蛋白质的结构与功能caiwb.ppt

什么是蛋白质?
蛋白质(protein)是由许多氨基酸(amino acids)通过肽键(peptide bond)相连形成的高分子含氮化合物。
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蛋白质研究的历史
1833年，Payen和Persoz分-
COO
-
+
NH
3
-
OOC
-
CH
-
CH
2
-
S
+
NH
3
S
-
CH
2
-
CH
-
COO
-
+
NH
3
-
OOC
-
CH
-
CH
2
-
SH
+
NH
3
-
OOC
-
CH
-
CH
2
-
SH
+
NH
3
HS
-
CH
2
-
CH
-
COO
-
+
NH
3
HS
-
CH
2
-
CH
-
COO
-
+
NH
3
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在蛋白质翻译后的修饰过程中，脯氨酸和赖氨酸可分别被羟化为羟脯氨酸和羟赖氨酸。
蛋白质分子中20种氨基酸残基的某些基团还可被甲基化、甲酰化、乙酰化、异戊二烯化和磷酸化等。
这些翻译后修饰，可改变蛋白质的溶解度、稳定性、亚细胞定位和与其他细胞蛋白质相互作用的性质等，体现了蛋白质生物多样性的一个方面。
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三、20种氨基酸具有共同或特异的理化性质
两性解离及等电点
氨基酸是两性电解质，其解离程度取决于所处溶液的酸碱度。
等电点(isoelectric point, pI)
在某一pH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，成为兼性离子，呈电中性。此时溶液的pH值称为该氨基酸的等电点。
（一）氨基酸具有两性解离的性质
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pH=pI
+OH-
pH>pI
+H+
+OH-
+H+
pH<pI
氨基酸的兼性离子
阳离子
阴离子
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（二）含共轭双键的氨基酸具有紫外吸收性质
色氨酸、酪氨酸的最大吸收峰在 280 nm 附近。
大多数蛋白质含有这两种氨基酸残基，所以测定蛋白质溶液280nm的光吸收值是分析溶液中蛋白质含量的快速简便的方法。
芳香族氨基酸的紫外吸收
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（三）氨基酸与茚三酮反应生成蓝紫色化合物
氨基酸与茚三酮水合物共热，可生成蓝紫色化合物（氧化脱氨后，氨与茚三酮还原产物结合），其最大吸收峰在570nm处。
由于此吸收峰值与氨基酸的氨含量存在正比关系，因此可作为氨基酸定量分析方法。
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四、氨基酸通过肽键连接而形成蛋白质或活性肽
肽键(peptide bond)是由一个氨基酸的-羧基与另一个氨基酸的-氨基脱水缩合而形成的化学键。
（一）氨基酸通过肽键连接而形成肽
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+
-HOH
甘氨酰甘氨酸
肽键
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肽(peptide)是由氨基酸通过肽键缩合而形成的化合物。
两分子氨基酸缩合形成二肽，三分子氨基酸缩合则形成三肽……
肽链中的氨基酸分子因为脱水缩合而基团不全，被称为氨基酸残基(residue)。
由十个以内氨基酸相连而成的肽称为寡肽(oligopeptide)，由更多的氨基酸相连形成的肽称多肽(polypeptide)。
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N 末端：多肽链中有游离α-氨基的一端
C 末端：多肽链中有游离α-羧基的一端
多肽链有两端：
多肽链(polypeptide chain)是指许多氨基酸之间以肽键连接而成的一种结构。
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N末端
C末端
牛核糖核酸酶
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蛋白质是由许多氨基酸残基组成、折叠成特定的空间结构、并具有特定生物学功能的多肽。一般而论，蛋白质的氨基酸残基数通常在50个以上，50个氨基酸残基以下则仍称为多肽。
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（二）体内存在多种重要的生物活性肽
1. 谷胱甘肽(glutathione, GSH)
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GSH过氧化物酶
H2O2
2GSH
2H2O
GSSG
GSH还原酶
NADPH+H+
NADP+
GSH与GSSG间的转换
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体内许多激素属寡肽或多肽
神经肽(neuropeptide)

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蛋白质的分子结构The Molecular Structure of Protein
第二节
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蛋白质的分子结构包括:
高级结