【正文】 些蛋白質(zhì)常以前體形試合成，只有按一定方式裂解除去部分肽鏈之后才出現(xiàn)生物活性，這一現(xiàn)象稱蛋白質(zhì)的激活。在不同生物體中行使相同或相似功能的蛋白質(zhì)稱同源蛋白質(zhì)。除部分水解可以產(chǎn)生小肽之外，生物界還存在許多游離的小肽，如谷胱甘肽等。二、三和四級(jí)結(jié)構(gòu)又稱空間結(jié)構(gòu)（即三維結(jié)構(gòu)）或高級(jí)結(jié)構(gòu)。根據(jù)分子形狀可分為纖維狀蛋白質(zhì)、球狀蛋白質(zhì)和膜蛋白質(zhì)。第四章 蛋白質(zhì)的共價(jià)結(jié)構(gòu)提要蛋白質(zhì)分子是由一條或多條肽鏈構(gòu)成的生物大分子。 (4)Pro, Val (5)Glu, Asp。[參考圖315]1甘氨酸在溶劑A中的溶解度為在溶劑B中的4倍，苯丙氨酸在溶劑A中的溶解度為溶劑B中的兩倍。[His2+104，His+，104]說(shuō)明用含一個(gè)結(jié)晶水的固體組氨酸鹽酸鹽（相對(duì)分子質(zhì)量=；咪唑基pKa=）和1mol/L [()，加入352ml 1mol/L KOH，用水稀釋至1L]為什么氨基酸的茚三酮反映液能用測(cè)壓法定量氨基酸？解：茚三酮在弱酸性溶液中與α氨基酸共熱，引起氨基酸氧化脫氨脫羧反映，（其反應(yīng)化學(xué)式見(jiàn)P139），其中，定量釋放的CO2可用測(cè)壓法測(cè)量，從而計(jì)算出參加反應(yīng)的氨基酸量。[(a),(b), (c)]根據(jù)表33中氨基酸的pKa值，計(jì)算下列氨基酸的pI值：丙氨酸、半胱氨酸、谷氨酸和精氨酸。習(xí)題：精氨酸、天冬氨酸、谷氨酰氨、谷氨酸、苯丙氨酸、色氨酸和酪氨酸。參與蛋白質(zhì)組成的氨基酸中色氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸在紫外區(qū)有光吸收，這是紫外吸收法定量蛋白質(zhì)的依據(jù)。半胱氨酸的SH基在空氣中氧化則成二硫鍵。某一氨基酸處于凈電荷為零的兼性離子狀態(tài)時(shí)的介質(zhì)pH稱為該氨基酸的等電點(diǎn)，用pI表示。除參與蛋白質(zhì)組成的氨基酸外，還有很多種其他氨基酸存在與各種組織和細(xì)胞中，有的是β、γ或δ氨基酸，有些是D型氨基酸。蛋白質(zhì)中的氨基酸都是L型的。但堿水解得到的氨基酸是D型和L型的消旋混合物。氨基酸是兩性電解質(zhì)。所有的α氨基酸都能與茚三酮發(fā)生顏色反應(yīng)。這幾個(gè)反應(yīng)在氨基酸荷蛋白質(zhì)化學(xué)中占有重要地位。核磁共振（NMR）波譜技術(shù)在氨基酸和蛋白質(zhì)的化學(xué)表征方面起重要作用。[見(jiàn)表31]表31 氨基酸的簡(jiǎn)寫符號(hào)名稱三字母符號(hào)單字母符號(hào)名稱三字母符號(hào)單字母符號(hào)丙氨酸(alanine)AlaA亮氨酸(leucine)LeuL精氨酸(arginine)ArgR賴氨酸(lysine)LysK天冬酰氨(asparagines)AsnN甲硫氨酸(蛋氨酸)(methionine)Met M天冬氨酸(aspartic acid)AspD苯丙氨酸(phenylalanine)PheFAsn和/或AspAsxB半胱氨酸(cysteine)CysC脯氨酸(praline)ProP谷氨酰氨(glutamine)GlnQ絲氨酸(serine)SerS谷氨酸(glutamic acid)GluE蘇氨酸(threonine)ThrTGln和/或GluGlsZ甘氨酸(glycine)GlyG色氨酸(tryptophan)TrpW組氨酸(histidine)HisH酪氨酸(tyrosine)TyrY異亮氨酸(isoleucine)IleI纈氨酸(valine)ValV計(jì)算賴氨酸的εαNH3+20%被解離時(shí)的溶液PH。[pI:。1L亮氨酸溶液（）在20cm旋光管中測(cè)得的旋光度為+。利用在溶劑A和B之間的逆流分溶方法將甘氨酸和苯丙氨酸分開。 (6)Tyr, Ala, Ser, His.[Ile lys；Phe, Ser；Leu Val Ala,；Val Pro；GluAsp；Tyr AlaSer≌His]解：根據(jù)P151 圖325可得結(jié)果。多肽鏈?zhǔn)怯砂被嵬ㄟ^(guò)肽鍵共價(jià)連接而成的，各種多肽鏈都有自己特定的氨基酸序列。此外還可按蛋白質(zhì)的生物學(xué)功能分類。蛋白質(zhì)的生物功能決定于它的高級(jí)結(jié)構(gòu)，高級(jí)結(jié)構(gòu)是由一級(jí)結(jié)構(gòu)即氨基酸序列決定的，二氨基酸序列是由遺傳物質(zhì)DNA的核苷酸序列規(guī)定的。小肽晶體的熔點(diǎn)都很高，這說(shuō)明短肽的晶體是離子晶格、在水溶液中也是以偶極離子存在的。同源蛋白質(zhì)具有明顯的序列相似性(稱序列同源),兩個(gè)物種的同源蛋白質(zhì)，其序列間的氨基酸差異數(shù)目與這些物種間的系統(tǒng)發(fā)生差異是成比例的。血液凝固是涉及氨基酸序列斷裂的一系列酶原被激活的結(jié)果，酶促激活的級(jí)聯(lián)放大，使血凝塊迅速形成成為可能。近二、三十年發(fā)展起來(lái)的固相肽合成是控制合成技術(shù)上的一個(gè)巨大進(jìn)步，它對(duì)分子生物學(xué)和基因工程也就具有重要影響和意義。如果我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中將A肽用胰蛋白酶降解時(shí)，得到兩種肽，其中一種（Lys、Asp、Glu、Ala、Tyr），凈電荷為零，另一種（His、Glu以及Val）可給除DNPHis，帶正電荷。由題，得到的一條肽（Asp、Ala、Tyr）結(jié)合（3）、（4）可得該肽的氨基酸序列為：AsnAlaTyrGluLysHisGlnVal某多肽的氨基酸序列如下：GluValLysAsnCysPheArgTrpAspLeuGlySerLeuGlu AlaThrCysArgHisMetAspGlnCysTyrProGlyGlu_GluLys。這兩個(gè)肽段分別與FDNB反應(yīng)，可分別產(chǎn)生DNPSer和DNPLys。試指出在該天然多肽中二硫鍵的位置。[SerGluTyrArgLysLysPheMetAsnPro]解：（1）用羧肽酶A和B處理十肽無(wú)效說(shuō)明該十肽C末端殘基為Pro； （2）胰蛋白酶專一斷裂Lys或Arg殘基的羧基參與形成的肽鍵，該十肽在胰蛋白酶處理后產(chǎn)生了兩個(gè)四肽和有利的Lys，說(shuō)明十肽中含Lys…或Arg…LysLys…或ArgLys…Lys…ArgLys…四種可能的肽段，且水解位置在4與5與6或4與8與9與10之間； （3）梭菌蛋白酶專一裂解Arg殘基的羧基端肽鍵，處理該十肽后，產(chǎn)生一個(gè)四肽和一個(gè)六肽，則可知該十肽第四位為Arg； （4）溴化氰只斷裂由Met殘基的羧基參加形成的肽鍵，處理該十肽后產(chǎn)生一個(gè)八肽和一個(gè)二肽，說(shuō)明該十肽第八位或第二位為Met；用單字母表示二肽為NP，即AsnPro，故該十肽第八位為Met； （5）胰凝乳蛋白酶斷裂Phe、Trp和Tyr等疏水氨基酸殘基的羧基端肽鍵，處理該十肽后，產(chǎn)生兩個(gè)三肽和一個(gè)四肽，說(shuō)明該十肽第三位、第六位或第七位為Trp或Phe； （6）一輪Edman降解分析N末端，根據(jù)其反應(yīng)規(guī)律，可得N末端氨基酸殘疾結(jié)構(gòu)式為：NHCH(CH2OH)C(=O)，還原為NHCH(CH2OH)COOH，可知此為Ser； 結(jié)合（1）、（2）、（3）、（4）、（5）、（6）可知該十肽的氨基酸序列為：SerGluTyrArgLysLysPheMetAsnPro一個(gè)四肽，經(jīng)胰蛋白酶水解得兩個(gè)片段，一個(gè)片段在280nm附近有強(qiáng)的光吸收，并且Pauly反應(yīng)和坂口反應(yīng)（檢測(cè)胍基的）呈陽(yáng)性。9蜂毒明肽（apamin）是存在蜜蜂毒液中的一個(gè)十八肽，其序列為CNVRAPETALCARRCOOH，已知蜂毒明肽形成二硫鍵，不與碘乙酸發(fā)生反應(yīng)，（1）問(wèn)此肽中存在多少個(gè)二硫鍵？（2）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)確定這些（個(gè)）二硫鍵位置的策略。研究蛋白質(zhì)構(gòu)像的主要方法是X射線晶體結(jié)構(gòu)分析。多肽鏈折疊成特定的構(gòu)像受到空間上的許多限制。蛋白質(zhì)主鏈的折疊形成由氫鍵維系的重復(fù)性結(jié)構(gòu)稱為二級(jí)結(jié)構(gòu)。氫鍵大體上與螺旋軸平行，每個(gè)殘基繞軸旋轉(zhuǎn)100176。平行折疊片構(gòu)象的伸展程度略小于反平行折疊片。原膠原是一種右手超螺旋結(jié)構(gòu)，稱三股螺旋。球狀蛋白質(zhì)是一類可溶性的功能蛋白，如酶、抗體、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白、蛋白質(zhì)激素等，膜蛋白是一類與膜結(jié)構(gòu)和功能緊密相關(guān)的蛋白質(zhì)，它們又可分為膜內(nèi)在蛋白質(zhì)、脂錨定蛋白質(zhì)以及膜周邊蛋白質(zhì)。超二級(jí)結(jié)構(gòu)是指在一級(jí)序列上相鄰的二級(jí)結(jié)構(gòu)在三維折疊中彼此靠近并相互作用形成的組合體。結(jié)構(gòu)域的基本類型有：全平行α螺旋結(jié)構(gòu)域、平行或混合型β折疊片結(jié)構(gòu)域、反平行β折疊片結(jié)構(gòu)域和富含金屬或二硫鍵結(jié)構(gòu)域等4類。亞基（包括單體蛋白質(zhì)）的總?cè)S結(jié)構(gòu)稱三級(jí)結(jié)構(gòu)。變性實(shí)質(zhì)是非共價(jià)鍵破裂，天然構(gòu)象解體，但共價(jià)鍵未遭破裂。天然構(gòu)象是在生理?xiàng)l件下熱力學(xué)上最穩(wěn)定的即自由能最低的三維結(jié)構(gòu)。締合形成聚集體的方式構(gòu)成蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)，它涉及亞級(jí)在聚集體中的空間排列（對(duì)稱性）以及亞基之間的接觸位點(diǎn)（結(jié)構(gòu)互補(bǔ)）和作用力（非共價(jià)相互作用的類型）。；。該蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量為240000，105cm。設(shè)有X個(gè)氨基酸殘基呈α螺旋結(jié)構(gòu)，則：X折舊時(shí)氫鍵能量對(duì)穩(wěn)定焓貢獻(xiàn)小的原因。[（a）左手；（b）]解：據(jù)P206圖513拉氏構(gòu)象圖， =φ80176。試預(yù)測(cè)在室溫下的溶液中下列多聚氨基酸那些種將形成α螺旋，那些種形成其他的有規(guī)則的結(jié)構(gòu)，那些種不能形成有規(guī)則的結(jié)構(gòu)？并說(shuō)明理由。并假設(shè)對(duì)每個(gè)鍵φ和ψ有亮個(gè)定向。（d）ΔG折疊= kj/℃時(shí)ΔG折疊0，因此折疊的蛋白質(zhì)是穩(wěn)定的。]。因?yàn)樵谒h(huán)境中多肽對(duì)穩(wěn)定焓（ΔH折疊）的貢獻(xiàn)要小些。關(guān)于該酶的結(jié)構(gòu)作出什么結(jié)論？[此酶含4個(gè)亞基，兩個(gè)無(wú)活性亞基的相對(duì)分子質(zhì)量為50000，兩個(gè)催化亞基的相對(duì)分子質(zhì)量為100000，每個(gè)催化亞基是由兩條無(wú)活性的多肽鏈（相對(duì)分子質(zhì)量為50000）組成。]?？紤]一個(gè)多聚體酶復(fù)合物的合成，此復(fù)合物含6個(gè)相同的二聚體，每個(gè)二聚體由一個(gè)多肽A和一個(gè)B組成，多肽A和B的長(zhǎng)度分別為300個(gè)和700個(gè)氨基酸殘基。因此它比一步合成所產(chǎn)生的缺陷頻率約低1000倍。這些蛋白質(zhì)含有一個(gè)結(jié)合得很緊的血紅素輔基。肌紅蛋白是一個(gè)單一的多肽鏈，含153個(gè)殘基，外形緊湊。血紅素鐵離子直接與一個(gè)His側(cè)鏈的氮原子結(jié)合。氧與Mb結(jié)合是可逆的。四聚體血紅蛋白中出現(xiàn)了單體血紅蛋白所不具有的新性質(zhì)，Hb除運(yùn)載氧外還能轉(zhuǎn)運(yùn)H+和CO2。氧的結(jié)合促進(jìn)T態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)镽態(tài)。第一，血紅蛋白的氧結(jié)合曲線是S形的，這以為著氧的結(jié)合是協(xié)同性的。H+、CO2和O2的結(jié)合之間的別構(gòu)聯(lián)系稱為Bohr效應(yīng)。胎兒血紅蛋白（α2β2）比成年人的血紅蛋白 （α2β2）有較高的氧親和力，就是因?yàn)樗Y(jié)合BPG較少。這一改變?cè)谘t蛋白表面上產(chǎn)生一個(gè)疏水小區(qū)，因而導(dǎo)致血紅蛋白聚集成不溶性的纖維束，并引起紅細(xì)胞鐮刀狀化和輸氧能力降低。T淋巴細(xì)胞產(chǎn)生T細(xì)胞受體，B淋巴細(xì)胞產(chǎn)生免疫球蛋白，即抗體。一個(gè)特定的祖先細(xì)胞通過(guò)刺激繁殖，產(chǎn)生一個(gè)具有同樣免疫能力的細(xì)胞群的過(guò)程稱為克隆選擇。一個(gè)給頂?shù)拿庖咔虻鞍滓话阒唤Y(jié)合一個(gè)大抗原分子的一部分，稱為表位。肌肉收縮是由于肌球蛋白和肌動(dòng)蛋白“精心安排”的相互作用的結(jié)果。肌球蛋白上的ATP水解與肌球蛋白頭片的系列構(gòu)象變化相偶聯(lián)，引起肌球蛋白頭從 F肌動(dòng)蛋白亞基上解離并與細(xì)絲前方的另一F肌動(dòng)蛋白亞基再結(jié)合。習(xí)題，前者的解離常數(shù)Kd為106mol/L。對(duì)血紅蛋白：（a）降低；（b）增加；（c）降低]℃，CO2分壓40 torr和BPG正常勝利水平（）條件下，人全血的氧結(jié)合測(cè)定給出下列數(shù)據(jù)：p（O2）%飽和度（=100Y）10305070859698（a） 根據(jù)這些數(shù)據(jù)，繪制氧結(jié)合曲線；估算在（1）100torr p（O2）(肺中)和（2）30 torr p（O2）（靜脈血中）下血的氧百分飽和度。設(shè)P50=26 torr，n=，計(jì)算肺（這里p（O2）=100 torr）中的Y和毛細(xì)血管（這里p（O2）=40 torr）中的Y。[n=，Y肺=，Y毛細(xì)血管=，所以，ΔY=，n=，Y肺=，Y毛細(xì)血管=，所以，ΔY=，=，差值似乎不大，但在代謝活躍的組織中p（O2）40 torr，因此潛在輸氧效率不小，參見(jiàn)圖615]解：Y肺/（1Y肺）=[100/26] Y肺=Y毛/（1Y毛）=[40/26] Y毛=ΔY==當(dāng)n=，同理，Y肺= Y毛= ΔY=，貯存相當(dāng)時(shí)間的血。]。]8．假設(shè)一個(gè)Fab半抗原復(fù)合體的解離常數(shù)在25℃和pH7時(shí)為5107mol/L。（a）證明上面的方程可重排為N /[L]=KanKa N此方程式稱Scatchard方程，方程表明，N/[L]對(duì)N作圖將是一條直線。因?yàn)榻Y(jié)合部位數(shù)目只可能是整數(shù)，所以n=2]?！?7步第七章 蛋白質(zhì)的分離、純化和表征提要蛋白質(zhì)也是一種兩性電解質(zhì)。在等電點(diǎn)以上的pH時(shí)蛋白質(zhì)分子帶凈負(fù)電荷，在等電點(diǎn)以下的pH時(shí)帶凈正電荷。沉降系數(shù)（s）的定義是單位離心場(chǎng)強(qiáng)度的沉降速度。蛋白質(zhì)溶液是親水膠體系統(tǒng)。透析和超過(guò)濾是利用蛋白質(zhì)不能通過(guò)半透膜的性質(zhì)使蛋白質(zhì)分子和小分子分開，常用于濃縮和脫鹽。纖維素離子交換劑和Sephadex離子交換劑的離子交換柱層析已廣泛地用于蛋白質(zhì)的分離純化。必須指出，任何單獨(dú)鑒定只能認(rèn)為是蛋白質(zhì)分子均醫(yī)性的必要條件而不是充分條件。蛋白質(zhì)MV 蛋白質(zhì)MV=14581Da。假設(shè)某化合物的分配系數(shù)，（a）Kd=1；（b）Kd=50。[肌球蛋白、過(guò)氧化氫酶、血清清蛋白、胰凝乳蛋白酶原、肌紅蛋白、細(xì)胞色素C]，從分子排阻層析柱上洗脫細(xì)胞色素C、β乳球蛋白和血清紅蛋白時(shí)，其洗脫體積分別為11537和24ml，問(wèn)未知蛋白的Mr是多少？假定所有蛋白質(zhì)都是球形的，并且都處于柱的分級(jí)分離范圍。PI值：Ala： Ser： Phe： Leu： Arg： Asp： His：[（1）Ala、Ser、Phe和Leu以及Arg和His向負(fù)極，Asp移向正極；（2）電泳時(shí)，具有相同電荷的較