 20 B链链Phe.Val.Asn.Gln.His.Leu.Cys.Gly.Ser.His.Leu.Val.Glu.Ala.Leu.Tyr.Leu.Val.Cys.Gly.Glu.Arg. 1 2 7 19 Gly.Phe

39、.Phe.Tyr.Thr.Pro.Lys.Ala OH 30 牛牛胰胰岛岛素素的的化化学学结结构构SSSSSS二、蛋白质的一级结构二、蛋白质的一级结构 我国我国19651965年在世界上第年在世界上第一个用化学方一个用化学方法人工合成的法人工合成的蛋白质就是这蛋白质就是这种牛胰岛素种牛胰岛素三、蛋白质的三维构三、蛋白质的三维构象象1蛋白质分子的二级结构蛋白质分子的二级结构2蛋白质分子的三级结构蛋白质分子的三级结构3蛋白质分子的四级结构蛋白质分子的四级结构1蛋白质分子的二级结构蛋白质分子的二级结构蛋白质的二级结构蛋白质的二级结构:指蛋白质多肽链主链不同肽段指蛋白质多肽链主链不同肽段通过自身的相互

40、作用、形成通过自身的相互作用、形成氢键氢键，沿某一主轴盘，沿某一主轴盘绕折叠而成的局部空间结构。绕折叠而成的局部空间结构。w二级结构中具有规则构象和不规则构象二级结构中具有规则构象和不规则构象w规则构象规则构象:是一段连续肽单位中具有同一相对取是一段连续肽单位中具有同一相对取向，可以用相同构象来表征，主要形式包括向，可以用相同构象来表征，主要形式包括螺旋、螺旋、折叠和折叠和转角转角不规则构象不规则构象:主要是无规则卷曲主要是无规则卷曲 1蛋白质分子的二级结构蛋白质分子的二级结构（1）螺旋螺旋（2）折叠折叠（3）转角转角（4）无规则卷曲）无规则卷曲（1）螺旋螺旋w螺旋是首先被肯定的一种蛋白质空间

41、结螺旋是首先被肯定的一种蛋白质空间结构基本组件构基本组件w最初提出最初提出螺旋结构的是美国加州理工学螺旋结构的是美国加州理工学院的院的L. Pauling等人，他们在等人，他们在1951年研究年研究动物毛发动物毛发-角蛋白时提出此观点角蛋白时提出此观点（1）螺旋螺旋最常见的二级结构形式最常见的二级结构形式（1）螺旋螺旋天然蛋白质以右手型螺旋为主天然蛋白质以右手型螺旋为主氢键是稳定氢键是稳定螺旋的主要化学键螺旋的主要化学键 螺旋螺旋:每个螺旋周期包含每个螺旋周期包含3.6个氨基酸残基，个氨基酸残基，螺距为螺距为0.54 nm，每个氨基酸沿螺旋轴的长度上，每个氨基酸沿螺旋轴的长度上升升0.15 n

42、m肽链中氨基酸侧链肽链中氨基酸侧链R分布在螺旋外侧，其形状、分布在螺旋外侧，其形状、大小及电荷影响大小及电荷影响螺旋的形成螺旋的形成（1）螺旋螺旋天然蛋白质以右手型螺旋为主天然蛋白质以右手型螺旋为主（1）螺旋螺旋氢键是稳氢键是稳定定螺旋的螺旋的主要化学键主要化学键（1）螺旋螺旋w螺旋构象中每一圈包含螺旋构象中每一圈包含的氨基酸残基数可以是整数的氨基酸残基数可以是整数或非整数，每个螺旋周期包或非整数，每个螺旋周期包含含3.6个氨基酸残基，螺距个氨基酸残基，螺距为为0.54 nm，每个氨基酸沿，每个氨基酸沿螺旋轴的长度上升螺旋轴的长度上升0.15 nmw氢键是由每个氨基酸残基氢键是由每个氨基酸残基

43、的的N-H与前面隔三个氨基酸与前面隔三个氨基酸残基的残基的C=O形成的形成的（1）螺旋螺旋w沿主链计数，一个氢键闭合的环包括沿主链计数，一个氢键闭合的环包括13个原子，故个原子，故螺旋也称为螺旋也称为3.613螺旋。螺旋。 （1）螺旋螺旋w肽链中氨基酸侧链肽链中氨基酸侧链R分布在螺旋外分布在螺旋外侧，其形状、大小及电荷影响侧，其形状、大小及电荷影响螺旋的螺旋的形成。形成。w链中如有脯氨酸，则螺旋被中断，产链中如有脯氨酸，则螺旋被中断，产生一个生一个“结节结节”。HNCOHO脯氨酸脯氨酸（1）螺旋螺旋w甘氨酸由于没有侧链甘氨酸由于没有侧链的约束，难以形成的约束，难以形成-螺旋所需的二面角。螺旋所

44、需的二面角。w如肽链中连续存在带如肽链中连续存在带相同电荷的氨基酸，相同电荷的氨基酸，由于同性电荷相斥也由于同性电荷相斥也会影响会影响-螺旋不稳定。螺旋不稳定。甘氨酸甘氨酸（2）折叠折叠w折叠是天然蛋白质中另一种基本结构组件，折叠是天然蛋白质中另一种基本结构组件，又称又称片层片层w是是L. Pauling和和R. B. Corey继发现继发现-螺旋结构螺旋结构后在同年发现的另一种蛋白质二级结构后在同年发现的另一种蛋白质二级结构w折叠结构是由两条肽链或一条肽链内的各肽折叠结构是由两条肽链或一条肽链内的各肽段之间的段之间的C=O与与NHH形成氢键而构成的，它形成氢键而构成的，它是一种肽链相当伸展的

45、重复性结构是一种肽链相当伸展的重复性结构w可分为平行式和反平行式两种类型可分为平行式和反平行式两种类型（2）折叠折叠 平行式平行式反平行式反平行式所有肽所有肽链的链的N-N-端都在端都在同一边同一边相邻两相邻两条肽链条肽链的方向的方向相反相反（2）折叠折叠（2）折叠折叠其结构要点如下：其结构要点如下：肽主链处于最伸展的构象，主要作用力氢键肽主链处于最伸展的构象，主要作用力氢键碳原子位于折叠线上，连续的酰胺平面排列成碳原子位于折叠线上，连续的酰胺平面排列成折叠形式。在折叠片上的侧链都垂直于折叠片的平折叠形式。在折叠片上的侧链都垂直于折叠片的平面，并交替地从平面上下两侧伸出面，并交替地从平面上下两

46、侧伸出;反平行折叠片比平行折叠片更稳定。反平行折叠片比平行折叠片更稳定。（2）折叠折叠w主要是由两条肽主要是由两条肽链形成的链形成的w也可以在同一肽也可以在同一肽链的不同部分之间链的不同部分之间形成形成氢键氢键（3）转角转角w蛋白质分子中，肽链经常会出现蛋白质分子中，肽链经常会出现180的回折，在这种回折角处的构象就是的回折，在这种回折角处的构象就是转转角，也被称为角，也被称为弯曲、弯曲、回折和发夹结构回折和发夹结构w转角使肽链走向改变，一般含有转角使肽链走向改变，一般含有216个氨基酸残基个氨基酸残基 （3）转角转角主要结构特点有：主要结构特点有：转角中，第一个氨基酸残基的转角中，第一个氨基

47、酸残基的-CO-与第四个残基的与第四个残基的-NH-形成氢键形成氢键转角的特定构象在一定程度上取决转角的特定构象在一定程度上取决于它的氨基酸组成于它的氨基酸组成（3）转角转角-转角转角（4）无规则卷曲）无规则卷曲w无规则卷曲又称为自由回转，指没有特定无规则卷曲又称为自由回转，指没有特定规律的松散肽链结构规律的松散肽链结构w肽的这种构象可能对蛋白质多变的立体结肽的这种构象可能对蛋白质多变的立体结构与复杂功能具有贡献，已经鉴定到某些构与复杂功能具有贡献，已经鉴定到某些蛋白质中仅有这种结构，称为固有的无结蛋白质中仅有这种结构，称为固有的无结构蛋白质构蛋白质 1蛋白质分子的二级结构蛋白质分子的二级结构

48、 螺旋螺旋折折叠片叠片转角转角无规无规卷曲卷曲2蛋白质分子的三级结构蛋白质分子的三级结构w蛋白质三级结构蛋白质三级结构是指上述蛋白质的是指上述蛋白质的螺旋、螺旋、折叠折叠以及以及转角等二级结构受侧链和各主链构象单元间转角等二级结构受侧链和各主链构象单元间的相互作用，从而进一步卷曲、折叠成具有一定规的相互作用，从而进一步卷曲、折叠成具有一定规律性的三维空间结构。律性的三维空间结构。w整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置。即整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置。即肽链中所有原子在三维空间的排布位置。肽链中所有原子在三维空间的排布位置。w蛋白质三级结构的稳定主要靠次级键，包括疏水蛋白质三级结构的

49、稳定主要靠次级键，包括疏水作用、氢键、盐键、范德华力等，还有二硫键等，作用、氢键、盐键、范德华力等，还有二硫键等，其中其中疏水作用疏水作用是主要作用力是主要作用力2蛋白质分子的三级结构蛋白质分子的三级结构磷酸丙糖异构酶的三级结构磷酸丙糖异构酶的三级结构 2蛋白质分子的三级结构蛋白质分子的三级结构肌球蛋白的部分三级结构肌球蛋白的部分三级结构 2蛋白质分子的三级结构蛋白质分子的三级结构w在蛋白质二级结构与三级结构之间，还有一些过在蛋白质二级结构与三级结构之间，还有一些过渡结构层次，主要是渡结构层次，主要是超二级结构超二级结构和和结构域结构域w在许多蛋白质分子中，可发现二个或三个具有二在许多蛋白质分

50、子中，可发现二个或三个具有二级结构的肽段，在空间上相互接近，形成一个有规级结构的肽段，在空间上相互接近，形成一个有规则的二级结构组合，被称为则的二级结构组合，被称为超二级结构。超二级结构。超二级结超二级结构有构有（螺旋（螺旋-环环-螺旋）、螺旋）、（折叠（折叠-螺旋螺旋-折折叠）、叠）、（发夹）、希腊钥匙等多种组合类型。（发夹）、希腊钥匙等多种组合类型。2蛋白质分子的三级结构蛋白质分子的三级结构常见的超二级结构常见的超二级结构 2蛋白质分子的三级结构蛋白质分子的三级结构w结构域结构域是主要存在于球状蛋白质分子是主要存在于球状蛋白质分子中的两个或多个相对独立的、在空间上中的两个或多个相对独立的、

51、在空间上可以明显区分的三级折叠实体。一个分可以明显区分的三级折叠实体。一个分子中的结构域区间以共价键相连。子中的结构域区间以共价键相连。 免疫球蛋白的一个结构域免疫球蛋白的一个结构域丙酮酸激酶的一个结构域丙酮酸激酶的一个结构域2蛋白质分子的三级结构蛋白质分子的三级结构 -螺旋螺旋 -转角转角 -折叠折叠二硫键二硫键结构域结构域1结构域结构域2结构域结构域(domain)(domain)也可理解成大分子蛋白质的三级结也可理解成大分子蛋白质的三级结构被分割成一个或数个球状或纤维状的区域，折叠得较构被分割成一个或数个球状或纤维状的区域，折叠得较为紧密，各行使其功能。为紧密，各行使其功能。2蛋白质分子

52、的三级结构蛋白质分子的三级结构免疫球蛋白的一个结构域免疫球蛋白的一个结构域丙酮酸激酶的一个结构域丙酮酸激酶的一个结构域2蛋白质分子的三级结构蛋白质分子的三级结构2蛋白质分子的三级结构蛋白质分子的三级结构无三级无三级结构结构形成三形成三级结构级结构亚基之间的结合主要是亚基之间的结合主要是氢键氢键和和离子键，还离子键，还有疏水作用力、范德华力有疏水作用力、范德华力。蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基接蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用，称为触部位的布局和相互作用，称为蛋白质的四级蛋白质的四级结构结构。有些蛋白质分子含有二条或多条多肽链，有些蛋白质分子含有二条或多条多肽链，每

53、一条多肽链都有完整的三级结构，称为蛋白每一条多肽链都有完整的三级结构，称为蛋白质的质的亚基亚基 (subunit)。3蛋白质分子的四级结构蛋白质分子的四级结构3蛋白质分子的四级结构蛋白质分子的四级结构w蛋白质可据四级结构分为单体蛋白质、蛋白质可据四级结构分为单体蛋白质、二聚体、三聚体二聚体、三聚体寡聚体和多聚体寡聚体和多聚体w寡聚蛋白质可以由单一类型的亚基组成，寡聚蛋白质可以由单一类型的亚基组成，称为同聚蛋白质，也可以由几种不同类型称为同聚蛋白质，也可以由几种不同类型的亚基组成，称为杂聚蛋白质的亚基组成，称为杂聚蛋白质w亚基通常由一条多肽链组成，有时含两亚基通常由一条多肽链组成，有时含两条以上

54、的多肽链，单独存在时一般没有生条以上的多肽链，单独存在时一般没有生物活性物活性3蛋白质分子的四级结构蛋白质分子的四级结构血红蛋白血红蛋白A A 烟草斑纹病毒的外壳蛋白烟草斑纹病毒的外壳蛋白3蛋白质分子的四级结构蛋白质分子的四级结构3蛋白质分子的四级结构蛋白质分子的四级结构血红蛋白中的二聚血红蛋白中的二聚体之一体之一2与与2血红蛋白的一、二、三、四级结构血红蛋白的一、二、三、四级结构一级结构：相邻一级结构：相邻AA间的共价结合间的共价结合二级结构：短距离二级结构：短距离AA之间的非共价连接之间的非共价连接三级结构：远距离三级结构：远距离AA之间的非共价连接之间的非共价连接四级结构：多肽链之间的非

55、共价连接四级结构：多肽链之间的非共价连接P52蛋白质分子中的共价键与次级键蛋白质分子中的共价键与次级键二、三、四级结构二、三、四级结构共价键共价键次级键次级键化学键化学键 肽键肽键一级结构一级结构氢键氢键二硫键二硫键疏水键疏水键盐键盐键范德华力范德华力三、四级结构三、四级结构四、蛋白质结构与功能的关系四、蛋白质结构与功能的关系1蛋白质一级结构是高级结构蛋白质一级结构是高级结构与功能的基础与功能的基础2蛋白质的功能依赖特定空间蛋白质的功能依赖特定空间结构结构（一）一级结构是空间构象的基础（一）一级结构是空间构象的基础1.蛋白质一级结构是高级结构与蛋白质一级结构是高级结构与功能的基础功能的基础牛核

56、糖核酸酶的牛核糖核酸酶的一级结构一级结构二二硫硫键键 天然状态，天然状态，有催化活性有催化活性 尿素、尿素、 -巯基乙醇巯基乙醇 去除尿素、去除尿素、-巯基乙醇巯基乙醇非折叠状态，无活性非折叠状态，无活性（二）一级结构相似的蛋白质具有相似的高级（二）一级结构相似的蛋白质具有相似的高级结构与功能结构与功能（三）（三）氨基酸序列提供重要的生物化学信息氨基酸序列提供重要的生物化学信息一些广泛存在于生一些广泛存在于生物界的蛋白质如细胞色物界的蛋白质如细胞色素素(cytochrome C)，比，比较它们的一级结构，可较它们的一级结构，可以帮助了解物种进化间以帮助了解物种进化间的关系。的关系。 （四）重要

57、蛋白质的氨基酸序列改变可引起疾病（四）重要蛋白质的氨基酸序列改变可引起疾病n例：镰刀形红细胞贫血例：镰刀形红细胞贫血N-val his leu thr pro glu glu C(146)HbS 肽链肽链HbA 肽肽 链链N-val his leu thr pro val glu C(146) 这种由蛋白质分子发生变异所导致的疾病，这种由蛋白质分子发生变异所导致的疾病，称为称为“分子病分子病”。A.正常的血细胞，血红蛋白肽链中的第六个氨基酸是谷氨酸；正常的血细胞，血红蛋白肽链中的第六个氨基酸是谷氨酸；B.镰形细胞，其血红蛋白的第六个氨基酸是缬氨酸镰形细胞，其血红蛋白的第六个氨基酸是缬氨酸 正常

58、红细胞（左）与镰刀形红细胞（右）正常红细胞（左）与镰刀形红细胞（右） n肌红蛋白肌红蛋白/ /血红蛋白血红蛋白含有血红素辅基含有血红素辅基血红素结构血红素结构 2. 蛋白质的功能依赖特定空间结构蛋白质的功能依赖特定空间结构（一）（一）血红蛋白亚基与肌红蛋白的构象相似血红蛋白亚基与肌红蛋白的构象相似n肌红蛋白肌红蛋白( (myoglobin，Mb) ) 肌红蛋白是一个只有三级肌红蛋白是一个只有三级结构的单链蛋白质，有结构的单链蛋白质，有8段段-螺螺旋结构。旋结构。血红素分子中的两个丙酸血红素分子中的两个丙酸侧链以离子键形式与肽链中的侧链以离子键形式与肽链中的两个碱性氨基酸侧链上的正电两个碱性氨基

59、酸侧链上的正电荷相连，加之肽链中的荷相连，加之肽链中的F8组氨组氨酸残基还与酸残基还与Fe2+形成配位结合，形成配位结合，所以血红素辅基与蛋白质部分所以血红素辅基与蛋白质部分稳定结合。稳定结合。 n血红蛋白血红蛋白( (hemoglobin，Hb) )血红蛋白具有血红蛋白具有4个亚个亚基组成的四级结构，基组成的四级结构，每每个亚基可结合个亚基可结合1个血红素个血红素并携带并携带1分子氧分子氧。Hb亚基之间通过亚基之间通过8对盐键，使对盐键，使4个亚基紧密个亚基紧密结合而形成亲水的球状结合而形成亲水的球状蛋白。蛋白。 （二）血红蛋白亚基构象变化可影响亚基（二）血红蛋白亚基构象变化可影响亚基与氧结

60、合与氧结合肌红蛋白肌红蛋白(Mb)和血红蛋白和血红蛋白(Hb)的氧解离曲线的氧解离曲线第五节第五节 蛋白质一级结构的研究方法蛋白质一级结构的研究方法1蛋白质样品预处理蛋白质样品预处理2测定氨基酸的组成测定氨基酸的组成3. 蛋白质的蛋白质的N-末端和末端和C-末端的测定末端的测定4专一性的部分裂解专一性的部分裂解5肽片段的分离纯化肽片段的分离纯化6肽段氨基酸顺序的测定肽段氨基酸顺序的测定7确定整个肽链的氨基酸序列确定整个肽链的氨基酸序列1蛋白质样品预处理蛋白质样品预处理w纯化纯化w已知相对分子质量已知相对分子质量w打开二硫键和非共价键：含巯基乙醇打开二硫键和非共价键：含巯基乙醇的高浓度尿素溶液的