蛋白质
2020-10-10 21:17:04 26 举报AI智能生成
生物化学-蛋白质思维导图
作者其他创作
大纲/内容
三维结构
二级结构
构型和构象
构型
构象
稳定高级空间结构的力
氢键
疏水相互作用
离子键
范德华力
二级结构
规则构象
α-helix
β-sheet
平行式
反平行式
β-turn
β-bulge
不规则构象
无规卷曲（loops）
超二级结构（motif）
αα
βββ
βαβ
结构域（domin）
空间上相互独立，彼此分隔
功能上相互独立
结构域与分子整体域以共价键相连
三级结构
一般都是球蛋白
大多数疏水氨基酸在分子内部
大多数亲水氨基酸在分子表面
四级结构
两条以上多肽链非共价连接构成的蛋白质才有四级结构
稳定力：疏水相互作用
性质：对称性
环状对称
双面对称
立方点群对称
优越性
增强结构稳定性
提高遗传经济性和效率
使催化基团形成完整的催化部位，利于调控
具有协同效应和别构效应
案例
纤维蛋白
蜘蛛丝
胶原蛋白
膜蛋白
牛胰核糖核酸酶实验
折叠
驱动力：疏水相互作用
热力学驱动：自由能下降
途径
体外
体内
分子伴侣
折叠酶
PDI
PPI
变性（去折叠）
生物活性丧失
一些侧链疏水基团暴露，溶解度降低
理化性质改变
复性
研究蛋白质结构
X射线
核磁共振
冷冻电镜
结构与功能
肌红蛋白(Mb)
珠蛋白
一级结构：153个氨基酸组成的单链
二级结构：8段α螺旋
三级结构：典型球蛋白，可溶
血红素（辅基）
卟啉环
Fe2+
O2、CO与肌红蛋白的结合
HisE7：能与O2紧密接触
Mb-血红素：降低对CO的亲和力（HisE7的空间位阻）
O2与HisE7通过氢键结合有助于氧合肌红蛋白的稳定
构象变化
非氧合
氧合
氧结合曲线
双曲线
P50=2
血红蛋白(Hb)
蛋白结构
一级结构：2α链，2β链
二级结构：7个α螺旋
三级结构：β链与Mb类似
氧合曲线
S形曲线
P50=26
三大效应
正协同效应
波尔效应
别构效应
T态
R态
氧对R态的亲和力高于T态
BPG
血红蛋白分子病
HbM家族性紫绀症
镰刀型细胞贫血症
地中海贫血
分离纯化
分离
细胞破碎
机械破碎法
渗透破碎法
反复冻融法
超声波法
酶法
抽提
纯化
初步纯化
等电点沉淀法
盐析
有机溶剂沉淀
进一步纯化
根据分子量不同
透析
超过滤
沉降分析（测定相对分子量）
沉降系数S
密度梯度离心
凝胶过滤层析
根据电荷不同
离子交换层析
电泳
SDS-PAGE
等电聚焦电泳
双向电泳
根据特异性结合
亲和层析
概述
生物学功能
催化功能
生物体的结构成分
运输&储存
运动作用
免疫保护作用
调节作用
支架和受体作用
其他
化学组成
主要元素
C 50%
H 7%
O 23%
N 16%
S 0~3%
含量计算
分类
按形状
纤维蛋白
球状蛋白
膜蛋白
按分子组成
简单蛋白
结合蛋白
按功能
氨基酸
结构
结构通式
分类
按侧链性质分
疏水（非极性）脂肪族
Gly(G)
Ala(A)
Val(V)
Leu(L)
Ile(I)
Pro(P)
Met(M)
亲水（极性）不带电
Ser(S)
Thr(T)
Cys(C)
Asn(N)
Gln(Q)
芳香族
Phe(F)
Tyr(Y)
Trp(W)
带正电（碱性）
Lys(K)
Arg(R)
His(H)
带负电（酸性）
Asp(D)
Glu(E)
呈味氨基酸
Glu, Asp, Phe, Gly, Ala, Tyr
人体是否可合成
必需氨基酸
Met, Lys, Ver, Ile, Phe, Leu, Trp, Thr
半必需氨基酸
Arg, His
非必需氨基酸
稀有氨基酸
甲基化
磷酸化
非蛋白质氨基酸
L-瓜氨酸(Cit)
L-鸟氨酸(Orn)
构型
物理性质
紫外吸收光谱(UV)
2共轭双键：His
3共轭双键：Trp, Tyr, Phe
强吸收光谱可用于定量测量
旋光性
溶解性
熔点
化学性质
解离
等电点(pI)
侧链不含解离基团的中性氨基酸等电点
侧链含可解离基团的氨基酸
酸性氨基酸
碱性氨基酸
小结
1. 各种氨基酸的pI值不同
2. 同一pH下，各种氨基酸所带电荷不同
3. 处于pI时，氨基酸溶解度最小
成肽反应
与茚三酮反应
Pro&Hyp
其它氨基酸
应用
侧链的特异反应
一级结构
肽
形成
分类
二肽
寡肽
多肽
蛋白质
肽单位
1. 肽单位是一个刚性的平面结构
2. 肽平面中羰基氧与亚氨基氢大多处于相反位置
3. Cα和-NH的N、Cα和-CO的Co之间是单键，可自由旋转
Ramachandran plot
氨基酸平均相对分子量为110
活性肽
谷胱甘肽(GSH)
α-鹅膏蕈碱
激素
序列分析
1. 一级结构不同导致蛋白质功能不同
2. 一级结构的关键部分相同则功能相同
3. 同源蛋白质具有共同的进化起源
步骤
1.蛋白质分离纯化
2.二硫键拆分与保护
3.完全水解
4.鉴定多肽链N与C端
5.多种方法的部分水解
6.分离水解后的多肽
7.测序
8.重叠
肽的自动化合成
固相肽合成法
方向：N->C
过程
1.氨基端封闭
2.封闭氨基端的aa1结合到树脂上
3.脱aa1氨基保护基
4.活化aa2羧基
5.aa1氨基进攻aa2活化羧基形成肽键
4.HF将合成好的肽切下
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职业：本科
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