现代生物技术 06.蛋白质工程.ppt

6 蛋白质工程
学习目的
初步了解蛋白质结构,以及蛋白质分子设计和蛋白质修饰和表达等的基本原理。了解如何利用蛋白质工程技术和其他相关技术获得更加符合人类需求且比天然蛋白质更优良的蛋白质。
6 蛋白质工程
蛋白质结构基础
蛋白质结构的基本构件
蛋白质、核酸、多糖和脂类等生物大分子的结构与功能。
蛋白质工程
蛋白质结构的基本构建

基本元素:
有机元素: 碳、氢、氧和氮
无机元素: 碱金属、碱土金属和重金属

蛋白质: 、胨、肽
氨基酸分类: 非极性R基氨基酸、不带电荷的
极性R基氨基酸、带正电荷的R
基氨基酸、带负电荷的R基酸性氨
基酸
蛋白质工程
蛋白质结构的基本构建
氨基酸的物理性质
无色结晶特殊晶型溶点极高
两性离子形式存在
氨基和羧基接受质子和释放质子
两性电解质
蛋白质工程
蛋白质的一级结构
各种氨基酸的简写符号
名称三字母符号单字母符号名称三字母符号单字母符号
丙氨酸 Ala A 异亮氨酸 Ile I
精氨酸 Arg R 亮氨酸 Leu L
天冬酰胺 Asn N 赖氨酸 Lys K
天冬氨酸 Asp D 蛋氨酸 Met M
Asn或Asp Asx B 苯丙氨酸 Phe F
半胱氨酸 Cys C 脯氨酸 Pro P
谷氨酰胺 Gln Q 丝氨酸 Ser S
谷氨酸 Glu E 苏氨酸 Thr T
Gln或Glu Glx Z 色氨酸 Trp W
甘氨酸 Gly G 酪氨酸 Tyr Y
组氨酸 His H 缬氨酸 Val V
蛋白质结构的基本构建
蛋白质工程
蛋白质的一级结构
多肽链:由许多氨基酸按一定的排列顺序通
过肽键相连而成。
酰胺键:一个氨基酸的氨基与另一氨基酸的
羧基缩合失去一分子水。

肽键结构
蛋白质工程
多肽主链的空间限制(一)酰胺平面与α-碳原子的二面角(φ和ψ)(二)可允许的φ和ψ值:拉氏构象图
二面角(φ和ψ)所规定的构象能否
存在取决于两个相邻肽单位中非共
价键合原子之间的接近有无阻碍。
蛋白质的一级结构
X Y Z
人 Thr Thr Ile
猪 Ala Thr Ile
牛 Ala Ala Val
图6-2 猪、牛和人的胰岛素的一级结构
蛋白质工程
蛋白质结构基础
蛋白质的高级结构
分子结构: 一级结构、二级结构、三级结构
和四级结构。
分子构象: 空间结构、高级结构、立体结构、
三维结构。
二级结构:指多肽链主链骨架中的若干肽段,各
自沿着某个轴盘旋或折叠,并以氢键
维系,从而形成有规则的构象。

α螺旋、β折叠和β转角
蛋白质工程