当前位置：文档之家 › 15氨基酸 多肽 蛋白质

15氨基酸 多肽 蛋白质

  • 格式：pdf
  • 大小：291.78 KB
  • 文档页数：14

下载文档原格式

  / 14

合集下载

氨基酸、多肽与蛋白质

氨基酸、多肽与蛋白质
蛋白质一级结构(primary structure)是指蛋白 质分子中，从N端到C端的氨基酸排列顺序。
形成一级结构的化学键：
•肽键（主要化学键） •二硫键
目录
一级结构是蛋白质空间构象和特异生物学功能 的基础，但不是决定蛋白质空间构象的唯一因素。
目 目录 录
三、多肽链中的局部特殊构象是 蛋白质的二级结构
Genome Project) 。
21世纪，蛋白质组学 (Proteomic) 。
目录
一、蛋白质的生物学重要性
1. 蛋白质是生物体重要组成成分 分布广：所有器官、组织都含有蛋白质；细胞的 各个部分都含有蛋白质。 含量高：蛋白质是细胞内最丰富的有机分子，占 人体干重的 45％，某些组织含量更高， 例如脾、肺及横纹肌等高达80％。
目录
O NH2-CH-C H
甘氨酸
+
OH
O NH-CH-C H
甘氨酸
H
OH
-HOH
O O NH2-CH-C-N-CH-C H HH OH
甘氨酰甘氨酸
目录
肽键
* 肽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……
* 由十个以内氨基酸相连而成的肽称为寡肽
目录
1951年, Pauling采用X（射）线晶体衍射发现了蛋
白质的二级结构——α-螺旋(α-helix)。
1953年，Frederick Sanger完成胰岛素一级序列测定。
1962年，John Kendrew和Max Perutz确定了血红蛋
白的四级结构。
20世纪90年代以后，后基因组计划(Post-Human
下公式推算出蛋白质的大致含量： 100克样品中蛋白质的含量 ( g % ) = 每克样品含氮克数× 6.25×100 1/16%

第16章 氨基酸、肽和蛋白质

第16章 氨基酸、肽和蛋白质
C C H 2O C O O C C OH C O OH
茚三酮
C C O OH C OH O NH2 + RCHCOOH
水合茚三酮
C C O C O N O C C C HO + RCHO + CO2
蓝色或紫红色
是鉴别α-氨基酸的灵敏的方法——既可定性，又可定量。
8
若为亚氨基，与茚三酮作用，则呈黄色。 例： O C C OH C OH O + NH2 C COO C
的由 排基 列因 顺上 序的 决遗 定传 的密 。码 猪胰岛素分子的一级结构
17
二、蛋白质的二级结构(高级结构) 指多肽链主链在一级结构的基础上进一步的盘旋或折叠的方式 ——局部空间排列。 二级结构的主要形式 α-螺旋、β-折叠、β-转角、γ-转角、无规卷曲 1、α-螺旋 各肽键平面通过α-碳原子的旋转，围绕中心轴形成的一种紧密 螺旋盘曲构象。它是最常见、含量最丰富的二级结构。
OH R CH COOH NH3 H R CH COO NH3 H OH R CH COO NH2
pH<pI
pH=pI
pH>pI
注意点： 等电点为氨基酸分子呈电中性，而不是溶液的pH为中性。 例： 丙氨酸(中性) 谷氨酸(酸性) 赖氨酸(碱性) pI = 6.02 pI = 3.22 pI = 9.74
+
O 弱碱 + N H 2 -C H -C R NO2 O 2N O OH +
NO2
O
F
肽链
O 2N
N H -C H -C R
肽链
N H -C H -C R
混合氨基酸
黄色
二、C-端分析(羧酸多肽酶法) 用羧酸多肽酶水解多肽，只有靠近游离羧基的一个肽键可被水 解，再分离鉴定。

氨基酸_多肽

氨基酸_多肽
14
肽键的平面特征
15
15.5 蛋白质的结构 蛋白质也是由氨基酸以酰胺键形成的大分子化合物。 蛋白质与多肽并无严格的界线，通常是将相对分子量在 10000以上的多肽称为蛋白质。在10000以下的称为多肽。 蛋白质的结构可分为四级： 一级结构：氨基酸的连接顺序。 二级结构：肽链的的构象及通过链内或链间的氢键形 成的α-螺旋、β-折叠等结构。 三级结构：是指在二级结构基础上，肽链相互扭在一 起或卷曲成其他形状。
∆ R CH2NH2 + CO2 R CH COOH 或脱羧酶 NH2
8 脱羧和脱氨基反应
(CH3)2CHCH2CHCOOH + H2O NH2 酶 (CH3)2CHCH2CH2OH + CO2 + NH3
11
二 多肽和蛋白质
一个氨基酸分子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。
16
四级结构：是指由多条具有一、二、三级结构的肽链 通过非共价键连接起来的结构形式。
一 級 结 构
二 級 结 构
三 級 结 构
四 級 结 构
17
α-螺旋 多肽链中的各个肽平面围绕同一 轴旋转，形成螺旋结构，螺旋一 周，沿轴上升的距离即螺距为 0.54nm,含3.6个氨基酸残基；两 个氨基酸之间的距离为0.15nm; 肽链内形成氢键，氢键的取向几 乎与轴平行，第一个氨基酸残基 的酰胺基团的-CO基与第四个氨 基酸残基酰胺基团的-NH基形成 氢键。 蛋白质分子为右手α-螺旋。
6
2 与亚硝酸反应
R CH COOH + HNO2 NH2 R CH COOH + N2 + H2O OH

反应是定量进行的，可以根据放出氮气的量计算分子 中氨基的量。（范斯来克氨基测定法） 3 与醛反应

蛋白质、多肽类药物质量控制

蛋白质、多肽类药物质量控制
原理：蛋白质与硫酸和催 化剂一同加热消化，使蛋 白质分解，分解的氨与硫 酸结合生成硫酸铵。然后 在碱性条件下蒸馏将铵盐 转化为氨，随水蒸气蒸馏 出来并为过量的硼酸液吸 收，再以硫酸或盐酸标准 溶液滴定，计算出样品中 的氮量。由于蛋白质含氮 量比较恒定，蛋白质含量 =含氮量/16%，可由其氮 量计算蛋白质含量。
原理 • 样品与特殊基质混合形成 结晶，激光作用于晶体使 之直接气化并离子化。
优点 • 分析速度快，灵敏度高， 能忍受高盐样品。
缺点 • 背景信号大，不适于质荷 比太小的样品。
2.3 有关物质
工艺杂质 • 缺失肽，插入肽，未脱保 护肽。
降解产物 • 多肽氧化、还原、水解、 脱酰胺、二硫键错配。 聚合物 • 二聚体，多聚体。
3.8 蛋白质印迹法
适用 1～5ng蛋白质，用于细 范围 胞中特异蛋白质的测定。
优点 灵敏度高，特异性强。
缺点 成本高，技术难度大。
3.9 高效液相色谱法
原理：酪氨酸，苯丙氨酸和色氨酸残基在280nm处 有紫外吸收，吸光度与蛋白质含量成正比。反相 HPLC可以分析多肽，更大分子量的多肽需要用凝 胶过滤色谱柱。
2.1 氨基酸分析
2.1.1 酸水解 6mol/L盐酸，110℃，真空，20-24小时。
优点：氨基酸不消旋。
2.1 氨基酸分析
2.1.2 碱水解 5mol/L氢氧化钠溶液，充氮封管，110℃，22小时。
优点：色氨酸稳定。
2.1 氨基酸分析
2.1.3 酶水解 一组蛋白酶
优点：条件温和，氨基 酸不消旋，不被破坏。
3.9 高效液相色谱法
适用 范围
10-9～10-12g蛋白质。
优点
高灵敏度，快速分 析。
缺点

有机化学氨基酸

有机化学氨基酸
第十六章
氨基酸、多肽与蛋白质
Ⅰ、氨基酸
一、结构、分类和命名
1、结构：分子中含有氨基和羧基
R
H C NH2 COOH
2、分类：
（1）根据氨基与羧基的位置分类
H R C NH2 COOH
R
CH NH2
CH2 COOH
CH2 NH2
CH2
CH2 COOH
α-氨基酸
β-氨基酸
γ-氨基酸
中性氨基酸
（2） 碱性氨基酸
水蛭素多肽——抗血栓分子药理 1884年Haycraft首先发现新鲜医用水蛭Hirud medicinalis提取物含抗凝血物质,但直至1955年Mark wardt等从医用水蛭中才分离出水蛭素(hirudin,HV),共有 7种异构体。1984年Dodt首先测出其一级结构,确认HV是 一条含65个左右氨基酸的多肽。HV酶是血液凝固、止血过程 和血栓形成的中心酶之一。它专一性地水解纤维蛋白原上的 Agr-Gly键,使之转变成纤维蛋白;纤维蛋白相互作用会进一 步形成血栓。HV的2个结构域通过不同的机制分别和凝血酶 相互作用,抑制其活性。其C端长链通过和凝血酶的纤维蛋白 原识别部位结合,拮抗凝血酶对纤维蛋白原的识别。而HV的N 末端核心结构域通过和凝血酶的活性部位结合而抑制它的催 化活性。临床实验结果也表明,HV的抗栓作用不需要其它因 子的作用;又不会引起出血等副作用。其效果超过小分子肝 素。因此被认为是2010年前最强的可逆性凝血酶直接抑制剂。 全球约有20亿美元市场销售量。
+
O
C O
内盐（偶极离子或两性离子）
-
+
HC l
RCH
+
COOH
+
Cl
NH3

不同分子量肽的氨基酸组分

不同分子量肽的氨基酸组分

不同分子量肽的氨基酸组分
肽是由氨基酸通过肽键连接而形成的一类化合物，其分子量大小不同，可以分为小肽、寡肽、多肽和蛋白质。

以下是这些不同分子量肽的氨基酸组分特点：
1. 小肽：通常指的是由2-4个氨基酸组成的高活性肽。

这类肽的氨基酸组分相对较少，但它们在生物体内具有重要的生理功能，如调节代谢、促进生长等。

2. 寡肽：由2-10个氨基酸组成的肽，分子量一般在1000道尔顿以下。

寡肽的氨基酸组分相对较为简单，但它们在生物体内同样发挥着重要的生理作用，如抗菌、抗氧化等。

3. 多肽：由10-50个氨基酸组成的肽。

多肽的氨基酸组分相对较为复杂，可以包含多种不同的氨基酸。

这些多肽在生物体内具有广泛的生理功能，如激素、酶、抗体等。

4. 蛋白质：一般由51个以上氨基酸组成的肽。

蛋白质的氨基酸组分非常复杂，可以包含20种不同的氨基酸，且每种氨基酸的数量和排列顺序都不同。

蛋白质是生物体内最重要的分子之一，它们参与生物体的各种生理和生化过程，如酶催化、结构支撑、物质运输等。

氨基酸,多肽,蛋白质的关系

氨基酸,多肽,蛋白质的关系

氨基酸,多肽,蛋白质的关系
氨基酸是构成蛋白质的基本单元，是一类含有羧基（-COOH）和氨
基（-NH2）的有机分子。

它们通过共价键结合形成多肽，多个多肽之
间再形成蛋白质。

氨基酸在蛋白质中的序列是非常重要的，因为它们决定了蛋白质
的结构和功能。

蛋白质的结构包含着四个层次：一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。

一级结构是氨基酸序列的线性排列；二级结构
包括α螺旋和β折叠；三级结构是主链的三维摆动，使得氨基酸侧
链在空间上排列成为蛋白质的特定形状；四级结构是由两个或多个链
相互作用而形成的复杂蛋白质结构。

蛋白质的功能非常广泛，包括结构支持、酶催化、信号传导和免
疫保护等。

每个蛋白质的功能都与它的结构密切相关，因此对于蛋白
质的结构和功能的研究非常关键。

一种具有特定功能的蛋白质的序列通常由数百个甚至上千个氨基
酸组成。

不同的氨基酸组成不同的序列，则产生不同的蛋白质结构和
功能。

在人体中，氨基酸可以由体内合成或外源性摄取获得。

不同种类
的氨基酸在人体中的相对含量不同，因此也影响了蛋白质的合成和功能。

总之，氨基酸、多肽和蛋白质之间是密不可分的关系。

氨基酸是
构成蛋白质的基本单元，而多个氨基酸结合形成多肽，多个多肽之间
再形成蛋白质。

蛋白质的序列和结构决定了其功能，因此研究氨基酸、多肽和蛋白质的相互关系对于解决人类健康问题具有重要意义。

氨基酸百度百科

氨基酸百度百科

氨基酸百度百科编辑词条氨基酸百科名⽚氨基酸（amino acid）：含有氨基和羧基的⼀类有机化合物的通称。

⽣物功能⼤分⼦蛋⽩质的基本组成单位，是构成动物营养所需蛋⽩质的基本物质。

是含有⼀个碱性氨基和⼀个酸性羧基的有机化合物。

氨基连在α-碳上的为α-氨基酸。

天然氨基酸均为α-氨基酸。

⽬录[隐藏]氨基酸的结构通式氨基酸的分类氨基酸的检测氨基酸的功能氨基酸合成氨基酸所对应的密码⼦表氨基酸胶囊氨基酸的结构通式氨基酸的分类氨基酸的检测氨基酸的功能氨基酸合成氨基酸所对应的密码⼦表氨基酸胶囊amino acid (abbr.aa)[编辑本段]氨基酸的结构通式α-氨基酸的结构通式：（R是可变基团）构成蛋⽩质的氨基酸都是⼀类含有羧基并在与羧基相连的碳原⼦下连有氨基的有机化合物，⽬前⾃然界中尚未发现蛋⽩质中有氨基和羧基不连在同⼀个碳原⼦上的氨基酸。

[编辑本段]氨基酸的分类天然的氨基酸现已经发现的有300多种，其中⼈体所需的氨基酸约有22种，分⾮必需氨基酸和必需氨基酸（⼈体⽆法⾃⾝合成）。

另有酸性、碱性、中性、杂环分类，是根据其化学性质分类的。

1、必需氨基酸（essential amino acid）：指⼈体（或其它脊椎动物）不能合成或合成速度远不适应机体的需要，必需由⾷物蛋⽩供给，这些氨基酸称为必需氨基酸。

共有10种其作⽤分别是：①赖氨酸（Lysine ）：促进⼤脑发育，是肝及胆的组成成分，能促进脂肪代谢，调节松果腺、乳腺、黄体及卵巢，防⽌细胞退化；②⾊氨酸（Tryptophan）：促进胃液及胰液的产⽣；③苯丙氨酸（Phenylalanine）：参与消除肾及膀胱功能的损耗；④蛋氨酸（⼜叫甲硫氨酸）（Methionine）；参与组成⾎红蛋⽩、组织与⾎清，有促进脾脏、胰脏及淋巴的功能；⑤苏氨酸（Threonine）：有转变某些氨基酸达到平衡的功能；⑥异亮氨酸（Isoleucine ）：参与胸腺、脾脏及脑下腺的调节以及代谢；脑下腺属总司令部作⽤于甲状腺、性腺；⑦亮氨酸（Leucine ）：作⽤平衡异亮氨酸；⑧缬氨酸（Valine）：作⽤于黄体、乳腺及卵巢。

蛋白质变成多肽的方法

蛋白质变成多肽的方法

蛋白质变成多肽的方法
蛋白质分解成多肽的化学方程式为：蛋白质+水=多肽+氨基酸。

蛋白质是由氨基酸构成的复合物，在水溶性中分子中反应通常是由内而外发生的，所以水是分解蛋白质的关键原料之一。

此外，化学水解法也是将蛋白质分解成多肽的方法，它是利用酸、碱水解蛋白，是传统水解蛋白的方法。

此方法虽然操作方便且成本低，但是由于条件剧烈，对蛋白质或多肽的破坏大，在降解时没有规律可言，同时一些氨基酸的结构也可能发生改变，使L型氨基酸变为D型氨基酸，能形成Lys-Ala 有毒物质，且难以控制水解程度，生产中基本不采用此方法。

请注意，分解蛋白质可能存在危险，需在专业人员的指导下操作。

16 氨基酸、多肽、蛋白质

16 氨基酸、多肽、蛋白质
第十六章
氨基酸、多肽、蛋白质
内容
第一节 氨基酸 第二节 多肽 第三节 蛋白质简介
第十六章 氨基酸、多肽、蛋白质
1
蛋白质：
含氮的天然高聚物，生物体内一切组织的基本组成部分。 除水外，细胞内80％都是蛋白质。在生命现象中起重要的作 用。人类的主要营养物质之一。
如：
酶（球蛋白）——机体内起催化作用 激素（蛋白质及其衍生物）——调解代谢 血红蛋白——运输O2和CO2 抗原抗体——免疫作用
CH2 O C Cl + NH2 CH COOH
O
R
CH2 O C NH CH COOH
苄氧甲酰氯的酰基易引入，对以后应用的种种试剂较稳定，同时 还能用多种方法把它脱下来。
（2）氨基的烃基化： （与RX作用）
NO2
NO2
R
F + NH2 CH COOH
NO2
NO2 R NH CH COOH
氟代二硝基苯在多肽结构分析中用作测定N端的试剂。
丝胺酸 Ser
COOH N
H
NH2
HO
CH2CH COOH
脯胺酸 酪胺酸
pro Tyr
NH2 CH2CH COOH
N H
*色胺酸 Trp
第十六章 氨基酸、多肽、蛋白质
等电点 5.47 5.68 6.30 5.66 5.89
7
结构 II 酸性
NH2 HOOC CH2CH COOH
NH2 HOOC (CH2)2CH COOH
COOH
H2N
H
第十六章 氨基酸、多肽、蛋白质
CH2SH 4
下列19种氨基酸可组成无数蛋白质：
结构
名称
缩写
等电点

十五 氨基酸、多肽、蛋白质、核酸

十五 氨基酸、多肽、蛋白质、核酸

DNA OH H OH H 核糖 核苷酸 H OH H 核苷 O NH2 N N HN N 碱基 N N H2N N N H H
磷酸 腺嘌呤(A)
HO
NH2 N O N H
O HN O N H
CH3
鸟嘌呤(G) 胞嘧啶(C) 胸腺嘧啶(T)
二 核酸的结构
HO
A O H H O P O H H O O P O H H O O P O OOO H H H OO H H H C H H H G
(３) 变性 蛋白质受热、紫外线及某些化学试剂（如HNO3、 Cl3CCOOH、苦味酸、单宁酸、重金属盐Cr3+、Hg2+、As3+等） 作用时，蛋白质的结构、性质发生变化，失去生理活性。如煮鸡 蛋、生皮鞣制等。蛋白质的变性一般为不可逆的。
第三节
一 核酸的组成
核酸
根据所含糖不同,将核酸分核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)
3
CH2CH2-NH2 N NH 组胺
组氨酸
4
氨基和羧基的反应
A 脱水反应 -氨基酸失水
O H3C H2N CH3 H3C HN O O NH CH3
C OH HC CH + HO C NH2 O
-氨基酸失水
环状交酰胺
R CH CH2 COOH NH2
R CH CH COOH + NH3
, -不饱和酸
1 定义
多肽与蛋白质
由氨基酸相互脱水形成的聚酰胺称为肽(peptides)或蛋白质
肽键
N端
H O H O O H O H + NH3 C C N C C N C C N C C H R2 H R3 H R4 OR1
四肽

有机化学第15章氨基酸多肽与蛋白质

有机化学第15章氨基酸多肽与蛋白质

H+ 水解 105oC
NHCH 2 CN H C H C NHCHCOH CH 3 CH 2 C 6 H 5 NO 2
DNFB-Gly-Ala-Phe
O O 2N NH CH 2 COH NO 2 O O + H 2 N CHC O H + H 2 NC HCOH CH 3 CH 2 C 6 H 5
甜菜碱
存在于多种蛋白性的动物保护组织（如毛发、角、指甲）中，通过氧化还 NH 2 原而相互转化。
-2 H 2 H SC H 2C H C O O H 2H NH2 SC H 2C H C O O H NH 2 SC H 2C H C H 2O O H
半胱氨酸
胱氨酸
3. 色氨酸
N H
C H 2C H C O O H NH2
R CH NH2 CH2 COOH R CH CH COOH
β-氨基酸受热失氨形成α， β-不饱和酸
R CH NH2 CH 2 C H 2CO O H R HC HN
H2 C CH2 + H O 2 C O
γ -氨基酸受热分子内氨基与羧基失水形成内酰胺（五元环内酰胺）
H2 C R CH NH2 CH2 CH2 C H 2C O O H HN C O CH 2 R HC CH 2
一 氨基的保护
1. 用氯代甲酸苯甲酯（或称苯甲氧基甲酰氯）保护
O
C6H5CH2OH+COCl2（光气)
C 6 H 5 CH 2 OCCl
Benzoxycarbonyl（简写Cbz）
反应过程：
+NH 3CH2CO2 -
O
C 6 H 5 CH 2 OCCl
O C 6 H 5 CH 2 OC-N H C H 2 C O O

蛋白质和多肽的氨基酸序列分析

蛋白质和多肽的氨基酸序列分析

虽然多肽的氨基酸组成分析已向更灵 更精确、 敏、更精确、更快速以及自动化方向发展 和改进，但还没有一种单独适用于所有残 和改进，但还没有一种单独适用于所有残 基的，并且能在水解液中定量回收的水解 方法出现，很多因素如温度、时间、水解 方法出现，很多因素如温度、时间、 试剂、添加剂、 试剂、添加剂、水解方法等对水解的完全 程度均有影响。 程度均有影响。 • 下面主要对一些常用的水解方法作简要介 绍。
引言
测定蛋白质的一级结构前的准备工作
样品纯度必须>97%以上； 纯度必须>97%以上 1. 样品纯度必须>97%以上； 聚丙烯酰胺凝胶电泳要求一条带 测定蛋白质的相对分子质量 相对分子质量； 2. 测定蛋白质的相对分子质量； SDS-PAGE，凝胶过滤法， SDS-PAGE，凝胶过滤法，沉降系数法 测定蛋白质多肽链种类和数目 多肽链种类和数目； 3. 测定蛋白质多肽链种类和数目； 种类： SDS种类： SDS-PAGE 数目： 末端氨基酸残基摩尔数/ 数目：N末端氨基酸残基摩尔数/蛋白质摩尔数 测定蛋白质的氨基酸组成 氨基酸组成； 4. 测定蛋白质的氨基酸组成；并根据分子量计算每 种氨基酸的个数； 种氨基酸的个数；
• 1、酸性水解
• 酸性水解是采用较多的一种水解方法，其中HCl是最 酸性水解是采用较多的一种水解方法，其中 是最 通用的水解剂。 通用的水解剂。 • 条件：6 mol/L HCI、真空、110℃，水解时间为 ～ 条件： 、真空、 ℃ 水解时间为20～ 24h。即可用于液相水解模式也可用于气相水解模式。 。即可用于液相水解模式也可用于气相水解模式。 • 损失：在该条件下，得到的氨基酸不消旋，但天冬酰 损失：在该条件下，得到的氨基酸不消旋， 胺和谷氨酰胺分别被完全水解为天冬氨酸和谷氨酸， 胺和谷氨酰胺分别被完全水解为天冬氨酸和谷氨酸， 色氨酸则被完全破坏， 色氨酸则被完全破坏，半胱氨酸不能从样品中直中痕量杂质所破坏，丝氨酸 和苏氨酸被部分水解，损失分别为10%和5%。 和苏氨酸被部分水解，损失分别为 和 。

氨基酸多肽及蛋白质

氨基酸多肽及蛋白质

O
N H 2
O O+R C H 2C H C O O H
荧 光 胺
C O O H
RC H
N
+H 2 O
O O
*
食品化学 第六章 食品中的氨基酸、多肽及蛋白质类物质
生物活性肽也称作功能肽，是近年来非常活泼的研究领域，其应用涉及 到生物学、医药学、化学等多种学科，在食品科学研究及功能食品开发中 也显示出美好的前景。
去除正电荷
琥珀酸酐
O R NHCCH3
在Lys上引入正电荷
硫代仲康酸**
O C O O H 在Lys残基引入巯基
R N H C C H 2C H C H 2SH
*
食品化学 第六章 食品中的氨基酸、多肽及蛋白质类物质
官能团及反应
试剂及条件
产物
评价
6.芳基化
FDNB***
NO2
R NH
NO2
氨基酸序列测定
官能团及反应
氨基酸和蛋白质中官能团的化学反响性
试剂和条件
产物
评论
A.非α氨基 1.还原甲基化 2.胍基化 3.乙酰化 4.琥珀酰化 5.巯基化
甲醛、NaBH4 邻甲基异脲*，pH10.6,4℃,4d
+
R NHCH 32
+
NH2
R NHCNH2 O
蛋白放射性标记 Lys转换成Arg
乙酸酐
R NHCCH3
感染性疾病曾一度是人类生存所面临的最大威胁。随着抗生素的创造 和广泛使用，感染性疾病得到了一定程度的控制，但仍然是人类死亡的 一个重要原因。据WHO报告，2000年全球死亡人数5570万，其中 1440万由感染性疾病引起，占总死亡人数的15.9%。过去的几十年里， 耐药性微生物的不断产生和生物耐药性问题的日益恶化，开发新的抗感 染药物已成为治疗感染疾病的必由之路。昆虫抗菌肽因其独特的抗菌、 杀菌效果和良好的应用前景近来成为抗感染新药开发的热点。*目前国外

蛋白质和多肽的氨基酸序列分析

蛋白质和多肽的氨基酸序列分析

1947
1955
1958
1967
引言
牛胰岛素的一级结构
引言
引言
一级结构测定的基本流程
1. 拆分蛋白质分子的多肽链; 2. 鉴定多肽链的N-末端和C-末端残基; 3. 用两种或几种不同的断裂方法将多肽链裂解成较 小的片段; 4. 对各肽段的氨基酸序列进行测序; 5. 重建完整多肽链的一级结构; 6. 确定半胱氨酸残基间形成的二硫键的位置； 7. 酰胺基位置的确定。
• 常见蛋白水解酶及其作用位点
• 4、微波辐射能水解
• 微波是一种高频电磁波，其能量传递是 通过分子的极化，而水分子的极化作用是非 常高的，微波能量的快速吸收能导致完全水 解的时间大大缩短。在微波辅助酸水解和微 波辅助酶水解中，水解时间可从过去的几十 小时缩短到几十分钟。 • 因此，微波辅助蛋白质水解技术的出现 大大提高了氨基酸组成分析的效率。
• 5、Dansyl-Cl（DNS-Cl）法
• 荧光试剂二甲氨基萘磺酰氯（DNS-Cl）能与所有 氨基酸柱前反应形成高稳定性的带有荧光的DNS氨基酸。但反应耗时。
6、磺酰氯二甲胺偶氮苯（Dabsyl-Cl）法
灵敏度是Dansyl-Cl法的1/5，反应产生 有色衍生物，能方便地在254 nm和425 nm处 用紫外检测。 有报道用DABITC代替Dabsyl-Cl，反应 产生DABTH-AA，在酸性环境中显红色，易 在254 nm，269 nm，436 nm 检测。
• 1、酸性水解
• 酸性水解是采用较多的一种水解方法，其中HCl是最 通用的水解剂。 • 条件：6 mol/L HCI、真空、110℃，水解时间为20～ 24h。即可用于液相水解模式也可用于气相水解模式。 • 损失：在该条件下，得到的氨基酸不消旋，但天冬酰 胺和谷氨酰胺分别被完全水解为天冬氨酸和谷氨酸， 色氨酸则被完全破坏，半胱氨酸不能从样品中直接测 定，酪氨酸部分被水解液中痕量杂质所破坏，丝氨酸 和苏氨酸被部分水解，损失分别为10%和5%。

氨基酸和多肽

氨基酸和多肽
对生物体起支持和保护作用，主要指硬蛋白包括胶原蛋白、角蛋 白、丝蛋白、弹性蛋白等
一、概述 蛋白质的组成与结构
• 元素组成：碳50% 、氢7% 、氧23% 、氮16% 、硫 0~3% 、 其它元素 • 平均含氮量：16% (凯氏定氮) – 蛋白质含量 = 蛋白氮6.25
蛋白质的元素组成
二、氨基酸
氨基酸的理化性质
氨 基 酸 的 酸 碱 性 质
氨基酸在水溶液中或在晶体状态时主要时以 两性离子的形式存在
氨基酸在水中的两性离子既能像酸一样放出质子，也能像碱一 样接受质子，氨基酸具有酸碱性质，是一类两性电解质
两个重要概念： 氨 基 酸 的 酸 碱 性 质 • 氨基酸可解离基团的pK值 • 氨基酸的等电点 pI
Lys Arg His
氨基酸的结构与分类
根据生物体的需要 可将氨基酸分为
Lys、Val、 Ile Leu 、Phe 、Met 、 Trp、Thr
必需氨基酸
半必需氨基酸 非必需氨基酸
其余氨基酸
Arg、 His
非编码氨基酸
构成蛋白质的编码氨基酸为20种
编码氨基酸经过化学修饰产生的非编码氨基酸，例如5羟赖氨酸、磷酸丝氨酸、磷酸精氨酸
COO H3N
K2
+ H
COO H2N CH2
-
+
CH2 Gly
+
+
CH2 Gly
+ -
Gly
-
K1= K2=
[Gly±] [H+]
[Gly+] [Gly- ] [H+]
[Gly±]
[H+]2 = K1K2 pH =（pK1+pK2）/ 2 pI=（pK1+pK2）/ 2 pI Gly =（2.34+9.60）/2=5.97

氨基酸和肽——精选推荐

氨基酸和肽——精选推荐

氨基酸等电点的计算
侧链不含可解离基团的中性氨基酸： pI = (pK’1 + pK’2 )/2
即：氨基酸的pI值等于该氨基酸的两性离子状态两侧的基 团 pK′值之和的二分之一。等电点pH值与离子浓度 无关，只取决于兼性离子两侧基团的pK值。
侧链含有可解离基团的氨基酸： 酸性氨基酸：pI = (pK’1 + pK’R-COOH)/2 碱性氨基酸：pI = (pK’2 + pK’R-NH3+)/2
六伴穷光蛋：硫、半、光、蛋→半胱、光、蛋（甲硫）氨酸→含硫氨 基酸
酸谷天出门：酸、谷、天→谷氨酸、天门冬氨酸→酸性氨基酸 死猪肝色脸：丝、组、甘、色→丝、组、甘、色氨酸→一碳单位来源
的氨基酸 只携一两钱：支、缬、异亮、亮→缬、异亮、亮氨酸→支链氨基酸 一本落色书：异、苯、酪、色、苏→异亮、苯丙、酪、色、苏氨酸→
氨基酸不同在于R基团就不同
α-氨基酸的通式及α−碳
α-碳原子，不对称碳原子
氨基酸存在立体异构体
镜面
立体结构体：化学性质、物理性质(除旋光度) 相同 生理功能不同
海豹畸形婴儿
氨基酸有D-型及L-型
氨基酸的D-型或L-型以甘油醛为参考
D：Dextrorotatory
（右旋）
L： Levorotatory
5.化妆品工业
防止皮肤干燥的自然保湿因子的主要成分是甘氨酸、羟基丁氨酸、丙 氨酸、天冬氨酸、丝氨酸等游离氨基酸。 在化妆品中添加天冬氨酸或其衍生物以及一些维生素，可防止皮肤老 化。
二.肽
1.肽的定义与结构 肽（Peptide）：一个氨基酸的α-羧基和另一个氨基酸 的α-氨基脱水缩合而成的化合物。
两个氨基酸组成的肽叫二肽； 三个氨基酸组成的肽叫三肽； 多个氨基酸组成的肽叫多肽；

15氨基酸.

15氨基酸.
第十五章
氨基酸、
多肽和蛋白质
第十五章 氨基酸、多肽和蛋白质 学习指导 目的
1、掌握氨基酸的结构和主要化学性质； 2、熟悉重要的组成蛋白质的氨基酸。
重点
氨基酸的结构、两性电离、等电点及主要化学性质
氨基酸是蛋白质的基本组成单位，是人体 不可缺少的物质。
氨基酸的化学合成1850年就已实现，但氨基 酸的发酵法生产在一百年后的1957年才得以 实现用糖类（淀粉）发酵生产谷氨酸。
R CH COOH NH 3
注： 1°等电点为电中性而不是酸碱性的中性（即 pH=7），在溶液中加入电极时其电荷迁移为零。 中性氨基酸 酸性氨基酸 碱性氨基酸 pI = 4.8~6.3 pI = 2.7~3.2 pI = 7.6~10.8
2°等电点时，偶极离子在水中的溶解度最小， 易结晶析出。
氨基酸的存在形式、电离方向和程度，均取决于 溶液的酸碱性即pH值： 1、当加入 H 时，平衡向左移动，有利于碱 式电离，酸式电离受到抑制，氨基酸主要以阳离子形 ﹢ 式存在，电泳向负极移动； 2、当加入OH 时，平衡向右移动，有利于酸 ﹣ 式电离，碱式电离受到抑制，氨基酸主要以阴离子形 式存在，电泳向正极移动； 3、当调节pH在某一特定值时，使其酸式电离 与碱式电离达到平衡，使得羧基与氨基的离子化程度 相等，氨基酸主要以两性离子的形式存在——等电状 态。
二、α-氨基酸的物理性质
1、α-氨基酸一般为无色晶体。 2、熔点比相应的羧酸或胺类要高，一般在 230~300℃。 3、除甘氨酸外，其它的α-氨基酸都有旋光性。 4、L-α-氨基酸一般有甜味，也有无味、苦味的。
三、α-氨基酸的化学性质
氨基酸分子中既含有氨基（-NH2）又含 有羧基（-COOH），因此它具有羧酸和胺类 化合物的性质；同时，由于氨基与羧基之间 相互影响及分子中烃基（-R）的某些特殊结 构，又显示出一些特殊的性质。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
同，反应不同
β-氨基酸受热，容易脱去一分子氨而生成α，β－不 饱和酸。
H
H
RC
C
NH2 H
COOH heat
RC H
C H
COOH + NH3
α，β－不饱和酸
氨基酸的特殊性质
第十八章
（3）受热后的反应——氨基和羧基的相对位置不
同，反应不同
γ－和δ－氨基酸受热后很易分子内脱水生成五元 环和六元环的内酰胺。
H H3C C
Br
COOH + 2 NH3
H H2O H3C C
COOH + NH4Br
NH2
氨基酸的氨基不像一般伯胺的氨基那样容易进一步氨基 化。由于羧基的影响使其碱性比伯胺来得弱的缘故。
氨基酸的制备
第十八章
（3）由丙二酸酯制备
先将丙二酸酯转化成N-乙酰胺基丙二酸酯或N-邻苯 二甲酰亚胺基丙二酸酯，然后烷基化、水解，最后再 脱羧，即可得到α-氨基酸。
第十五章: 氨基酸 多肽 蛋白质
15.1 氨基酸
氨基酸的结构、分类
——羧酸分子中烃基上的一个和几个氢原子被氨基 取代的化合物叫做氨基酸。
氨基酸
α－氨基酸 β－氨基酸 γ－氨基酸等等
自然界中存在最广
氨基酸的命名
——按照系统命名法，以羧酸为母体，氨基为取代基来命名。
——但α-氨基酸通常按照其来源或性质所得的俗名来命名。
R
R
H+
H+
H2N
C H
COO-
OH-
+H3N
C H
COOOH-
负离子
偶极离子
R
+H3N
C H
COOH
正离子
氨基酸的特殊性质
第十八章
（2）水合茚三酮反应
——α－氨基酸的水溶液遇水合茚三酮可生成有颜 色的产物。
O
2
OH
R
OH
+ H2N
C H
COOH
O
水合茚三酮
O
O
N
O
HO
蓝紫色
+ RCHO + CO2 +3H2O
多肽
二肽 三肽 四 肽 等等
由两个氨基酸单元构成
多肽的结构
第十八章
多肽可以看作是由多个氨基酸分子，通过氨基和羧基 之间脱水缩合而形成。
H
HH
H2N C COOH + H N C COOH
R
R
H H2N C
R
肽键
H CO N
H C COOH R
二肽
END
OCΒιβλιοθήκη CH2OHCH2
NH2
CH2
O
CH2 CH2
C
NH C H2
γ－内酰胺
氨基酸的特殊性质
第十八章
（3）受热后的反应——氨基和羧基的相对位置不
同，反应不同
羟基和氨基相隔更远时，受热后可以发生多分子脱水 生成聚心酯。
nNH2(CH2)xCOOH
NH2(CH2)xCO * NH(CH2)xCO * NH(CH2)nCOOH + (n-1)H2O
COOH H2N C H
CH2OH
L-丝氨酸
COOH
H NCH H2C C CHOH H2
L-脯氨酸
CHO HO C H
CH2OH
L-甘油醛
氨基酸分子中含有氨基和羧基，故具有氨基（酰基化反应） 和羧基（酯化反应）的典型性质。
氨基酸的特殊性质
第十八章
（1）酸碱性——两性和等电点
——氨基酸分子中含有氨基和羧基，故是两性物质， 还可形成内盐。
x-2
聚酰胺
氨基酸的制备
第十八章
（1）由蛋白质水解
蛋白质在酸、碱或酶的作用下水解，最后生成多种 α-氨基酸的混合物。将混合物用各种分离手段（如色 层分离法、离子交换法等）进行分离，即可得到各种 氨基酸。
氨基酸的制备
第十八章
（2）由卤代酸水解 卤代酸与过量的氨作用，可以生成氨基酸。
氨基酸的特殊性质
第十八章
（3）受热后的反应——氨基和羧基的相对位置不
同，反应不同
α-氨基酸受热时，两发生脱水而生成环状交酰胺。
R CH
CO
H NH
OH
OH H N H
OC
CH R
R CH C O
HN OC
NH CH R
+ 2H2O
交酰胺
氨基酸的特殊性质
第十八章
（3）受热后的反应——氨基和羧基的相对位置不
NH2CH2COOH
α－氨基乙酸 甘氨酸
NH2CH2CH2COOH
β－氨基丙酸 丙氨酸
NH2（ CH2） 4CHCOOH
NH2 α，ε－二氨基己酸
赖氨酸
HOOC（ CH2） 2CHCOOH
NH2
α－氨基戊二酸 谷氨酸
氨基酸的性质
第十八章
α－氨基酸都是无色晶体，易溶于水，难溶于无水乙醇、 乙醚等有机溶剂。除甘氨酸外，都具有旋光性，属于L构型。
O C2H5ONa
N CH(CO2C2H5)2
CH3SCH2CH2Cl
O N C(CO2C2H5)2
O H2O
H3CSH2CH2C
NH2 C(COOH)2
-CO2
O CH2CH2SCH3 NH2
H3CSH2CH2C CHCOOH
蛋氨酸
15.2 多肽
第十九章
多肽的结构、分类
——分子中含有多个氨基酸单元的聚合物叫做多肽。