蛋白质结构与功能一.ppt

蛋白质结构与功能一
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第二讲 蛋白质的结构和功能（一）
按预期的结构和功能
设计、新型蛋白质
基因修饰或基因合成
定向改造蛋白质
空间三维结构
结构与功能关系
基 础
符合需要
性能（复忆三字符缩写
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构型
构型
一个分子中原子的特定空间排布方式
不同构型分子间除镜面对称外，不能以任何方式重合
一种构型改变为另一种构型，必须有共价键的断链和重新形成；
L-型
D-型
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构象
组成分子的原子或基团，绕单键旋转，形成的不同空间排布
当一种构象转变为另一种构象时不要求有共价键的断链和重新形成
构象
构型和构象的差异？
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氨基酸的立体异构
D、L是一种相对构型，不表示旋光性，即与其旋光性（+）、（-）无关。
旋光性用（＋）或（－）表示。
（+）及（-）甘油醛作为其他旋光性异构体物质的构型的比较标准，并人为地规定。
在费歇尔投影式中，手性碳上的OH排在横线右边的为右旋甘油醛作为D型，手性碳上的OH排在横线左边的为左旋甘油醛作为L型。
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氨基酸的光吸收
构成蛋白质的20种氨基酸在可见光区都没有光吸收，但在远紫外区(<220nm)均有光吸收。Why？
在近紫外区(220-300nm)只有酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸有吸收光的能力。Why？
酪氨酸 max＝275nm，275=;
苯丙氨酸 max＝257nm，257=;
色氨酸 max＝280nm，280=;
定量关系 A=abc
苯丙氨酸（Phe）
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二、 肽和多肽链
肽键/酰胺键
寡肽：12-20
多肽：大于20
多肽链的构型：反式（tran）/顺式（cis）
多肽链的构象（C-N扭角Φ, C-C扭角Ψ）
序列读法：左→右，N→C ，氨基端→羧基端
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肽单位和多肽链
氨基酸
多肽链
肽键
一个氨基酸的羧基与下一个氨基酸的氨基经过缩合反应形成的共价键
天然蛋白质
通过肽键将多个氨基酸连接在一起构成多肽链
折叠
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一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基之间失水形成的酰胺键称为肽键，所形成的化合物称为肽。
多肽的结构
由两个氨基酸组成的肽称为二肽，由多个氨基酸组成的肽则称为多肽。
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氨基酸残基？
氨基酸连接成多肽时，由氨基酸的主链和侧链组成的一个基本单位。（氨基酸在形成肽键以后保留的部分）
组成多肽的氨基酸单元称为氨基酸残基。
若称为氨基酸，一种省略的读法，不准确？
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多肽链
第一个氨基酸具有自由的
—NH2,称为氨基端或N端
主链（肽键连接部分）
最末一个氨基酸具有自由的
-COOH,称为羧基端或C端
多肽链
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氨基酸顺序：在多肽链中，氨基酸残基按一定的顺序排列的顺序。
末端：通常在多肽链的一端含有一个游离的-氨基，称为氨基端或N-端；在另一端含有一个游离的-羧基，称为羧基端或C-端。
氨基酸的顺序读写是从N-端的氨基酸残基开始，以C-端氨基酸残基为终点的排列顺序。如上述五肽可表示为： Ser-Val-Tyr-Asp-Gln
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肽键-1
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肽键-2
特点：氮原子的孤对电子与羰基具有明显的共轭作用。
肽键中的C-N键具有部分双键性质，不能自由旋转。
肽平面：组成肽键的原子（6个）处于同一平面。
在大多数情况下，以反式结构存在（分子内原子间的斥力）。
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肽键-3
肽键具有局部双键性质，具有反式和顺式两种构型
现在学面—二级结构的基础
肽单元呈刚性平面（肽键平面）
R
H
C
Cα
O
N
由于局部双键性质，肽键连接的基团处于同一平面，具有确定的键长和键角，是多肽链中的刚性结构。
（C-N扭角Φ, C-C扭角Ψ）
Φ
Ψ
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在生物体中，多肽最重要的存在形式是作为蛋白质的亚单位。
许多分子量比较小的多肽以游离状态存在。具有特殊的生理功能，常称为活性肽。
如：脑啡肽；激素类多肽；胸