【正文】 ?C、 O、 N、 H、 C?2位于同一平面 ， 此同一平面上的 6個(gè)原子構(gòu)成了所謂的肽單元 ( peptide unit) 。 2.?折疊 ? ?折疊是由若干肽段或肽鏈排列起來(lái)所形成的扇面狀片層構(gòu)象 ， 其結(jié)構(gòu)特征為： ⑴ 由若干條肽段或肽鏈平行或反平行排列組成片狀結(jié)構(gòu) ； ⑵ 主鏈骨架伸展呈 鋸齒狀 ； ⑶ 借相鄰主鏈之間的 氫鍵 維系 。 3. ?轉(zhuǎn)角（ ?turn） 1 2 4 3 ? ?轉(zhuǎn)角 （ ?turn） 是多肽鏈 180176。 ⑶ 構(gòu)象依靠第一殘基的 CO基與第四殘基的 NH基之間形成 氫鍵 來(lái)維系 。 ? 結(jié)構(gòu)域（ domain） :單個(gè)或多個(gè)超二級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步集結(jié)形成在蛋白質(zhì)分子空間結(jié)構(gòu)中可明顯區(qū)分的區(qū)域稱為結(jié)構(gòu)域。 ? 在近中性環(huán)境中，蛋白質(zhì)分子中的 酸性 氨基酸殘基側(cè)鏈電離后帶負(fù)電荷，而 堿性 氨基酸殘基側(cè)鏈電離后帶正電荷，二者之間可形成離子鍵。 ? 肌紅蛋白 (Mb) N 端 C端 三級(jí)結(jié)構(gòu)的特征： ?含多種二級(jí)結(jié)構(gòu)單元； ?有明顯的折疊層次； ?是緊密的球狀或橢球狀實(shí)體； ?疏水側(cè)鏈埋藏在分子內(nèi)部， 親水側(cè)鏈暴露在分子表面。 ? 四級(jí)結(jié)構(gòu) 特點(diǎn) ⑴ 在具有 四級(jí)結(jié)構(gòu) 蛋白質(zhì)中，亞基單獨(dú)存在無(wú)活性 ⑵ 不是所有的蛋白質(zhì)都具有四級(jí)結(jié)構(gòu) 有些蛋白質(zhì)只有三級(jí)結(jié)構(gòu)也有生物活性 ⑶ 亞基間以次級(jí)鍵相連（ 疏水作用力 為主） ? 均一四級(jí)結(jié)構(gòu) :由相同的亞基構(gòu)成的四級(jí)結(jié)構(gòu) ? 不均一四級(jí)結(jié)構(gòu) :由不相同的亞基構(gòu)成的四級(jí)結(jié)構(gòu) ,如 Hb 血紅蛋白的四級(jí)結(jié)構(gòu) 從一級(jí)結(jié)構(gòu)到四級(jí)結(jié)構(gòu) 血紅蛋白 蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)是它的氨基酸序列 蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)是由氫鍵導(dǎo)致的肽鏈卷曲與折疊 Primary structure Secondary structure 蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)是多肽鏈自然形成的三維結(jié)構(gòu) 蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)是亞基的空間排列 Polypeptide (single subunit of transthyretin) Transthyretin, with four identical polypeptide subunits Tertiary structure Quaternary structure ? 根據(jù)分子形狀進(jìn)行分類： 1）球狀蛋白； 2）纖維狀蛋白 ? 根據(jù)化學(xué)組成進(jìn)行分類： 1）單純蛋白； 2）結(jié)合蛋白 ? 根據(jù)溶解度進(jìn)行分離： 1）水溶性蛋白 2）醇溶性蛋白 3）不溶性蛋白。 his glu leu glu 當(dāng)?shù)?6位被 O2分子所占據(jù)時(shí)，即為 氧合肌紅蛋白 ? 血紅蛋白（ Hb ） 存在于紅細(xì)胞中，它的主要功能是在血液中結(jié)合并轉(zhuǎn)運(yùn)氧氣。 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) O2 血紅素與氧結(jié)合后 ， 鐵原子半徑變小 ， 就能進(jìn)入卟啉環(huán)的小孔中 ， 繼而引起肽鏈位臵的變動(dòng) 。 這類疾病包括 ：人紋狀體脊髓變性病、老年癡呆癥、亨停頓舞蹈病、瘋牛病等。 PrPc α螺旋 PrPsc β折疊 正常 瘋牛病 第四節(jié) 蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)與分離純化 The Physical and Chemical Characters and Separation and Purification of Protein 一 .蛋白質(zhì)分子的大小、形狀及分子量測(cè)定 ? 1. 一般分子量為 10 4 106 ,通常分子量低于 1萬(wàn)為多肽，而高于 1萬(wàn)為蛋白質(zhì) . ? 細(xì)胞色素 C為 12398 , α 淀粉酶為97600 ，脲酶為 483000，煙草花葉病毒蛋白為 40ⅹ 106。 ? 當(dāng) pH pI 時(shí)蛋白質(zhì)為陰離子，在電場(chǎng)中可向陽(yáng)極移動(dòng)；而當(dāng) pH pI 時(shí)蛋白質(zhì)作為陽(yáng)離子，在電場(chǎng)中向陰極移動(dòng)。 蛋白質(zhì)變性的因素 一、物理因素 1. 加熱： 加熱是引起蛋白質(zhì)變性的最常見(jiàn)因素 ， 蛋白質(zhì)熱變性后結(jié)構(gòu)伸展變形 ， 2. 低溫： 低溫處理可導(dǎo)致某些蛋白質(zhì)的變性 ， 例如 L蘇氨酸胱氨酸酶在室溫下穩(wěn)定 ， 但在 0℃ 不穩(wěn)定； 3. 機(jī)械處理： 有些機(jī)械處理如揉捏、攪打等，由于剪切力的作用使蛋白質(zhì)分子伸展，破壞了其中的 α 一螺旋，使蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生改變而導(dǎo)致變性。 2. 金屬離子： Ca2+、 Mg2+離子是 Pr分子中的組成部分，對(duì)穩(wěn)定 Pr構(gòu)象起著重要作用除去 Ca2+、 Mg2+會(huì)大大地降低 Pr對(duì)熱、酶的穩(wěn)定性；而 Cu2+、 Fe2+、 Hg2+、 Ag+等易與 Pr分子中的 SH形成穩(wěn)定的化合物，而降低蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性。 5. 還原劑： 巰基乙醇 、 半胱氨酸 、 二硫蘇糖醇等還原劑能使 Pr分子中存在的二硫鍵還原 ， 從而改變蛋白質(zhì)的構(gòu)象 。 ? 蛋白質(zhì)變性的可逆性： a) 蛋白質(zhì)在體外變性后 ， 絕大多數(shù)情況下是不能復(fù)性的； b) 如變性程度淺 ， 蛋白質(zhì)分子的構(gòu)象未被嚴(yán)重破壞；或者蛋白質(zhì)具有特殊的分子結(jié)構(gòu) ， 并經(jīng)特殊處理則可以復(fù)性 。 色氨酸、酪氨酸的最大吸收峰在 280 nm 附近。 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)紫色或紅色，此反應(yīng)稱為雙縮脲反應(yīng)，這是蛋白質(zhì)肽鍵特有的反應(yīng) ,氨基酸并無(wú)此反應(yīng) .雙縮脲反應(yīng)可用來(lái)檢測(cè)蛋白質(zhì)的定性和定量分析，也可用于檢測(cè)蛋白質(zhì)的水解程度。鹽析沉淀一般不引起變性。 蛋白質(zhì)的分離純化與測(cè)定 一、分離純化蛋白質(zhì)的意義 ? 研究蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能： 要求純度高 ， 不變性； ? 提取活性的酶或蛋白質(zhì)： 必須保持天然活性狀態(tài)； ? 作為藥物或食品添加劑： 純度要求一般。 (一 )根據(jù)溶解度不同的分離方法 ? 影響蛋白質(zhì)溶解度的 外部因素 主要有 : ? ① 溶液的 PH值 ②離子強(qiáng)度 ? ③介電常數(shù) ④溫度 ? 內(nèi)部因素 : ? 如氨基酸的組成 ,極性基團(tuán)和非極性基團(tuán)的多少等 陰 極 陽(yáng) 極 pH=pI pHpI pHpI 帶正電荷 帶負(fù)電荷 凈電荷為零 導(dǎo)電率 溶解度 滲透壓 粘度 達(dá)到最低 ? PH控制 原因 :在等電點(diǎn)時(shí)，蛋白質(zhì)分子以雙極離子存在，總凈電荷為零 ,顆粒無(wú)電荷間的排斥作用 ,易凝集成大顆粒，因而最不穩(wěn)定，溶解度最小，易沉淀析出。 蛋白質(zhì)分離常用的層析方法 * 離子交換層析： 利用各蛋白質(zhì)的電荷量及性質(zhì)不同進(jìn)行分離。 根據(jù)支撐物的不同 ， 可分為薄膜電泳 、 凝膠電泳等 。 凝膠電泳法： （四）根據(jù)配基特異性的分離純化方法 ? 親和層析 是利用蛋白質(zhì)分子對(duì)其配體分子特有的識(shí)別能力，也即生物學(xué)親和力建立起來(lái)的一種有效的純化分離方法． ? 常用的生物親和關(guān)系有： 底物 。 ? 谷胱甘肽是由 3種氨基酸通過(guò)肽鍵連接而成，這 3種氨基酸分別是 ________、 ________和 ________ ? 蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)的類型有 ________、 ________、________和 ________ ? 問(wèn)答：蛋白質(zhì)功能有哪些？ 。 ? ? 原理 ： 先把待提純的某一蛋白質(zhì)的特異 配基 ，通過(guò)適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)反應(yīng) 共價(jià) 的連接到像瓊脂糖凝膠一類的載體表面的 功能基上， 在配基與多糖基質(zhì)間遷入一個(gè)連接臂使配基于凝膠之間保持足夠的距離，不致因載體表面的空間位阻而妨礙待分離的大分子與其配基的結(jié)合。 *等電聚焦電泳 ，通過(guò)蛋白質(zhì)等電點(diǎn)的差異