第二章蛋白质详解.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 蛋白质的沉淀反应 盐析与盐溶 高浓度中性盐降低蛋白质溶解度 低浓度中性盐增加蛋白质溶解度 思考盐析和盐溶的理论依据 性质 盐析不破坏蛋白质分子构象 不同蛋白质盐析所需盐浓度不同 大量的中性盐与水分子结合能力强于蛋白质和水的结合能力，因此破坏了蛋白质表面水化膜，导致蛋白质相互聚集，发生沉淀。 盐析 蛋白质表面的带电基团吸附了盐离子，而盐离子的水合能力比蛋白质更强，因此形成了蛋白质－盐－水这样的结构，保证蛋白质颗粒不能相互聚集，从而增加了蛋白质的溶解度 盐溶（salting in） 分子在 盐 析 盐溶 蛋白质的盐析 第二章 蛋白质重点章节 蛋白质的构件——氨基酸 蛋白质的共价结构 * * 　 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 蛋白质的变性与复性 变性的定义（小重点） 天然蛋白质因受理化因素的影响，次级键被破坏，天然构象解体，生物活性丧失，这种现象叫做变性。 本质：高级结构解体，但不影响蛋白质的一级结构 蛋白质变性后表现 A生物活性丧失，比如酶失去催化作用； B理化性质改变，原来藏在分子内部不易起化学反应的基团，由于蛋白质结构松散而暴露，导致发生某些化学反应，使蛋白质粘度、扩散系数、旋光性等方面发生变化； 思考：为什么熟食容易消化？ 变性的因素 化学因素：强酸、碱、尿素、胍、去污剂等 医疗器械的消毒灭菌 物理因素：加热、紫外线、超声波、辐射等 不同的蛋白质对各种因素的敏感程度不同。 破坏氢键 改变电荷 破坏疏水力 还有一些生存能力超强的微生物--嗜极菌，能在高浓度的盐湖中、被重金属污染的强酸性尾矿中以及核反应堆废料池中生存。 复性 核糖核酸酶中四对二硫键及其氢键。在β—巯基乙醇和8M尿素作用下，发生变性，失去生物学活性，变性后如经过透析去除尿素，β—巯基乙醇，并设法使疏基氧化成二硫键，酶蛋白又可恢复其原来的构象，生物学活性也几乎全部恢复，此称变性核糖核酸酶的复性。 综上，可见一级结构携带了蛋白质空间结构的所有信息； 空间三维结构决定了蛋白质的功能? 本小节重点 1.蛋白质的四级结构定义以及维持力 2.二级结构主要有α-螺旋、β-折叠、β-转角 3.蛋白质变性与复性 2.6 蛋白质的结构和功能的关系 蛋白质的空间结构与功能的关系 进化过程中出现两个重要的氧结合蛋白质：肌红蛋白和血红蛋白 Oxygen binding proteins 肌红蛋白（Mb） Myoglobin In muscles 储藏氧气 仓库？ 单体 血红蛋白(Hb) Hemoglobin In red blood cells 运输氧气 货车？ 四聚体 1*肌红蛋白 肌红蛋白相对较小，由一条多肽链（珠蛋白）和一个血红素辅基构成，由153AA残基组成。 多肽主链由8各长短不一的螺旋组成， 分别命名为A、B……H，这些螺旋靠非螺旋区连接。 肌红蛋白结构与功能 而血红素辅基处在由螺旋E、F形成的疏水口袋中，这种疏水环境保证了血红素中心的铁原子只能和小分子物质结合：如氧气。 这种结构的铁原子并非只能与氧气结合，除了氧以外，CO、NO、H2S等也能和血红素结合，并且结合力比氧高，因此具有毒性。 血红素 血红素辅基的卟啉环与亚铁离子结合。 Fe2+ Fe3+ X 血红素结合部位的两个组氨酸残基在 结合氧气功能中起关键作用。 第一个组氨酸残基是His F8,称为近端组氨酸 第二个组氨酸残基是His E7,称为远端组氨酸 第五配体 血红素在蛋白中的位置 Proximal His 近端 Distal His 远端 Fe-O键轴 2*血红蛋白的结构与功能 四亚基（两条α链+两条β链）组成的四级结构，亚基三级结构与肌红蛋白类似，每个亚基结合一个血红素辅基。 整个蛋白质可结合4分子氧。 4个亚基间靠盐键连接。 其中有两个亚基（beta）之间含有1分子2、3－BPG（二磷酸甘油酸。 疏水环境 血红蛋白四级结构带来两个肌红蛋白所没有的结构特点： 1 亚基之间的接触界面 2 亚基之间的“空穴” 2、3－BPG（二磷酸甘油酸。 Hemoglobin binds oxygen cooperatively O2 a a a a b b b b T 态 R 态 O2 Hemoglobin binds oxygen cooperatively O2 O2 O2 O2 O2 a a a a b b b b *去氧-氧合血红蛋白构象变化 协同作用