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课件网) 第四节 蛋白质的分子结构 Section 4 Molecular Structure of Protein 当多肽的分子量大到足够具有一定的空间结构时就称为蛋白质。 蛋白质与多肽的主要差别：分子量，空间结构 蛋白质的一级结构又称初级结构，二级结构、三级结构、四级结构的三度空间排列称蛋白质的空间结构、高级结构、三维结构或构象。 在二级结构和三级结构之间应加入超二级结构和结构域这两个层次，所以蛋白质的结构层次为： 一级结构 二级结构 超二级结构 结构域 三级结构 四级结构 一、蛋白质的一级结构 1. 定义——— 1969年，国际纯化学与应用化学委员会（IUPAC）规定：蛋白质的一级结构指蛋白质多肽连中Aa的排列顺序，包括二硫键的位置。其中最重要的是多肽链的氨基酸顺序，它是蛋白质生物功能的基础。 胰岛素（Insulin） A链 B链 一个链内二硫键和两个链间二硫键，分子量5700 A链21个aa残基 B链30个aa残基 Sanger由此1958年获Nobel 化学奖 1、测定意义： 一级结构是研究高级结构的基础。 从分子水平阐明蛋白质的结构与功能的关系(例）。 为生物进化理论提供依据（例）。 为人工合成蛋白质提供参考顺序。 蛋白质的一级结构的测定 一级结构确定的原则：将大化小，逐段分析，制成两套肽片段，找出重叠位点，排出肽的前后位置，最后确定蛋白质的完整序列。 测定步骤 A.测定蛋白质分子中多肽链的数目 B.多肽链的拆分 几条多肽链借助非共价键连接在一起，称为寡聚蛋白，如血红蛋白为四聚体，烯醇化酶为二聚体；可用8mol/L尿素或6mol/L盐酸胍处理，即可分开多肽链(亚基). C.二硫键的断裂 -巯基乙醇、 -巯基乙酸(还原法)、过甲酸（氧化法） 烷基化试剂（ICH2COOH）保护生成的巯基 D.分析多肽链的N-末端和C-末端。 N—二硝基氟苯（DNFB）法，丹磺酰氯法，氨肽酶法 C—肼解法，羧肽酶法 E.多肽链断裂成多个肽段：酶解法和化学法 胰蛋白酶，糜蛋白酶，胃蛋白酶，嗜热菌蛋白酶，羧肽酶和氨肽酶 溴化氰、羟胺（NH2OH） F.分离肽段测定每个肽段的氨基酸顺序 常用Edman法，也可用酶解法或气相色谱－质谱联用法 G.确定肽段在多肽链中的次序。 H.确定原多肽链中二硫键的位置。 B. 丹磺酰氯法: 在碱性条件下，丹磺酰氯（二甲氨基萘磺酰氯）可以与N-端氨基酸的游离氨基作用，得到丹磺酰-氨基酸。此法的优点是丹磺酰-氨基酸有很强的荧光性质，检测灵敏度可以达到1 10-9mol。 肼解法：此法是多肽链C-端氨基酸分析法。多肽与肼在无水条件下加热，C-端氨基酸即从肽链上解离出来，其余的氨基酸则变成肼化物。肼化物能够与苯甲醛缩合成不溶于水的物质而与C-端氨基酸分离。 d 氨肽酶（aminopeptidase, Apase）法 Ala Val Gly 亮氨酸氨肽酶（Leucine amino peptidase, LAP） 专一性: A=非极性氨基酸时 快 A=其它氨基酸时 慢 A B N端 A=Leu时 最快 e 羧肽酶（carboxypeptidase, Cpase）法 酶解方法 推断整个肽链的氨基酸序列 所得资料： N－末端残基H C－末端残基S 第一条肽段 第二条肽段 OUS SEO PS WTOU EOVE VERL RLA APS HOWT HO 推断全序列：HOWTOUSEOVERLAPS 二硫键位置的确定 对角线电泳 近年来由于DNA序列的测定发展很快，可将相应于蛋白质的DNA序列测定出来后，推出蛋白质的序列，为蛋白质一级结构的测定带来了新的曙光。 一级结构测定展望 蛋白质序列数据库 PIR 数据库 SWISS-PROT数据库 二、蛋白质的二级结构 指肽链的主链在空间的排列，或规则的几何走向、旋转及折叠。它只涉及肽链主链的构象及链内或链间形成的氢键，并不涉及到氨基酸侧链R基团的构象。 早在20世纪30年代，Pauling和Corey就开始有X-射线衍射方法研究了氨基酸和肽的结构，他们得到了重要的结论: (1) 肽键的键长介于C- ... ...
