1、蛋白质的元素组成
CHON
凯氏定氮
2、氨基酸组成
20种L-型α氨基酸(Gly除外)
第一个发现的氨基酸:天冬氨酸;最后一个发现的氨基酸:苏氨酸
3、蛋白质分类
(1)按组成:
简单蛋白:仅由氨基酸构成
结合蛋白:核蛋白、糖蛋白、脂蛋白、金属蛋白、黄素蛋白、色素蛋白、磷蛋白
(2)按分子外形的对称程度:
球状、纤维状、膜蛋白
(3)按功能分:
酶、运输、营养和贮存、激素(蛋白激素)、受体蛋白(比如GPCR)、运动、结构、防御(抗体等)
4、蛋白质的大小和形状
- 几个氨基酸组成的肯定是肽
- 少于10kDa(80-90个氨基酸)的低分子量聚合物称为肽、寡肽或者生物活性肽
- 大于10kDa的一般称为蛋白质;但
- 氨基酸平均分子量128,蛋白质分子量=AA数目*110(相当于减掉肽键生成生成的水)
5、蛋白质分子的构象和结构层次
构象:
一级结构:
二级结构
三级结构
四级结构
6、蛋白质功能的多样性
(7)具免疫防御功能:抗体、皮肤的角蛋白(人体最大的免疫器官是皮肤)、血凝蛋白
氨基酸
基本氨基酸(编码的蛋白质氨基酸):
稀有氨基酸(非编码的蛋白质氨基酸):
非蛋白质氨基酸:
氨基酸的基本特性:氨基酸能聚合,有酸碱特性,有独特的理化性质
按照R基团的化学结构分类
- 非极性、脂肪族
- 芳香族
- 极性但不带电荷
- 带正电荷(碱性)
- 带负电荷(酸性)
非编码的蛋白质氨基酸
也称修饰氨基酸,是在蛋白质合成后,由基本氨基酸修饰而来;氨基酸的代谢产物
非蛋白质氨基酸
不组成蛋白质,但有生理功能
氨基酸的理化性质
(1)氨基酸的旋光性
(2)氨基酸的光吸收
Tyr、Phe、Trp含有共轭双键。
在280nm有最大光吸收
氨基酸的两性解离和酸碱滴定
氨基酸的分子内环境影响PKa
氨基酸的等电点
概念:在一定的pH条件下,某氨基酸接受或给出质子的程度相等,分子所带的静电荷为0
计算:碱性的aa是两个较大的pKa平均,其他aa都是两个较小的pKa取平均
侧链有可解离基团氨基酸的pI
氨基酸的一般物理性质
- 为无色晶体
氨基酸的化学性质
(1)α氨基参加的反应
A、与亚硝酸反应(文斯莱克法)
B、酰化反应(与酰基化试剂、
C、烷基化反应(α氨基中的氮是一个亲核中心,能发生亲核取代反应)
Sanger反应:
Edman反应:
D、生成希夫碱的反应(Schiff,与醛反应)
E、脱氨基反应
(2)α羧基参加的反应
A、成脂反应
B、成酰氯反应
C、脱羧基反应
(3)α氨基和α羧基
成肽反应
(4)侧链R基参加的反应:用于蛋白质的化学修饰
氨基酸的分离和分析
1、纸层析:利用氨基酸的亲水性,根据各种氨基酸在两个溶剂系统中具有不同的分配系数分开
- 固定相:滤纸纤维素上吸附的水
- 流动相:
2、离子交换层析:根据各种氨基酸不同的
3、高效液相色谱(HPLC)
特点:颗粒细表面积很大;高压、洗脱速度增大;快速、灵敏
多肽和蛋白质
肽由氨基酸聚合而成
肽
肽键
氨基酸顺序
氨基端(N端)和羧基端(C端)
肽的重要性质
1、旋光性
2、肽的酸碱性质
3、肽的化学反应
双缩脲反应:
常见重要的活性肽
1、谷胱甘肽(GSH,Glu-Cys-Gly)
2、催产素
3、加压素
4、胰岛素
5、脑啡肽
6、短杆菌肽(抗生素)
7、毒素
蛋白质的组成
多肽+:
辅因子
辅酶:
辅基:共价连接、一般为金属离子
复合蛋白质含有共价结构的非蛋白组分
蛋白质中氨基酸的可逆共价修饰
磷酸化:丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸
甲基化:
乙酰化:
AMP修饰:
蛋白质中氨基酸的数目
细胞色素C
蛋白质的分离纯化和研究
1、沉淀作用
大小、溶解度、疏水性、亲和纯化、热稳定性
蛋白质溶液属于胶体
水化膜
等电点沉淀:蛋白质在等电点的溶解度最小;沉淀的蛋白质保持天然构象
盐析:盐破坏蛋白质表面的水化层
盐溶
有机溶剂沉淀:
重金属离子沉淀:
加热沉淀:
2、层析
概念:
分配系数:
凝胶过滤层析(分子筛层析):
离子交换层析:
亲和层析:
3、电泳
SDS-PAGE:
超速离心: