课件：第二章---蛋白质的结构与功能.ppt

例：镰刀形红细胞贫血 N-val · his · leu · thr · pro · glu · glu · · · · ·C(146) N-val · his · leu · thr · pro · val · glu · · · · ·C(146) 这种由蛋白质分子发生变异所导致的疾病，称为“分子病”。 重要蛋白质氨基酸序列的改变可引起疾病 分子伴侣(molecular chaperones) 分子伴侣是蛋白质合成过程中形成空间结构的控制因子。 在新生肽链的折叠、加工和穿膜进入细胞的过程中起关键作用。 通过提供一个保护环境从而加速蛋白质折叠成天然构象或形成四级结构。 一级结构是决定蛋白质空间构象唯一的决定因素吗? 蛋白质的空间构象是其功能活性的基础，构象发生变化，其功能活性也随之改变。 二、蛋白质空间结构与功能的关系 肌红蛋白 Mb 血红蛋白 Hb 蛋白质空间结构的改变伴随其功能的变化，称为变构效应或别构效应（allostreric effect)。 举例：蛋白质的变构效应 引起蛋白质发生别构效应的物质变构剂或别构剂 *协同效应(cooperativity) 一个寡聚体蛋白质的一个亚基与其配体结合后，能影响此寡聚体中另一个亚基与配体结合能力的现象，称为协同效应。 如果是促进作用则称为正协同效应 (positive cooperativity) 如果是抑制作用则称为负协同效应 (negative cooperativity) 血红蛋白的构象变化与结合氧 氧分压（mmHg) 氧饱和度( ) % Hb Hb 的氧解离曲线 小分子O2作为变构剂或效应剂引起 Hb 的空间结构改变 蛋白质构象改变与疾病 蛋白质构象疾病：若蛋白质的折叠发生错误，尽管其一级结构不变，但蛋白质的构象发生改变，仍可影响其功能，严重时可导致疾病发生。 举例:疯牛病中的蛋白质构象改变 疯牛病是由朊病毒蛋白(prion protein, PrP)引起的一组人和动物神经退行性病变。 正常的PrP富含α-螺旋，称为PrPc。 PrPc在某种未知蛋白质的作用下可转变成全为β-折叠的PrPsc，从而致病。 PrPc α-螺旋 PrPsc β-折叠 正常 疯牛病 朊病毒蛋白质其实是存在于神经细胞中的一种正常蛋白质。变成了致病原的朊病毒和正常的朊病毒蛋白之间在一级结构上是一样的，不同就在构象上。 第四节 蛋白质的理化性质和分离纯化 The Physical and Chemical Characters and Separation and Purification of Protein （一）蛋白质的两性电离特性 一、理化性质 蛋白质分子除两端的氨基和羧基可解离外，氨基酸残基侧链中某些基团，在一定的溶液pH条件下都可解离成带负电荷或正电荷的基团。 * 蛋白质的等电点( isoelectric point, pI) 当蛋白质溶液处于某一pH时，蛋白质解离成正、负离子的趋势相等，即成为兼性离子，净电荷为零，此时溶液的pH称为蛋白质的等电点 碱负 酸正 思考： 　1）含酸性氨基酸较多的蛋白质其等电点 是偏酸还是偏碱？ 2）等电点为6的蛋白质于8.6的缓冲溶 液中，其于电场中向何方向移动？ 　应用：电泳、离子交换层析分离蛋白质 （二）蛋白质的胶体性质 1、分子大，不易透过半透膜-用于透析、超滤。 　　　 举例：胶原蛋白的分离纯化 2、可形成稳定的水溶液： 　 　　　　水化膜、表面电荷 思考：若欲使蛋白质沉淀，可采取何策略？ + + + + + + + 带正电荷的蛋白质 － － － － － － － － 带负电荷的蛋白质 在等电点的蛋白质 水化膜 + + + + + + + + 带正电荷的蛋白质 － － － － － － － － 带负电荷的蛋白质 不稳定的蛋白质颗粒 酸 碱 酸 碱 酸 碱 脱水作用 脱水作用 脱水作用 溶液中蛋白质的聚沉 （三）蛋白质的变性、沉淀和凝固 １、蛋白质的变性(denaturation) １）定义：在某些物理和化学因素作用下，其特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质改变和生物活性的丧失的现象。 ３）造成变性的因素 物理因素：高温、高压、紫外线照射、　　 　　　　　剧烈震荡等 化学因素：强酸、强碱、有机溶剂、重 金属盐等 ２）变性的本质： 空间结构破坏（次级键断裂），不改变蛋白质的一级结构。 ４）性质改变： ①生物学活性丧失 ②溶解度下降 ③粘度增加