王镜岩生物化学讲义蛋白质学习教案

1、会计学1王镜岩生物化学王镜岩生物化学(shn w hu xu)讲讲义义 蛋白质蛋白质第一页，共122页。52.552.57 721.521.516160.80.80 0101020203030404050506060百分含量（W%）百分含量（W%）蛋蛋 白白 质质 元元 素素 组组 成成C CH HO ON N其其它它CHON其它50556.57.319241519微量蛋白质的元素蛋白质的元素(yun s)组成组成第1页/共121页第二页，共122页。特点：含氮量较恒定(hngdng)，一般在16%左右蛋白质系数6.25 蛋白质含量 = 样品含氮量6.25 微量元素百分率（%） 微量元素百分率

2、（%）Fe00.8S0.232.4Cu IZn P00.8Mn第2页/共121页第三页，共122页。第二节第二节 氨基酸氨基酸COOH|H2N C H|R非蛋白非蛋白(dnbi)氨基酸氨基酸氨基酸氨基酸蛋白蛋白(dnbi)氨基酸氨基酸基本基本(jbn)（常见）氨基酸（常见）氨基酸稀有（不常见）氨基酸稀有（不常见）氨基酸一、结构特点与分类：1.结构特点结构特点：所有20 种基本氨基酸的结构通式为特点特点：-氨基酸 (脯氨酸除外) L-氨基酸（甘氨酸除外）第3页/共121页第四页，共122页。中文(zhngwn)：如 甘氨酸；英文：三字母符号（Gly）和单字母符号（G）2.分类：分类原则分类：分类

3、原则在生理在生理pH条件下，氨基酸条件下，氨基酸R基的带电性。基的带电性。 据此原理据此原理(yunl)，20种氨基酸共分为四组：种氨基酸共分为四组： 非极性非极性R基氨基酸基氨基酸 极性不带电荷极性不带电荷R基氨基酸基氨基酸 带负电荷带负电荷R基氨基酸基氨基酸 （酸性氨基酸）（酸性氨基酸） 带正电荷带正电荷R基氨基酸（碱性氨基酸）基氨基酸（碱性氨基酸）表示表示(biosh)：第4页/共121页第五页，共122页。3.稀有稀有(xyu)氨基酸：蛋白质合成后在基本氨基酸基础上经加工修饰而生成的氨基酸。氨基酸：蛋白质合成后在基本氨基酸基础上经加工修饰而生成的氨基酸。4羟基羟基(qingj)脯氨酸脯

4、氨酸NHCOOHNHCOOHOHNH2CH2CH2CH2CH2CHCOOHNH2赖氨酸赖氨酸OH5羟基羟基(qingj)赖氨酸赖氨酸OH第5页/共121页第六页，共122页。二、必需氨基酸（8种）： 人体不能自我合成，必须(bx)从外界中摄取的氨基酸赖氨酸 Lys、苏氨酸 Thr、亮氨酸 Leu、异亮氨酸 Ile、苯丙氨酸 Phe、甲硫氨酸 Met、缬氨酸 Val、色氨酸 TrpGO第6页/共121页第七页，共122页。氨基酸氨基酸丙氨酸缬氨酸亮氨酸异亮氨酸苯丙氨酸色氨酸甲硫氨酸脯氨酸三字母三字母(zm) 符号符号 Ala Val Leu Ile Phe Trp Met Pro单字母单字母(z

5、m)符号符号 A V L I F W M P非非 极极 性性 R 基基 氨氨 基基 酸酸 结构结构式式CHCOONH3_+NH2COO_+CHCOONH3_+CHCOONH3_+CHCOONH3_+CHCOONH3_+CHCOONH3_+CHCOONH3_+CH3SCH2CH3CH2CHCH3CH3CH3CHCH3CH2CH2CHCH3CH2CH3CH2第7页/共121页第八页，共122页。NH2COCH2CH2CHCOO|NH3HCHCOO|NH3HOCH2CHCOO|NH3 |CH3HOCHCHCOO|NH3HSCH2CHCOO|NH3CH2HOCHCOO|NH3NH2COCH2CHCOO

6、|NH3结构式结构式氨基酸氨基酸甘氨酸丝氨酸苏氨酸半胱氨酸酪氨酸天冬酰胺谷氨酰胺三字母三字母 符号符号 Gly Ser Thr Gys Tyr Asn Gln单字单字母母 符号符号 G S T C Y N Q 极 性 不 带 电 荷 R 基 氨 基 酸 第8页/共121页第九页，共122页。NH3CH2CH2CH2CH2CHCOO|NH3NH2CNHCH2CH2CH2CHCOO|NH3NH2|HNNH+CH2CHCOO|NH3OOCCH2CH2CHCOO|NH3OOCCH2CHCOO|NH3氨基酸氨基酸天冬氨酸谷氨酸三字母三字母 符号符号 Asp Glu单字母 符号 D E K R H Lys

7、 Arg HIs赖氨酸精氨酸组氨酸酸 性 R 基 氨 基 酸 碱性R 基氨基酸 结构结构式式第9页/共121页第十页，共122页。三、氨基酸的理化(lhu)性质1.1.一般性质：溶解度：可溶于水、稀酸、稀碱中一般性质：溶解度：可溶于水、稀酸、稀碱中 旋光性：丙氨酸旋光性：丙氨酸 +1.8 +1.8、半胱氨酸、半胱氨酸 -16.5 -16.5、 脯氨酸脯氨酸 -86.0 -86.0 熔点：大部分在熔点：大部分在200200以上，丙氨酸以上，丙氨酸297297、丝氨酸、丝氨酸2802802.2.两性解离和等电点：氨基酸由酸性基团和碱性两性解离和等电点：氨基酸由酸性基团和碱性(jin xn(jin

8、xn) )基团，可基团，可以发生两性解离：以发生两性解离：RCHCOO-NH3+RCHCOO-NH2RCHCOOHNH3+k1k2R+RR酸 碱 第10页/共121页第十一页，共122页。等电点定义：某一氨基酸的净电荷等于零时的溶液pH值为该氨基酸的等电点不同(b tn)的氨基酸有不同(b tn)的等电点等电点时的特点：溶解度下降用途：可根据氨基酸的等电点来分离不同(b tn)氨基酸，如味精生产时将pH值调到3.22，谷氨酸沉淀下来。氨基酸理化性质氨基酸理化性质第11页/共121页第十二页，共122页。pI计算计算(j sun)法：法： pI=（pK左左+pK右右 ）/2 pK左左 : pI处

9、左侧处左侧pK 值，值， pK右右 :pI处右侧处右侧pK 值。值。 如：甘氨酸的两性解离为：如：甘氨酸的两性解离为：酸 碱 HCHCOOHNH3+HCHCOONH2HCHCOONH3R+R-+R+k1k2pK1 =2.34 pk2 =9.60 pI=(2.34+9.60)/2=5.97氨基酸理化性质氨基酸理化性质第12页/共121页第十三页，共122页。CHCOONH3(CH2)4NH3H+CHCOONH3(CH2)4NH3+CHCOONH3(CH2)4NH+22CHCOONH(CH2)4NH2k2k1k3R+R+ _R_R+_赖氨酸的两性(lingxng)解离为：与等电点有关(yugun)

10、的pK值为：pK2 =8.95 pK3 =10.53 pI=9.74 一、二、三组氨基酸：pI=（pK1+pK2 ）/2 第四组氨基酸：pI=（pK2 +pK3 ）/2氨基酸理化性质氨基酸理化性质第13页/共121页第十四页，共122页。3. 吸收光谱：吸收光谱：所有所有20种基本种基本(jbn)氨基酸在可见光区都无光吸收，在近紫外区三种芳香氨基酸具有紫外吸收，氨基酸在可见光区都无光吸收，在近紫外区三种芳香氨基酸具有紫外吸收，即：苯丙氨酸即：苯丙氨酸257nm、酪氨酸酪氨酸275nm、色氨酸色氨酸280nmGO氨基酸理化性质氨基酸理化性质第14页/共121页第十五页，共122页。氨基酸表观解离

11、氨基酸表观解离(ji l)常数和等电点常数和等电点氨基酸 pK1(COOH) PK2(NH3+) PK3(R 基) pI 甘氨酸 丙氨酸 缬氨酸 亮氨酸 异亮氨酸 丝氨酸 苏氨酸 天冬氨酸 天冬酰胺 谷氨酸 谷氨酰胺 精氨酸 赖氨酸 组氨酸 半胱氨酸 甲硫氨酸 苯丙氨酸 酪氨酸 色氨酸 脯氨酸 2.34 2.34 2.32 2.36 2.36 2.21 2.63 2.09 2.02 2.19 2.17 2.17 2.18 1.82 1.71 2.28 1.83 2.20 2.38 1.99 9.60 9.69 9.62 9.60 9.68 9.15 10.43 9.82 8.80 9.67 9

12、.13 9.04 8.95 9.17 8.33 9.21 9.13 9.11 9.39 10.63 3.86（COOH） 4.25 (COOH) 12.48 (胍基) 10.53（氨基） 6.00（咪唑基） 10.08（OH） 10.07 (OH) 5.97 6.02 5.97 5.98 6.02 5.68 6.53 2.97 5.41 3.22 5.65 10.76 9.74 7.59 5.02 5.75 5.48 5.66 5.89 6.30 第15页/共121页第十六页，共122页。 用途：可用于氨基酸的定性和定量测定 脯氨酸是亚氨基酸，只有一步反应，反应产物(chnw)为黄色。水合茚三

13、酮还原茚三酮氨基酸产物（蓝紫色,m = 570nm ）OOOHHOOOHOH+NH3+OOOONOOOHOH+RCHCOOHNH2OOOHH+RCOH+CO2+NH34. 氨基酸的重要(zhngyo)化学反应 （1）茚三酮反应氨基酸理化性质氨基酸理化性质第16页/共121页第十七页，共122页。（2）Sanger反应反应(fnyng) 氨基酸与二硝基氟苯（氨基酸与二硝基氟苯（DNFB）反应）反应(fnyng)，生成二硝基苯代氨基酸（，生成二硝基苯代氨基酸（DNP氨基酸）氨基酸）NO2O2NF NH2 CH COOHRO2NNO2NH CH COOHRHF+二硝基氟苯氨基酸DNP氨基酸(黄色)室

14、温用途(yngt)：测定肽链N-端氨基酸氨基酸理化性质氨基酸理化性质第17页/共121页第十八页，共122页。（3）Edman反应反应(fnyng) 异硫氰酸苯酯与氨基酸反应异硫氰酸苯酯与氨基酸反应(fnyng)生成生成PTH氨基酸氨基酸NCS+NH2CHCOOHNH2NCNHCHCOHOHNCNHCHCOCH3NO2H+异硫氰酸苯脂（PITC）弱碱PTC氨基酸PTH氨基酸氨基酸理化性质氨基酸理化性质用途：蛋白质一级结构(jigu)序列测定第18页/共121页第十九页，共122页。 5.氨基酸的分离氨基酸的分离(fnl)方法方法（1）分配层析）分配层析 固定相，流动相固定相，流动相ABRf =

15、 B/A Rf ：迁移率氨基酸理化性质氨基酸理化性质层析(cn x)缸层析(cn x)滤纸层析液流动相：正丁醇固定相：水溶剂前沿点样线原点氨基酸色点第19页/共121页第二十页，共122页。样品1样品2被交换离子洗脱液+（2）离子交换）离子交换(l z jio hun)层析层析氨基酸理化性质氨基酸理化性质离子交换(l z jio hun)剂配对(pi du)离子氨基酸平衡离子第20页/共121页第二十一页，共122页。第三节第三节 肽肽 一、概念(ginin)：二、书写方式：左右，N C，可用英文或中文(zhngwn)简写，中间用一短杠相连，氨基端加“H”，羧基端加“OH”，每一个氨基酸要叫氨

16、基酸残基。 例： H-丙-甘-谷-精苯丙-组-OH H-Ala-Gly-Glu-ArgPhe-His-OH 主肽链 多肽链中由共价键连接成的连续的链状结构 肽单位(dnwi) 主肽链中的重复单位(dnwi)N 端C 端肽单位肽单位NH2CHCRNHCHCROONHCHCORNHCHCRNHCHROCOOH第21页/共121页第二十二页，共122页。由于(yuy)有巯基，所以有氧化还原反应 GSH + GSH GSSG + 2H+ +2e-谷胱甘肽是生物体内重要的氧化还原物质，对细胞起到了保护作用，另外，还是其他细胞保护剂的还原剂三、重要(zhngyo)的寡肽及其作用 谷胱甘肽（GSH）：谷氨酸

17、半胱氨酸甘氨酸CHHOOCCH2CH2CNH2NHCHCCH2SHONHCH2COOHO第22页/共121页第二十三页，共122页。第23页/共121页第二十四页，共122页。第四节第四节 蛋白质结构蛋白质结构(jigu)一、一级结构一、一级结构(jigu)：定义：蛋白质的多肽链中氨基酸的排列顺序，包括二硫键位置：定义：蛋白质的多肽链中氨基酸的排列顺序，包括二硫键位置 特点：基础结构特点：基础结构(jigu)，稳定结构，稳定结构(jigu) 牛胰岛素的一级结构牛胰岛素的一级结构(jigu)（局部）：牛胰岛素由（局部）：牛胰岛素由A、B两条肽链组成，两条肽链组成，A链链20个氨基酸残基，个氨基酸

18、残基，B链链30个氨基酸残基个氨基酸残基 二、二级结构：（二、二级结构：（1）概念：二级结构定义）概念：二级结构定义在规则在规则(guz)氢键指导下局部多肽链在氢键指导下局部多肽链在空间的排列方式空间的排列方式 由于单键可以自由旋转，所以从理论上说肽链有无数种构象，但实际上，蛋白由于单键可以自由旋转，所以从理论上说肽链有无数种构象，但实际上，蛋白质的二级结构只有少数几种，这是由于肽链在形成空间结构时要受到多种因质的二级结构只有少数几种，这是由于肽链在形成空间结构时要受到多种因素的限制，这些因素有：素的限制，这些因素有：SSH-Gly-Ile-Val-Glu-Gln-Cys-Cys-Ala-Se

19、r-Val-Cys-Ser- AH-Phe-Val-Asn-Gln-His-Leu-Cys-Gly-Ser-His-Leu-Val- BSS第24页/共121页第二十五页，共122页。CNOHCC肽键平面由于肽键的双键性质，使得(sh de)形成肽键的N、C原子以及它们相连的四个原子形成一个平面，这个平面就叫肽键平面。形成(xngchng)的原因：p共轭，肽键不能自由旋转 结果：形成(xngchng)刚性平面第25页/共121页第二十六页，共122页。OCCNCOHRNHCOCCNCOHRNHH二面角 和两个(lin )构象角称为二面角NNOOCCCCCHH第26页/共121页第二十七页，共1

20、22页。非键合原子之间最小接触距离 （nm） C N O H C N O H 0.32 0.29 0.27 0.28 0.27 0.27 0.24 0.24 0.24 0.20 0.27 非键合原子(yunz)之间最小接触距离第27页/共121页第二十八页，共122页。 螺旋：要点：单链、右旋，一圈3.6残基，上升0.54nm，形成(xnchn)51氢键且全部平行，R基指向外侧（2）种类(zhngli)（4类）：第28页/共121页第二十九页，共122页。折叠：肽链伸展，形成链间氢键（成为(chngwi)片层），R-基处于片层上下第29页/共121页第三十页，共122页。反平行折叠CNCCNC

21、OHOHCNCCNCOHOHCNOHCNCCNCOHOHCNCCNCOHOHCNOH平行折叠折叠(zhdi)有平行和反平行两种第30页/共121页第三十一页，共122页。 转角（回折）：肽链180旋转，氢键(qn jin)连接；无规则卷曲(jun q)转角第31页/共121页第三十二页，共122页。卵溶菌酶无规则卷曲第32页/共121页第三十三页，共122页。三、超二级结构：概念三、超二级结构：概念(ginin)：相邻二级结构单元：相邻二级结构单元 相互作用相互作用形成的聚合体形成的聚合体DE 种类(zhngli)：（A） X(B、C) 曲折（D） 回形拓扑结构(E)第33页/共121页第三十

22、四页，共122页。四、结构域：概念：蛋白质分子中在空间四、结构域：概念：蛋白质分子中在空间(kngjin)相对独立的三维实相对独立的三维实体。体。乳酸脱氢酶结构域刀豆蛋白结构域弹性蛋白酶三级结构与结构域免疫球蛋白G第34页/共121页第三十五页，共122页。例：肌红蛋白。是肌肉中运输氧的蛋白质，一条肽链，153个氨基酸残基，分子量为16700，含一个血红素辅基，氧分子就结合在它的铁上。整个分子有8个-螺旋，并且(bngqi)有-转角和无规则卷曲，但是无-折叠 。又如：卵溶菌酶五、三级结构：定义：蛋白质分子五、三级结构：定义：蛋白质分子(fnz)(fnz)中所有原子的空间排列中所有原子的空间排列

23、第35页/共121页第三十六页，共122页。特点(tdin)： 高低不平IgG的结构疏密不一 近似(jn s)球状醛糖脱氢酶第36页/共121页第三十七页，共122页。NH3+COO-OHSHCH3CHCH2CH3CH3CH3CHCH3CH3 外亲内疏(wi qn ni sh)第37页/共121页第三十八页，共122页。如：血红蛋白(xuhng dnbi)含有四个亚基，为22，每个亚基含一个血红素，每个血红素可结合一个氧分子。亚基含141个氨基酸残基，亚基含146个氨基酸残基。亚基与肽链的区别(qbi)，亚基 是指寡聚蛋白中非共价连接的亚单位，它可以是一条肽链，也可以是通过共价键连接起来的几条

24、肽链。亚基和原体 原体是指寡聚蛋白中等同的结构成分，有时原体就是一个亚基，但有时是几个亚基。如血红蛋白的亚基数为四个，但其原体数为二个。-亚基-亚基 -亚基 -亚基血红素血红素Fe2+Fe2+Hemoglobin空间结构六、四级结构：概念六、四级结构：概念(ginin)(ginin)：蛋白质分子中亚：蛋白质分子中亚基在空间的排列基在空间的排列第38页/共121页第三十九页，共122页。 氢键(qn jin)、盐键、疏水作用力、二硫键、配位键、范德华引力 氢键盐键疏水作用力二硫键配位键范德华引力二级结构三级结构四级结构七、维持七、维持(wich)蛋白质空间结构的作用力蛋白质空间结构的作用力第39

25、页/共121页第四十页，共122页。第40页/共121页第四十一页，共122页。第41页/共121页第四十二页，共122页。第42页/共121页第四十三页，共122页。第43页/共121页第四十四页，共122页。第44页/共121页第四十五页，共122页。第45页/共121页第四十六页，共122页。第46页/共121页第四十七页，共122页。第47页/共121页第四十八页，共122页。第48页/共121页第四十九页，共122页。一、蛋白质的功能：催化、运转、运动、能量交换、免疫、激素、调节、结构、贮存二、一级结构与功能的关系：一级结构与功能有密切的关系1. 氨基酸对功能的重要性 如果改变的氨基

26、酸是蛋白质执行功能所必需的，则这种氨基酸的改变对功能的影响极大(j d)，如果改变的氨基酸对功能无贡献，则它们的改变基本不影响蛋白质的功能。 如RNA酶，如果将其N-端的三个氨基酸去掉，酶的功能基本不变，但是，如果将组12改变，则酶失去活性。 第五节第五节 结构与功能结构与功能(gngnng)的关系的关系第49页/共121页第五十页，共122页。镰刀状贫血病：就是由于血红蛋白-链上第六位的谷氨酸被缬氨酸代替，使得血红蛋白分子在氧分压低的情况下容易聚合，形成杆状多聚体，致使红细胞由正常的圆盘状成为(chngwi)镰刀状，血液流动受到阻碍。正常血红细胞镰刀型血红细胞分子病这种由于遗传突变(tbin

27、)引起的蛋白质分子一级结构发生改变而产生的疾病称为分子病。第50页/共121页第五十一页，共122页。同源蛋白：不同生物中具有同一功能的蛋白质。它们的特点是其一级结构中，与功能直接相关(xinggun)的残基相同，而其它残基有差异，这些残基是可以改变的，这种变化往往与生物进化有关。例：Cytc与进化生 物 残基改变数 生 物 残基改变数 生 物 残基改变数黑猩猩 0 狗 11 狗鱼 23恒河猴 1 骡 11 蛾 31兔 9 马 12 小麦 35袋鼠 10 鸡、火鸡 13 面包霉 43鲸 10 响尾蛇 14 酵母 44牛、猪、羊 10 韧齿龟 152. 种属差异种属差异(chy)与分子进化与分子

28、进化第51页/共121页第五十二页，共122页。一定一定(ydng)的结构，一定的结构，一定(ydng)的功能的功能结构变化结构变化(binhu)，功能变，功能变化化(binhu)结构破坏结构破坏(phui)，功能破，功能破坏坏(phui)三、空间结构与功能的关系三、空间结构与功能的关系第52页/共121页第五十三页，共122页。MbMb的构象与功能的构象与功能(gngnng)(gngnng)的关系的关系第53页/共121页第五十四页，共122页。MbMb的构象的构象(u xin)(u xin)与功能的关系与功能的关系第54页/共121页第五十五页，共122页。MbMb的构象的构象(u xin

29、)(u xin)与功能的关系与功能的关系第55页/共121页第五十六页，共122页。MbMb的构象与功能的构象与功能(gngnng)(gngnng)的关系的关系第56页/共121页第五十七页，共122页。MbMb的构象与功能的构象与功能(gngnng)(gngnng)的关系的关系第57页/共121页第五十八页，共122页。MbMb的构象与功能的关系的构象与功能的关系(Mb(Mb结合结合(jih)(jih)氧的的定量分析氧的的定量分析) )第58页/共121页第五十九页，共122页。HbHb的构象的构象(u xin)(u xin)与功能的关系与功能的关系第59页/共121页第六十页，共122页。

30、Hb的构象与功能的构象与功能(gngnng)的关系的关系第60页/共121页第六十一页，共122页。Hb的构象与功能的构象与功能(gngnng)的关系的关系第61页/共121页第六十二页，共122页。Hb的构象的构象(u xin)与功能的关系与功能的关系第62页/共121页第六十三页，共122页。Hb的构象的构象(u xin)与功能的关系与功能的关系第63页/共121页第六十四页，共122页。Hb的构象的构象(u xin)与功能的关系与功能的关系第64页/共121页第六十五页，共122页。Hb的构象与功能的构象与功能(gngnng)的关系的关系第65页/共121页第六十六页，共122页。Hb的

31、构象的构象(u xin)与功能的关系与功能的关系第66页/共121页第六十七页，共122页。Hb的构象与功能的构象与功能(gngnng)的关系的关系第67页/共121页第六十八页，共122页。Hb的构象与功能的构象与功能(gngnng)的关系的关系第68页/共121页第六十九页，共122页。Hb的构象与功能的构象与功能(gngnng)的关系的关系不同BPG浓度对Hb氧和曲线(qxin)的影响第69页/共121页第七十页，共122页。Mb Mb 和和 Hb Hb功能的异同：功能的异同：1.Mb1.Mb只有输氧，只有输氧，HbHb除了输氧外还有运输除了输氧外还有运输 H+ H+ 和和CO2CO2的

32、功能的功能 2.Hb2.Hb是一个至今了解的最清楚的别构蛋白是一个至今了解的最清楚的别构蛋白, , 具有正协同具有正协同性性 3.Hb3.Hb中的氧合曲线呈中的氧合曲线呈“S”“S”型，型，MbMb呈双曲线呈双曲线 4.H+ 4.H+ 、CO2 CO2 起到缓冲血液起到缓冲血液pHpH的作用的作用 ( (组织呼吸组织呼吸(hx)(hx)释放的释放的CO2CO2进入红细胞中生成进入红细胞中生成H+ HCO2-,H+ HCO2-,补偿由于组织呼吸补偿由于组织呼吸(hx)(hx)形成形成CO2CO2引起的引起的pHpH降低降低. .增加增加H+H+浓度（降低浓度（降低pHpH）将提高）将提高O2O2

33、从血红蛋白中释放从血红蛋白中释放) )4.BPG 4.BPG 、H+ H+ 、CO2 CO2 是是HbHb的别构抑制剂的别构抑制剂第70页/共121页第七十一页，共122页。血红蛋白血红蛋白(xuhng dnbi)与分子病与分子病第71页/共121页第七十二页，共122页。血红蛋白血红蛋白(xuhng dnbi)与分子病与分子病第72页/共121页第七十三页，共122页。血红蛋白血红蛋白(xuhng dnbi)与分子病与分子病第73页/共121页第七十四页，共122页。血红蛋白血红蛋白(xuhng dnbi)与分子病与分子病第74页/共121页第七十五页，共122页。第75页/共121页第七十

34、六页，共122页。免疫免疫(miny)系统与免疫系统与免疫(miny)球蛋白球蛋白第76页/共121页第七十七页，共122页。免疫免疫(miny)系统与免疫系统与免疫(miny)球蛋白球蛋白第77页/共121页第七十八页，共122页。免疫免疫(miny)系统与免疫系统与免疫(miny)球蛋白球蛋白第78页/共121页第七十九页，共122页。免疫免疫(miny)系统与免疫系统与免疫(miny)球蛋白球蛋白第79页/共121页第八十页，共122页。免疫免疫(miny)系统与免疫系统与免疫(miny)球蛋白球蛋白第80页/共121页第八十一页，共122页。免疫免疫(miny)系统与免疫系统与免疫(m

35、iny)球蛋白球蛋白第81页/共121页第八十二页，共122页。免疫免疫(miny)系统与免疫系统与免疫(miny)球蛋白球蛋白第82页/共121页第八十三页，共122页。免疫免疫(miny)系统与免疫系统与免疫(miny)球蛋白球蛋白第83页/共121页第八十四页，共122页。免疫免疫(miny)系统与免疫系统与免疫(miny)球蛋白球蛋白第84页/共121页第八十五页，共122页。免疫免疫(miny)系统与免疫系统与免疫(miny)球蛋白球蛋白第85页/共121页第八十六页，共122页。免疫免疫(miny)系统与免疫系统与免疫(miny)球蛋白球蛋白第86页/共121页第八十七页，共122

36、页。免疫免疫(miny)系统与免疫系统与免疫(miny)球蛋白球蛋白第87页/共121页第八十八页，共122页。免疫免疫(miny)系统与免疫系统与免疫(miny)球蛋白球蛋白第88页/共121页第八十九页，共122页。免疫免疫(miny)系统与免疫系统与免疫(miny)球蛋白球蛋白第89页/共121页第九十页，共122页。免疫免疫(miny)系统与免疫系统与免疫(miny)球蛋白球蛋白第90页/共121页第九十一页，共122页。免疫免疫(miny)系统与免疫系统与免疫(miny)球蛋白球蛋白第91页/共121页第九十二页，共122页。免疫免疫(miny)系统与免疫系统与免疫(miny)球蛋白

37、球蛋白第92页/共121页第九十三页，共122页。免疫免疫(miny)系统与免疫系统与免疫(miny)球蛋白球蛋白第93页/共121页第九十四页，共122页。肌纤维与肌球蛋白、肌动蛋白及肌肉肌纤维与肌球蛋白、肌动蛋白及肌肉(jru)收缩收缩第94页/共121页第九十五页，共122页。肌纤维与肌球蛋白、肌动蛋白及肌肉肌纤维与肌球蛋白、肌动蛋白及肌肉(jru)收缩收缩第95页/共121页第九十六页，共122页。肌纤维与肌球蛋白、肌动蛋白及肌肉肌纤维与肌球蛋白、肌动蛋白及肌肉(jru)收缩收缩第96页/共121页第九十七页，共122页。肌纤维与肌球蛋白、肌动蛋白及肌肉肌纤维与肌球蛋白、肌动蛋白及肌肉

38、(jru)收缩收缩第97页/共121页第九十八页，共122页。蛋白质结构和功能预测蛋白质结构和功能预测 DNA序列的测序速度序列的测序速度,远远超过测定蛋白质三远远超过测定蛋白质三维结构的进展。因此维结构的进展。因此,如何从蛋白质序列甚至由如何从蛋白质序列甚至由DNA读框翻译出的氨基酸序列预测可能的蛋白质读框翻译出的氨基酸序列预测可能的蛋白质结构结构,就成为迫切的任务。目前较为有效的预测方就成为迫切的任务。目前较为有效的预测方法法,都要依靠都要依靠(yko)已知三维结构的蛋白质的序列已知三维结构的蛋白质的序列来预测折叠单元。基于轮廓来预测折叠单元。基于轮廓(profile)的预测方法的预测方法

39、,通常假定两段被比较的蛋白质序列的氨基酸残基通常假定两段被比较的蛋白质序列的氨基酸残基接近水环境的情形是保守的。另一种所谓接近水环境的情形是保守的。另一种所谓“线串线串法法”(threading)则同时考虑单个残基的环境和一则同时考虑单个残基的环境和一定距离内双残基的相互作用定距离内双残基的相互作用,因而效果较好。因而效果较好。第98页/共121页第九十九页，共122页。 第六节 蛋白质的理化(lhu)性质 一、蛋白质的酸碱性等电点概念：蛋白质净电荷等于零时的环境pH值。不同蛋白质其等电点不同：胃蛋白酶：1.02.5；胰岛素：5.35.35；血红蛋白：7.07；鱼精蛋白：12.012.4特点：

40、溶解度降低，可用于蛋白质的分离电泳：大分子化合物在电场中运动的过程。原理(yunl)：不同蛋白的电荷正负和数量不同，分子量不同，形状不同，因此在电场中的运动速度不同。方向与速度的鉴别：pI pH，正负为方向，数值为速度。 用途：分离鉴定蛋白质等大分子化合物NH3+COOHP+NH3+COOPNH2COOP-第99页/共121页第一百页，共122页。点样处蛋白蛋白蛋白1蛋白清蛋白根据(gnj)载体的不同，电泳有膜电泳、凝胶电泳等如：人血清蛋白的醋酸纤维膜电泳等。现有一混合蛋白质样品，内含A、B、C、D三种蛋白，其等电点分别为：A 10.8 B 7.5 C 5.6 D 3.2，指出在pH7.5的缓

41、冲液中电泳(din yn)时，它们各自的位置。根据pI pH，结果为：A 10.8 7.5 = 3.3 B 7.5 7.5 = 0 C5.6 7.5 = 1.9 D 3.2 7.5 = 4.3它们电泳(din yn)后的位置为：点样处AB CD+凝胶电泳例题(lt)第100页/共121页第一百零一页，共122页。 蛋白质分子量小的几万，大的可达几百万，其大小为1100nm，已经达到(d do)胶体质点的范围，同时，蛋白质分子外表为亲水表面，所以，蛋白质属于亲水胶体，并且是稳定的胶体。稳定因素：水化膜，同种电荷+二、胶体(jio t)性质+第101页/共121页第一百零二页，共122页。+酸碱加

42、脱水剂 但是稳定是相对的，如果改变条件(tiojin)其稳定性就会发生变化，如加入有机溶剂则会脱去水化膜，改变p就会改变其电荷。第102页/共121页第一百零三页，共122页。三、变性三、变性(binxng)作作用用概念：物理化学因素影响，空间结构破坏，性质改变(gibin)，功能丧失核糖核酸酶的变性过程核糖核酸酶的变性过程第103页/共121页第一百零四页，共122页。变性因素：物理：热、高能射线，振动；化学：强酸、强碱、变性剂。变性实质(shzh)：空间结构破坏(仅破坏弱作用键)。变性的结果：溶解度下降，反应活性改变等。标志：生物活性丧失 第104页/共121页第一百零五页，共122页。

43、盐析：高浓度中性盐使蛋白质沉淀的现象原因：破坏了稳定(wndng)胶体的两个因素四、沉淀四、沉淀(chndin)：NH4+SO42-NH4+SO42-SO42-NH4+NH4+SO42-+NH4+NH4+SO42-NH4+SO42-NH4+SO42-SO42-+SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-SO42-静电荷为零优点：不影响蛋白质的空间结构，常用于蛋白质分离常用的盐类：硫酸铵和氯化钠盐溶：低浓度中性盐使蛋白质溶解度增加的现象(xinxing)变性沉淀；沉淀剂沉淀：有机溶剂、重金属盐、某些酸类，如苦味酸、三氯乙酸；相互沉淀第105页/共121页第一百零六页，共122页。 由于蛋

44、白质中含有(hn yu)苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸, 在紫外区(280nm)有吸收,可用于蛋白质含量的测定六. 呈色反应：茚三酮反应 双缩脲反应：可用于蛋白质含量的测定（540nm）五五. 紫外吸收紫外吸收(xshu)：第106页/共121页第一百零七页，共122页。1. 大小大小2. 形状形状3. 电荷电荷(dinh)4. 等电点等电点5. 电荷电荷(dinh)分布分布6. 疏水性疏水性7. 溶解度溶解度8. 密度密度 第七节第七节 蛋白质的分离纯化蛋白质的分离纯化第107页/共121页第一百零八页，共122页。用用 ）第108页/共121页第一百零九页，共122页。第109页/共121页第一

45、百一十页，共122页。第110页/共121页第一百一十一页，共122页。一、蛋白质分离纯化的一般程序一、蛋白质分离纯化的一般程序 破碎生物组织并用适当的缓冲液将蛋白质抽提出破碎生物组织并用适当的缓冲液将蛋白质抽提出来来分离亚细胞颗粒分离亚细胞颗粒(离心法离心法) 蛋白质组分粗分离蛋白质组分粗分离(盐析法、有机溶剂法等盐析法、有机溶剂法等)蛋白质组分的细分离（层析法、电泳蛋白质组分的细分离（层析法、电泳(din yn)法等）法等） 在适当条件下使蛋白质结晶或制成冻干粉。在适当条件下使蛋白质结晶或制成冻干粉。（原料（原料(yunlio)是细胞是细胞分泌物时无需此步），分泌物时无需此步），如核、线粒

46、体、微粒如核、线粒体、微粒体或核糖体）及细胞体或核糖体）及细胞(xbo)碎片与溶液分碎片与溶液分开开第111页/共121页第一百一十二页，共122页。（一）依据分子形状(xngzhun)大小不同进行分离（凝胶过滤 、离心，透析 ）1. 凝胶过滤 (gel filtration or gel chromatography) 二、蛋白质的分离(fnl)纯化方法第112页/共121页第一百一十三页，共122页。2. 透析及超过滤：利用(lyng)大分子化合物不能通过半透膜的性质，可用于蛋白质脱盐 、分级分离等3.沉降：在强离心(lxn)场中，大分子化合物向离心(lxn)力方向移动的现象沉降系数（s）

47、：单位离心场强单位时间内蛋白质的沉降距离(jl)，其单位是S（注意s与S的区别），如某蛋白的沉降系数为70，则表示为70S。 蛋白质S值的大小可以近似表示蛋白质分子量的相对大小。第113页/共121页第一百一十四页，共122页。（二）依据 溶解度不同进行分离： 等电点法，有机溶剂沉淀法，盐析法（三） 依据电荷不同进行分离：1. 电泳 electrophoresis 种类：按分离原理分为 自由界面电泳、区带电泳 等速电泳、等电聚焦电泳 按有无固体支持物分为 自由电泳、柱电泳及显微电泳等 支持物电泳包括 滤纸电泳、醋酸纤维素薄膜电泳、淀电泳粉 聚丙烯酰胺凝胶电泳、琼脂糖凝胶电泳 按模具的形状分为 垂直板电泳、平板(pngbn)电泳 2.目前常用的电泳技术包括： SDSPAGE（包括连续和不连续电泳）；IFE（等电聚焦电泳）； DE（双向和梯度电泳）；免疫电泳；CE（毛细管电泳）等。 第114页/共121页第一百一十五页，共122页。聚丙烯酰胺凝胶电泳（聚丙烯酰胺凝胶电泳（polyacrylamide gel polyacrylamide gel electrophoresis PAG