第四章蛋白质的共价结构

单字母 符号 A R N D B C Q E Z
名称
亮氨酸(leucine) 赖氨酸(lysine) 甲硫氨酸(蛋氨酸)(methionine) 苯丙氨酸(phenylalanine)
三字母 符号 Leu Lys Met Phe
单字母 符号 L K M F
脯氨酸(praline) 丝氨酸(serine) 苏氨酸(threonine)
Pro
P
Ser
S
Thr
T
甘氨酸(glyΒιβλιοθήκη ine) 组氨酸(histidine) 异亮氨酸(isoleucine)
Gly
G
色氨酸(tryptophan)
His
H
酪氨酸(tyrosine)
Ile
I
缬氨酸(valine)
Trp
W
Tyr
Y
Val
V
2、计算赖氨酸的εα-NH3+20%被解离时的溶液PH。[9.9]
第四章 蛋白质的共价结构
提要
蛋白质分子是由一条或多条肽链构成的生物大分子。多肽链是由氨基酸通过肽键共价连接而成的，各 种多肽链都有自己特定的氨基酸序列。蛋白质的相对分子质量介于6000到1000000或更高。
蛋白质分为两大类：单纯蛋白质和缀合蛋白质。根据分子形状可分为纤维状蛋白质、球状蛋白质和膜 蛋白质。此外还可按蛋白质的生物学功能分类。
表3-1 氨基酸的简写符号
名称
丙氨酸(alanine) 精氨酸(arginine) 天冬酰氨(asparagines) 天冬氨酸(aspartic acid) Asn和/或Asp 半胱氨酸(cysteine) 谷氨酰氨(glutamine) 谷氨酸(glutamic acid) Gln和/或Glu

蛋白质中的共价键和非共价键
在蛋白质中，共价键和非共价键是两种不同类型的键。

共价键是通过原子间的电子共享形成的化学键。

在蛋白质中，共价键主要存在于氨基酸之间，通过肽键连接氨基酸残基。

肽键是一种共价键，由氨基酸的羧基与下一个氨基酸的氨基组成，形成了多肽链。

这种共价键是蛋白质的骨架结构的基础，决定了蛋白质的线性序列。

非共价键是指不涉及电子共享的键。

在蛋白质中，非共价键包括氢键、离子键、范德华力和疏水作用等。

这些键在蛋白质的三维结构中起到重要作用，稳定蛋白质的折叠和功能。

氢键是最常见的非共价键，它由氢原子与电负性较高的原子（如氧、氮）之间的相互作用形成。

离子键是正负电荷之间的相互作用，通常由带电的氨基酸残基（如赖氨酸、谷氨酸）和带相反电荷的残基（如天冬酰胺酸、苏氨酸）之间形成。

范德华力是分子间的瞬时诱导偶极相互作用，疏水作用是由水分子与疏水性氨基酸残基之间的相互作用引起的。

蛋白质的结构和功能都受到共价键和非共价键的影响。

共价键提供了蛋白质的线性序列和主要的骨架结构，而非共价键则在蛋白质折叠和稳定以及蛋白质与其他分子的相互作用中发挥重
要作用。

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。
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§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
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§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
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§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。
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§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

蛋白质顺 序测定基 本方法路 线
纯蛋白质
二硫键拆开
末端氨基酸测定 专一性裂解
将肽段分离并测出顺序
将肽段顺序进行叠联以确定完整的顺序
测定一级结构的基本方法
基本步骤： (1) 测定末端氨基酸数目，确定蛋白质分子是由几条 肽链构成的； (2) 拆分蛋白质分子的多肽链，断开多肽链内二硫键 并分离出每条肽链。 (3)将肽链完全水解，测定每条多肽链的氨基酸组成 (4)鉴定多肽链N－末端、C－末端氨基酸残基 (5)至少用两种方法将多肽链水解成较小的片段； (6)分离并测定各肽段的氨基酸序列； (7)片段重叠法重建完整多肽链一级结构； (8)确定半胱氨酸残基间形成二硫键交联桥的位置。
胰岛素
-巯基乙醇
碘乙酸
尿素和盐酸胍与蛋白质的可能作用方式： a.与肽链竞争氢键 b.增加非极性侧链在 水中的溶解度
（NH）
脲或胍 脲或胍
（四）氨基酸组成的分析
氨基酸分析仪进行测 定，测定每条多肽链 的AA组成，并计算出 AA成分的分子比。
（五）裂解多肽链成较小的片段
酶解法：如胰蛋白酶
胰凝乳蛋白酶 化学法：如溴化氰法 羟胺法
二硫键位置的确定
+
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ第 二 向
a b
-
pH6.5 图中a、b两个斑点是 由一个二硫键断裂 产生的肽段
+
第一向
-
Brown和Hartlay对角线电泳图解
（九）蛋白质测序举例
• 胰岛素测序自学
胰岛素的分子量为5734道尔顿，由51个氨基酸组成。
含A、B两条链，（A链：21肽 ，B链：30肽）。 A链和B链之间由两个链间二硫键（A7-B7,A20B19)连接，A链本身第6位和第11位的2个Cys残基之 间形成一个链内二硫键。