【正文】 \疏水性脂肪族氨基酸 非極性氨基酸 R基團(tuán)間可形成疏水作用力 (2) 極性中性氨基酸 (3) 芳香族氨基酸 ——側(cè)鏈含芳香基團(tuán) Trp Tyr 可吸收紫外光，最大吸收峰 280nm Hydrogen bonds 氫鍵 一些功能基團(tuán)如 –OH, SH, NH3+,H2O等之間可形成氫鍵 (4) 酸性極性氨基酸 R基團(tuán)帶負(fù)電荷（ pH ） (5) 堿性極性氨基酸 R基團(tuán)帶正電荷（ pH ） 帶相反電荷的氨基酸 R側(cè)鏈基團(tuán)之間的相互作用 Ionic bonds (salt bonds) 離子鍵（鹽鍵） 幾種特殊氨基酸 ? 脯氨酸 Proline （亞氨基酸） CH2C H C OO NH2+CH2CH2 SS 二硫鍵 ? 半胱氨酸 , 胱氨酸 Disulfide bond 胰島素 (Insulin)依賴二硫鍵維持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性 二硫鍵 (Disulfide bond) ? 維持蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定 蘇氨酸 絲氨酸 酪氨酸 OH 基的 H可被其它化學(xué)基團(tuán)，如磷酸基 P取代 . 其他分類方式 側(cè)鏈含羥基的氨基酸 蛋氨酸 半胱氨酸 含硫氨基酸 胱氨酸 ?α–NH2 and α–COOH 可解離： – COOH→COO + H+ – NH2 + H+→ NH 3+ ? R 基團(tuán)含可解離基團(tuán) : 酸性和堿性 AAs ? 氨基酸是兩性電解質(zhì)，其解離程度 取決于所處溶液的酸堿度 (pH). α 三 . 氨基酸的理化性質(zhì) (Properties of amino acids) 1. 氨基酸具有兩性解離的性質(zhì) pH=pI +OH pHpI +H+ +OH +H+ pHpI 氨基酸的兼性離子 陽(yáng)離子 陰離子 CHNH 2C O O HRCHNH 3 +C O O R CHNH 2C OO RCH CO O HRNH 3 + 等電點(diǎn) (isoelectric point, pI) 在某一 pH的溶液中 ， 氨基酸解離成陽(yáng)離子和陰離子的趨勢(shì)及程度相等 ， 成為兼性離子 ， 分子所帶的凈電荷為零 , 呈電中性 。 ? 蛋白質(zhì)是生物 體重要組成成分 ： 分布廣，含量高： 蛋白質(zhì)是細(xì)胞內(nèi)最豐富的有機(jī)分子，占人體干重的 45％，某些組織含量更高，例如脾、肺及橫紋肌等高達(dá) 80％。 ? 蛋白質(zhì)具有重要的生物學(xué)功能 作為生物催化劑（酶），代謝調(diào)節(jié)作用，免疫保護(hù)作用，凝血抗凝血，物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)和存儲(chǔ)，運(yùn)動(dòng)與支持作用，參與細(xì)胞間信息傳遞， 氧化供能 等。 此時(shí)溶液的 pH值 稱為該氨基酸的 等電點(diǎn) 。 3. 茚三酮反應(yīng) * 肽鍵 (peptide bond)是由一個(gè)氨基酸的 ?羧基與另一個(gè)氨基酸的 ?氨基脫水縮合而形成的化學(xué)鍵 。 翻譯 轉(zhuǎn)錄 蛋白質(zhì)的氨基酸序列是由基因序列決定的 一級(jí)結(jié)構(gòu)是蛋白質(zhì)空間構(gòu)象和特異生物學(xué)功能的基礎(chǔ) R側(cè)鏈基團(tuán)的相互作用 二 . 蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu) (Secondary structure) ? 蛋白質(zhì)分子中 某一段肽鏈的局部空間結(jié)構(gòu) ，即該段肽鏈 主鏈骨架 原子的相對(duì)空間位置，并不涉及氨基酸殘基側(cè)鏈的構(gòu)象。 ? 氨基酸側(cè)鏈 (R)伸向螺旋外側(cè)。 ? 肌紅蛋白和血紅蛋白分子中有許多肽鏈段落呈 α 螺旋結(jié)構(gòu)。 β折疊 ? 兩條以上多肽鏈構(gòu)成，多肽鏈充分伸展 ,每個(gè)肽單元以 Cα為旋轉(zhuǎn)點(diǎn) ,依次折疊如扇面狀； ? 氨基酸殘基側(cè)鏈 (R)交替位于折疊片層上下方；平行肽鏈走向有平行與反平行兩種方式。 * β －轉(zhuǎn)角常發(fā)生于肽鏈進(jìn)行 180176。 在許多蛋白質(zhì)分子中，可發(fā)現(xiàn)二個(gè)或二個(gè)以上具有二級(jí)結(jié)構(gòu)的肽段，在空間上相互接近，形成一個(gè)有規(guī)則的二級(jí)結(jié)構(gòu)組合，被稱為 超二級(jí)結(jié)構(gòu) (supersecondary structures)。 ? 一個(gè)模體有其特征性的氨基酸序列 . 常見(jiàn)模體 motif： ? α helix－ β turn (or loop) –α helix ? β α β ? Chain β turn – chain ? Chain β turn – α helix β turn – chain等 鈣結(jié)合蛋白中結(jié)合鈣離子的模體 鋅指結(jié)構(gòu) ? 有些模體也可僅由幾個(gè)氨基酸殘基（而非超二級(jí)結(jié)構(gòu)）組成。即肽鏈中所有原子在三維空間的排布位置。 蛋白質(zhì)分子中各亞基的空間排布及亞基接觸部位的布局和相互作用，稱為 蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu) 。 但不是決定蛋白質(zhì)空間構(gòu)象的唯一因素 。 his glu leu glu 氧合 Hb占總 Hb的百分?jǐn)?shù) （ 稱 百分飽和度 ） 隨 O2濃度變化而改變 。 如果是促進(jìn)作用則稱為正協(xié)同效應(yīng) (positive cooperativity) 如果是抑制作用則稱為負(fù)協(xié)同效應(yīng) (negative cooperativity) Hb and Mb Hb： 4 亞基，四級(jí)結(jié)構(gòu) Mb： 1亞基，三級(jí)結(jié)構(gòu) Hb: 運(yùn)輸 O2 Mb: 儲(chǔ)存 O2 ? 空間結(jié)構(gòu) Hb：正協(xié)同效應(yīng) Mb：無(wú)協(xié)同效應(yīng) ? O2 結(jié)合特性 ? 功能 （三）蛋白質(zhì)構(gòu)象改變與疾病 蛋白質(zhì)構(gòu)象疾病 （ 折疊病 ） ：若蛋白質(zhì)的折疊發(fā)生錯(cuò)誤 ， 盡管其一級(jí)結(jié)構(gòu)不變 ， 但蛋白質(zhì)的構(gòu)象發(fā)生改變 ， 仍可影響其功能 ，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致疾病發(fā)生 。 是由 朊病毒蛋白 (prion protein, PrP)引起的一組人和動(dòng)物神經(jīng)退行性病變。動(dòng)物間的傳播是由朊病毒蛋白（ Prion protein, PrP）組成的傳染性顆粒（不含核酸）完成的，是一種蛋白質(zhì)感染因子。引自 Stanley B. Prusiner 1997 CJD的傳播方式 ? 主要方式為家族 遺傳 ? 另外還可以 傳染 ： ①手術(shù)時(shí)接觸受朊病毒污染的器械 ②食用被瘋牛病污染了的牛肉或牛骨髓 ③移植攜帶 CJD的器官 卡里頓 Kuru在當(dāng)?shù)氐暮x是顫抖，因某種未知的寒冷或恐懼而顫抖。 經(jīng)過(guò)加德賽克對(duì)死者腦部的解剖和進(jìn)一步研究，在大腦的特定區(qū)域會(huì)檢查出細(xì)微的小孔，使腦組織看起來(lái)像一塊海綿。 史坦利 但是實(shí)際與預(yù)期的相反，朊病毒很快被證明可由細(xì)胞自身染色體的基因編碼。但是這種蛋白質(zhì)的變異形式目前在人腦中發(fā)現(xiàn)，這就是 CJD。 Prion的結(jié)構(gòu)模型，左 PrPc，右 PrPSc 圖片來(lái)自 PrPSc與 PrPc的一級(jí)結(jié)構(gòu)相似，均由 2534個(gè)氨基酸組成，但PrPc的高級(jí)結(jié)構(gòu)中只有極少的 β 折疊（ ＜ 3%），而 PrPsc則具有 45%的 β 折疊。 ?防止蛋白質(zhì)變性是有效保存蛋白質(zhì)制劑（如酶 ,疫苗等）的必要條件 (如低溫保存 )。 * 蛋白質(zhì)的凝固作用 (protein coagulation) 蛋白質(zhì)變性后的絮狀物加熱可變成比較堅(jiān)固的凝塊，此凝塊不易再溶于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿中。 ⒉雙縮脲反應(yīng) (biuret reaction) 蛋白質(zhì)和多肽分子中肽鍵在稀堿溶液中與硫酸銅共熱，呈現(xiàn)紫色，此反應(yīng)稱為 雙縮脲反應(yīng) ，可用來(lái)檢測(cè)蛋白質(zhì)含量和水解程度。 (1) Definition: 蛋白質(zhì)組學(xué)（ proteomics) 研究細(xì)胞、組織或生物體蛋白質(zhì)組成及其變化規(guī)律的科學(xué)。 透析 (Dialysis) （二）有機(jī)溶劑沉淀、鹽析及免疫沉淀 * 有機(jī)溶劑：常用丙酮 、 乙醇等沉淀 ， 濃度