第3节蛋白质一级结构(4学时)课件.pptVIP

蛋白质的结构（structure of protein） 为研究的方便，可将蛋白质的结构分为两类： 初级结构（primary structure）:即一级结构，蛋白质的最基本结构； 高级结构（ advanced structure ）又称为三维结构、立体结构、空间结构、构象 二级结构（secondary structure） 三级结构(tertiary structure) 四级结构(quaternary structure) 初级结构与高级结构的关系:一级结构决定高级结构 第3节 蛋白质的一级结构（primary structure of proteins）  1 蛋白质一级结构的概念 （concept of proteins’ primary structure ） 2 蛋白质一级结构的例子—胰岛素（ insulin） 3 蛋白质一级结构的测定 4 蛋白质的一级结构与功能的关系 5 肽与蛋白质的人工合成（自学） 蛋白质一级结构的概念（concept of proteins’ primary structure)） 蛋白质的一结构是指蛋白质多肽链中的氨基酸的排列顺序。在基因编码的蛋白质中，这种序列是由mRNA中的核苷酸序列决定的即DNA分子中核苷酸的序列决定的。 蛋白质的一结构是蛋白质最基本的结构。 其表示方法与多肽相同：从左到右，从N-末端写到C-末端，写出组成多肽链的氨基酸的三个字母或单个字母的简写符号，氨基酸残基之间用“-”或 “·”连接。 多肽链中氨基酸之间的连接键主要是肽键（peptide bonde），另外有的还有二硫键(disulfide bond) ，有链间和链内二硫键之分。 二硫键起着稳定空间结构的作用，二硫键越多越称稳定，而且往往与生物活性有关。 链间二硫键、链内二硫键 2 蛋白质一级结构的例子—胰岛素（insulin） 胰岛素是动物胰脏中胰岛β细胞分泌的一种分子量较小（5 700）的激素蛋白质； 其主要功能是促进糖原的合成和加速葡萄糖的氧化，从而使体内血糖浓度降低，即低血糖效应。 分泌不足时，组织中的糖利用发生障碍，肝糖原分解加速，并从尿中排而患糖尿病，因此，临床上胰岛素可用来治疗糖尿病。 胰岛素的一级结构是由英国的Sanger(桑格)等于1953年首先完成的，花费了10年时间，这是蛋白质化学研究史上一项重大成就。 结构特点 1）胰岛素由A、B二条链组成，A链21个氨基酸残基（含4个Cys），B链30个氨基酸残基(含2个Cys) 2）有3个二硫键：A6-A11（链内）；A7-B7；A20-B19（链间） 3）没有Trp, Met，（Asp都以Asn形式存在，共有17种氨基酸） 核糖核酸酶的一级结构 3 蛋白质一级结构的测定（主要内容） 3.1 一级结构测定的一般步骤(或策略) 3.2 几个重要的测定步骤 3.3 蛋白质序列数据库 3.1 一级结构测定的一般步骤(或策略) 1）测定蛋白质分子中多肽链的数目； 2）拆分蛋白质分子的多肽链； 3）断开多肽链内的二硫键； 4）分析测定每一多肽链的氨基酸组成（amino acid composition）； 5）鉴定多肽链的N-末端和C-末端的氨基酸； 6）裂解多肽链成较小片段； 7）测定各肽段的氨基酸序列； 8）确定肽段在多肽链中的次序，即重建完整多肽链的一级结构； 9）确定多肽链中二硫键的位置。 3.2 几个重要的测定步骤（内容） 3.2.1 肽链末端的测定:N-末端;C-末端 3.2.2 肽链的拆开和分离(-S-S-的断裂) 3.2.3 氨基酸组成的分析测定 3.2.4 肽链的部分裂解:化学法, 酶法 3.2.5 肽段氨基酸序列的测定 3.2.6 肽段在多肽链中次序的确定 3.2.7 二硫键位置的确定 3.2.1 肽链末端的测定:N-末端;C-末端 1） N-末端分析 ① 二硝基氟苯（DNFB，或Sanger）法 ② 丹磺酰氯(DNS)法 ③苯异硫氰酸酯(PITC,或Edman降解)法 ④氨肽酶（amino peptidase）法 2）C-末端分析 ①肼解法 ②还原法 ③羧肽酶法 ①二硝基氟苯（DNFB，或Sanger）法 多肽链的游离NH2与DNFB(又称为Sanger试剂)反应后，生成DNP-多肽， 酸水解生成DNP-氨基酸衍生物和其它游离氨基酸， DNP-氨基酸为黄色，然后用有机溶剂(如已酸已酯)抽提出来， 用纸层析、薄层层析或高效液相层析法(HPLC)进行定性、定量测定。 ②丹磺酰氯(DNS)法 该法原理与DNFB相同，只是将DNS代替DNFB试剂； DNS具有强烈的荧光，灵敏度比DNFB法高100倍，并且水解后的DNS-氨基酸不需要提取，可直接用纸电泳或薄层层析或荧光光度计检测。 苯异硫氰酸酯(PI