蛋白质的共价结构

三字母符号时，氨基酸之间用连字符(－)或(· )隔开。
• 一级结构的全部内容包括： 多肽链数目、氨基酸组成、氨基酸顺序、连接方式、 二硫键的数目和位置、非氨基酸成分等
自1953年Sanger F.报道了牛胰岛素两条多肽链 的氨基酸序列以来，已有100，000多个不同蛋白质 的氨基酸序列被测定（简称蛋白质测序）。
蛋白质的一级结构研究
研究一级结构需要阐明的内容： • 1）蛋白质分子的多肽链数目。 • 2）每条肽链的末端残基种类。 • 3）每条肽链的氨基酸顺序。 • 4）链内或链间二硫键的配置等。
测定蛋白质的一级结构的主要意义： • 一级结构是研究高级结构的基础。 • 可以从分子水平阐明蛋白质的结构与功能的关系。 • 可以为生物进化理论提供依据。 • 可以为人工合成蛋白质提供参考顺序。
CH C
N
CH COO -
O
Peptide bond
* 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……
* 由二十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)。
* 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)。
R2 O
R3 O
H2N CH C HN CH C HN CH C
N端
氨基酸残基 氨基酸残基
肽链书写方式：N端→C端 肽链有链状、环状和分支状。
Rn O HN CH COH
C端
命名：根据氨基酸组成，由N端→C端命名
O
O
H3C CH C HN CH2 C HN CH COOH
NH2
CH2
CH H3C CH3
蛋白质的一级结构是指蛋 白质多肽链中氨基酸的排 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。

水解后的DNS-氨基酸不需要提取。
★DNFB法：Sanger试剂，DNP-多肽，酸水解，黄色DNP氨基酸，有机溶剂（乙酸乙酯）抽提分离，纸层析、薄 层层析、液相等
★ PITC法：Edman法，逐步切下。无色PTH-氨基酸，
有机溶剂抽提，层析。
2020/5/8
29
§3.4 蛋白质一级结构测序
3、 测序前的准备工作
§3.3 肽
1、 肽和肽键的结构
2020/5/8
14
§3.3 肽
1、 肽和肽键的结构
★多肽链可以看成由Cα 串联起来的无数个酰胺平 面组成
2020/5/8
15
§3.3 肽
2、 肽的物理和化学性质
（1）、 旋光性 一般短肽的旋光度等于其各个氨基酸的旋光度的总和。 （2）、 酸碱性质 短肽在晶体和水溶液中也是以偶极离子形式存在。 肽的酸碱性质主要取决于Ｎ端α－ＮＨ２和Ｃ端α－ COOH以及侧链Ｒ上可解离的基团。
Leu+ Pro0 Val-
此肽除Glx外，净电荷为0，可根据此肽的电
泳行为确定是Glu或是Gln。
2020/5/8
38
§3.4 蛋白质一级结构测序
5、 二硫键、酰胺及其他修饰基团的确定
（3）、 糖、脂、磷酸基位置的确定
糖类通过Asn、Ser与蛋白质连接，-N-糖苷 -0-糖 苷
脂类：Ser、 Thr、Cys 磷酸：Ser、 Thr、His 经验性序列：
§3.4 蛋白质一级结构测序
1、蛋白质测序的基本策略 对于一个纯蛋白质，理想方法是从N端直接测至 C端，目前能测100多个N端氨基酸。
（1）、 直接法（测蛋白质的序列） 两种以上特异性裂解法
N A 法裂解 A1 A2 B 法裂解 B1 B2

N-
基苯衍生物（DNP）。
末 • 在酸性条件下水解，得到黄色DNP-氨基酸，
端 其余为游离氨基酸。该产物能够用乙醚抽提
基 分离。不同的DNP-氨基酸可以用色谱法（层
氨 析法）进行鉴定。
基
酸
O2N
RO F + H2N CH C
O2N
RO HN CH C
测
NO2
NO2
定
DNFB
H+ H2O
O2N
N-端 氨 基 酸 RO
• 1，样品必需纯（>97%以上）； • 2，知道蛋白质的相对分子量。
蛋白质一级结构测定的步骤
1、测定蛋白质多肽链数目 2、拆分蛋白质分子多肽链 3、断开链内二硫键 4、分析每一多肽链氨基酸组成 5、鉴定多肽链N-末端和C-末端 6、多种方法的部分水解，分离水解后得到的小片段
多肽 7、测定上述小片段多肽的序列 8、利用交叉重叠法拼出一条完整多肽链 9、确定二硫键位置
细胞核中的核糖核蛋白等。
按功能的蛋白质分类
按功能的蛋白质分类法
1. 酶类,
占细胞内蛋白质种类的绝大部分
2. 运输蛋白, 如albumin, hemoglobin, transferrin等
3. 收缩运动蛋白, 如actin, myosin, tubolin等
4. 激素蛋白,
如insulin, growth hormone等
N-端 CH2
H CH
H CH2
H CH2
H CH2 C-端
OH
CH3 CH3
CO2H
CH2
肽键 OH
CONH2
• 在多肽链中，氨基酸残基按一定的顺序排列，这种排 列顺序称为氨基酸顺序

γ-肽键 GSH容易氧化，二分子GSH脱氢以二硫键相连成 氧化型的谷胱甘肽（GSSG）
谷胱甘肽是某些酶的辅酶，在体内氧化还原过程 中起重要作用。
YOUR SITE HERE
2）、促肾上腺皮质激素（ACTH）
第 4 章 蛋 白 质 的 共 价 结 构
大脑分泌的ACTH参与意识行为的调控； 腺垂体分泌的ACTH主要作用于肾上腺皮质
组成多肽链的氨基酸残基的 连接方式和排列顺序
二硫键
YOUR SITE HERE
蛋白质的一级结构： 第 4 章 蛋 白 质 的 共 价 结 构 (Primary structure) 组成蛋白质的多肽链数目 多肽链的氨基酸顺序 多肽链内或链间二硫键的数目和位置
YOUR SITE HERE
第 4 章 蛋 白 质 的 共 价 结 构
蛋 白 质 的 共 价 结 构
构型(configuration)：在给定的化学结构下， 分子中原子在键合时所形成的不同的空间排列 （可分离）
旋光 异构 顺反 异构
YOUR SITE HERE
第 4 章 蛋 白 质 的 共 价 结 构
构象(conformation)：在化学结构和 configuration相同的分子中，其原子由于单键的 内旋转(internal totation)而在空间形成的不同 的构象体可以相互转化
runner's high
YOUR SITE HERE
4）、胰高血糖素 ——29肽
第 4 章 蛋 白 质 的 共 价 结 构
YOUR SITE HERE
4、肽的物理和化学性质
第 4 章 蛋 白 质 的 共 价 结 构 • 离子晶体，熔点高，两性离子。 • 1、双缩脲反应（biuret reaction）是肽和 蛋白质所特有的一个反应。一般含有两 个或两个以上的肽键的化合物与CuSO4碱 性溶液都能发生双缩脲反应面生成紫红 色或兰紫色复合物