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现代动物生物化学 蛋白质结构与功能的 现代概念 New Concepts of Protein Structure and Functions (1) 蛋白质在生命活动中的作用  生物催化 ，如酶  物质运输，如血红蛋白  运动，如肌动蛋白、肌球蛋白  组织基质和细胞骨架，如胶原、微管蛋白  信号传导，如激素、细胞因子  能量转换，如细胞色素、叶绿素  防御，如免疫球蛋白、凝血因子  基因调节，如复制因子、转录因子  营养贮存，如谷蛋白、酪蛋白 氨基酸 （amino acids ）  生物机体中已发现180多种  常见的组成蛋白质的标准氨基酸，20种  在蛋白质中不常见的氨基酸，由常见氨基酸修饰 （羟基化、磷 酸化等）产生，如羟基赖氨酸，羟基脯氨酸，磷酰丝氨酸等十 多种。还有硒半胱氨酸 （HSe取代半胱氨酸中的HS ）和吡咯赖 氨酸，分别由UGA和UAG编码  非组成蛋白质的氨基酸，150多种 氨基酸通式 举 例 蛋白质中的氨基酸 （除甘氨酸）都是L型的α-氨基酸 组成蛋白质的20种标准氨基酸 氨基酸的重要理化性质和应用  兼性离子 （zwitterion ）和等电点 （pI ）  氨基酸的氨基可以被酰氯或酸酐酰基化，在多肽化学合成中用于 氨基的保护  氨基酸的氨基与苯异硫氰酸酯 （PITC ）等的烃基化反应用于多 肽的N末端氨基酸的鉴定  大多数氨基酸与茚三酮反应呈蓝紫色，用于其定性定量分析  芳香族氨基酸在280 nm有特异的吸收峰，用于其定性定量分析 蛋白质的结构概述 肽键与肽链 一个氨基酸的α-氨基与另一个氨基酸的 α-羧基之间缩合脱去一分子水形成肽键 N端 C端 蛋白质的一级结构 （primary structure ） 即蛋白质的化学结构。指的 是多肽链上氨基酸残基的种类 和排列顺序，也包括二硫键的 数目。蛋白质的一级结构是由 为其编码的基因上的核苷酸序 列所决定的。 胰岛素的一级结构 A和B两条肽链，分别有21和30 个氨基酸残基，A链内部有一对二 硫键，A链和B链之间有2对二硫 键。 多肽链氨基酸序列测定的意义 结构预测 功能预测 蛋白质改造 蛋白质药物设计 氨基酸测序的程序 纯化蛋白质的氨基酸组成分析； 确定肽链的末端和S-S键数目； 专一地酶解大的多肽成为较小的片段； 蛋白质序列仪 （Edman降解）或质谱仪； 应用肽段序列重叠法确定氨基酸的排序； 确定S-S键的位置。 Edman降解测序 1. 苯异硫氰酸酯 （PITC ）在碱性条件下与肽链的N-端的氨基酸 残基反应，形成苯氨基硫甲酰 （PTC ）衍生物，即PTC-肽 2. PTC-肽用三氟乙酸处理，N-端氨基酸残基肽键被切断，释放 出该氨基酸残基的噻唑啉酮苯胺衍生物，经有机溶剂萃取， 在酸作用下环化，形成苯乙内酰硫脲 （PTH ）衍生物，即 PTH-氨基酸 3. 留在溶液中的少了一个氨基酸残基的肽再重复进行上述反应过 程，每一循环都获得一个PTH-氨基酸 4. 用HPLC对PTH-氨基酸进行分析鉴定