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　　1、蛋白质分子的高级结构蛋白质分子的高级结构蛋白质分子中的结构层次蛋白质分子中的结构层次一级结构一级结构二级结构二级结构超二级结构超二级结构结构域结构域三级结构三级结构亚基亚基 四级结构四级结构定义定义蛋白质的一级结构指多肽链中蛋白质的一级结构指多肽链中氨基酸的氨基酸的排列顺序排列顺序。一、蛋白质的一级一、蛋白质的一级(共价共价)结构结构主要的化学键主要的化学键肽键肽键，有些蛋白质还包括，有些蛋白质还包括二硫键二硫键。N末端末端C末端末端牛核糖核酸酶牛核糖核酸酶一级结构是蛋白质一级结构是蛋白质空间构象和特异生空间构象和特异生物学功能物学功能的的基础基础。胰岛素的一级结构胰岛素的一级结构 蛋白质的根

　　2、本差异在于一级结构的不同蛋白质的根本差异在于一级结构的不同多肽链中氨基酸序列分析多肽链中氨基酸序列分析一级结构测定一级结构测定准备工作：准备工作：准备工作：准备工作：样品纯度样品纯度样品纯度样品纯度97%97%97%97%以上；以上；以上；以上；测定蛋白质的相对分子质量（允许误差测定蛋白质的相对分子质量（允许误差测定蛋白质的相对分子质量（允许误差测定蛋白质的相对分子质量（允许误差10%10%10%10%左右）左右）左右）左右）测定肽的数目；测定肽的数目；测定肽的数目；测定肽的数目；测定氨基酸组成测定氨基酸组成测定氨基酸组成测定氨基酸组成 多肽链中氨基酸序列分析多肽链中氨基酸序列分析 分析已纯化

　　3、蛋白质的氨基酸残基组成（纯度分析已纯化蛋白质的氨基酸残基组成（纯度97%97%以上）以上）测定多肽链的测定多肽链的氨基末端氨基末端与与羧基末端羧基末端为何种氨基酸残基为何种氨基酸残基 把肽链水解成片段，分别进行分析把肽链水解成片段，分别进行分析 测定各肽段的氨基酸排列顺序，一般采用测定各肽段的氨基酸排列顺序，一般采用EdmanEdman降解法降解法一般需用一般需用数种水解法数种水解法，并分析出各肽段中的氨基酸顺序，然，并分析出各肽段中的氨基酸顺序，然后经过后经过组合排列对比组合排列对比，最终得出完整肽链中氨基酸顺序结果。，最终得出完整肽链中氨基酸顺序结果。胰蛋白酶：胰蛋白酶：水解水解赖氨酸赖氨

　　4、酸和和精氨酸精氨酸的的羧基羧基形成的肽键；形成的肽键；糜蛋白酶（胰凝乳蛋白酶）：糜蛋白酶（胰凝乳蛋白酶）：水解芳香水解芳香族氨基酸族氨基酸【苯丙氨酸（苯丙氨酸（PhePhe）、酪氨酸）、酪氨酸（TyrTyr）、色氨酸（）、色氨酸（TrpTrp）】等氨基酸残等氨基酸残基的基的羧基羧基形成的肽键。形成的肽键。胃蛋白酶：专一性较差，主要水解胃蛋白酶：专一性较差，主要水解GluGlu、AspAsp或其他氨基酸的侧链。或其他氨基酸的侧链。则其氨基酸排列顺序为：则其氨基酸排列顺序为：ThrThr-Asn-Val-Lys-Ala-Trp-Gly-lys-Asn-Val-Lys-Ala-Trp-Gly-lys

　　5、如测一个九肽如测一个九肽测得测得N N端氨基酸残基为端氨基酸残基为ThrThr又分别测得片段又分别测得片段:Ala-Ala-TrpAla-Ala-Trp-Gly-Lys-Gly-Lys Val-LysVal-Lys-Ala-Ala-TrpAla-Ala-TrpThrThr-Asn-Asn-Val-LysVal-Lys例例例例1 1 1 1：某五肽先经酸水解再经碱水解，得到摩尔数相等的五某五肽先经酸水解再经碱水解，得到摩尔数相等的五某五肽先经酸水解再经碱水解，得到摩尔数相等的五某五肽先经酸水解再经碱水解，得到摩尔数相等的五种氨基酸（种氨基酸（种氨基酸（种氨基酸（AlaAlaAlaAla、CysC

　　6、ysCysCys、LysLysLysLys、PhePhePhePhe和和和和SerSerSerSer）混合物，用）混合物，用）混合物，用）混合物，用EdmanEdmanEdmanEdman分分分分析法进行析法进行析法进行析法进行N NN N端分析，获得端分析，获得端分析，获得端分析，获得PHT-SerPHT-SerPHT-SerPHT-Ser；经胰蛋白酶水解可得到一；经胰蛋白酶水解可得到一；经胰蛋白酶水解可得到一；经胰蛋白酶水解可得到一种种种种N NN N端为端为端为端为CysCysCysCys的三肽和另一种的三肽和另一种的三肽和另一种的三肽和另一种N NN N端为端为端为端为SerSerSe

　　7、rSer的二肽；用胰糜蛋白酶的二肽；用胰糜蛋白酶的二肽；用胰糜蛋白酶的二肽；用胰糜蛋白酶水解上述三肽，得到水解上述三肽，得到水解上述三肽，得到水解上述三肽，得到AlaAlaAlaAla和另一个二肽。问该五肽的氨基酸顺和另一个二肽。问该五肽的氨基酸顺和另一个二肽。问该五肽的氨基酸顺和另一个二肽。问该五肽的氨基酸顺序怎样？序怎样？序怎样？序怎样？解答：解答：解答：解答：1 1 1 1、是一个、是一个、是一个、是一个N N N N端为端为端为端为SerSerSerSer的五肽；的五肽；的五肽；的五肽；2 2 2 2、胰蛋白酶的水解部位是、胰蛋白酶的水解部位是、胰蛋白酶的水解部位是、胰蛋白酶的水解部位

　　8、是LysLysLysLys或或或或ArgArgArgArg的羧基端肽键，因为得到的羧基端肽键，因为得到的羧基端肽键，因为得到的羧基端肽键，因为得到一种一种一种一种N N N N端为端为端为端为SerSerSerSer的二肽，因此第二位为的二肽，因此第二位为的二肽，因此第二位为的二肽，因此第二位为LysLysLysLys；3 3 3 3、经胰蛋白酶水解可得到一种、经胰蛋白酶水解可得到一种、经胰蛋白酶水解可得到一种、经胰蛋白酶水解可得到一种N N N N端为端为端为端为CysCysCysCys的三肽，所以第三位的三肽，所以第三位的三肽，所以第三位的三肽，所以第三位为为为为CysCysCysCys；

　　9、4 4 4 4、因为胰糜蛋白酶只水解芳香族氨基酸的羧基端肽键，水解、因为胰糜蛋白酶只水解芳香族氨基酸的羧基端肽键，水解、因为胰糜蛋白酶只水解芳香族氨基酸的羧基端肽键，水解、因为胰糜蛋白酶只水解芳香族氨基酸的羧基端肽键，水解上述三肽，得到上述三肽，得到上述三肽，得到上述三肽，得到AlaAlaAlaAla和另一个二肽，所以三肽为：和另一个二肽，所以三肽为：和另一个二肽，所以三肽为：和另一个二肽，所以三肽为：Cys-Phe-Cys-Phe-Cys-Phe-Cys-Phe-AlaAlaAlaAla5 5 5 5、整个五肽的顺序为、整个五肽的顺序为、整个五肽的顺序为、整个五肽的顺序为Ser-Lys-Cy

　　10、s-Phe-AlaSer-Lys-Cys-Phe-AlaSer-Lys-Cys-Phe-AlaSer-Lys-Cys-Phe-Ala。例例例例2 2 2 2：当一种4肽与FDNB反应后,用5.7mol/L HCl水解得到DNP-Val及3种其他氨基酸;当这4肽用胰蛋白酶水解时发现有两种碎片段，其中一片用LiBH4还原后再进行酸水解,水解液内有氨基乙醇和一种在有浓硫酸条件下能与已醛酸反应产生紫(红)色产物的氨基酸.试问这4肽的一级结构是由哪几种氨基酸。（LiBH4还原羧酸成为醇类，可使C-末端AA还原为相应的氨基醇。）1 1 1 1、分析：FDNB即2，4-二硝基氟苯，在弱碱性溶液中可与肽链N-

　　11、末端的氨基酸生成黄色的二硝基苯氨基酸（DNP-AA）。盐酸水解可以打开所有的肽链，使蛋白质或者多肽变为游离的氨基酸。LiBH4还原羧酸成为醇类，可使C-末端AA还原为相应的氨基醇。胰蛋白酶可专一性水解由碱性氨基酸（lys，Arg）羧基端形成的肽键。解题：解题：（1 1）四肽与）四肽与FDNBFDNB反应后，用反应后，用5.7mol/LHCl5.7mol/LHCl水解得到水解得到DNP-DNP-ValVal，证明，证明N N端为端为ValVal；（2 2）LiBHLiBH4 4还原后再水解，水解液中有氨基乙醇，还原后再水解，水解液中有氨基乙醇，GlyGly是氨基乙酸，证明肽的是氨基乙酸，证明肽的

　　12、C C端为端为GlyGly；（3 3）水解液中有在浓）水解液中有在浓H H2 2SOSO4 4条件下能与乙醛酸反应产生条件下能与乙醛酸反应产生紫红色产物的氨基酸，说明此氨基酸为紫红色产物的氨基酸，说明此氨基酸为TrpTrp；（4 4）根据胰蛋白酶的专一性，得知此肽键）根据胰蛋白酶的专一性，得知此肽键-COOH-COOH末端是末端是LysLys或者或者ArgArg；根据以上结果可知道四肽的顺序：根据以上结果可知道四肽的顺序：ValLysTrpGlyValLysTrpGly或者或者ValArgTrpGlyValArgTrpGly。二、蛋白质的二级结构二、蛋白质的二级结构蛋蛋白白质质分分子子中中某某

　　13、一一段段肽肽链链的的局局部部空空间间结结构构，即即该该段段肽肽链链主主链链骨骨架架原原子子的的相相对对空空间间位位置置，并不涉及氨基酸残基侧链的构象。，并不涉及氨基酸残基侧链的构象。蛋白质多肽链本身的折叠盘绕方式。蛋白质多肽链本身的折叠盘绕方式。定义定义 主要的化学键：主要的化学键：氢键氢键、盐键、疏水键、范德华力盐键、疏水键、范德华力 （一）酰胺平面（一）酰胺平面参参参参与与与与形形形形成成成成肽肽肽肽键键键键的的的的4 4个个个个原原原原子子子子（C C、OO、N N、HH）和和和和与与与与之之之之相相相相连连连连的的的的2 2个个个个 -碳碳碳碳原原原原子子子子（C C 1 1、C C

　　14、2 2）共共共共处处处处于于于于同同同同一一一一平平平平面面面面上上上上，形形形形成成成成酰酰酰酰胺胺胺胺平平平平面面面面，或或或或称称称称肽肽肽肽键键键键平平平平面面面面，肽肽肽肽平平平平面面面面，肽肽肽肽单单单单元元元元。C C 1 1和和和和C C 2 2在在在在平平平平面面面面上上上上所处的位置为反式所处的位置为反式所处的位置为反式所处的位置为反式(trans)(trans)构型。构型。构型。构型。它是蛋白质构象的它是蛋白质构象的基本结构单位基本结构单位 （二）蛋白质二级结构的主要形式（二）蛋白质二级结构的主要形式 -螺旋螺旋螺旋螺旋 (-helix)-helix)-折叠折叠折叠折叠

　　15、(-pleated sheet)-pleated sheet)-转角转角转角转角 (-turn)-turn)无规卷曲无规卷曲无规卷曲无规卷曲 (random coil)(random coil)1、-螺旋螺旋结构要点结构要点:从从N端为起点，多肽链主链围绕中心轴形成端为起点，多肽链主链围绕中心轴形成右手螺旋右手螺旋，侧链侧链伸向螺旋外侧。伸向螺旋外侧。uu多个肽键平面通过多个肽键平面通过多个肽键平面通过多个肽键平面通过-碳原子旋转，相互之间紧碳原子旋转，相互之间紧碳原子旋转，相互之间紧碳原子旋转，相互之间紧密盘曲成稳固的密盘曲成稳固的密盘曲成稳固的密盘曲成稳固的右手右手右手右手螺旋。螺旋。螺旋

　　16、。螺旋。uu每个肽键的亚氨氢和第四个肽键的羰基氧形成的每个肽键的亚氨氢和第四个肽键的羰基氧形成的每个肽键的亚氨氢和第四个肽键的羰基氧形成的每个肽键的亚氨氢和第四个肽键的羰基氧形成的氢键氢键氢键氢键保持螺旋稳定（保持螺旋稳定（保持螺旋稳定（保持螺旋稳定（氢键是稳定螺旋的主要键），氢键与螺旋长轴基本平行。氢键与螺旋长轴基本平行。氢键与螺旋长轴基本平行。氢键与螺旋长轴基本平行。uu主链呈螺旋上升，主链呈螺旋上升，主链呈螺旋上升，主链呈螺旋上升，每个氨基酸残基沿轴上升每个氨基酸残基沿轴上升每个氨基酸残基沿轴上升每个氨基酸残基沿轴上升0.15nm0.15nm0.15nm0.15nm，沿轴旋转，沿轴旋转，沿轴旋转，沿轴旋转00 0 0 0，每每每每3.63.63.63.6个氨基酸残基上升一个氨基酸残基上升一个氨基酸残基上升一个氨基酸残基上升一圈圈圈圈，相当于上升高度，相当于上升高度，相当于上升高度，相当于上升高度(螺距螺距螺距螺距)0.54nm0.54nm0.54nm0.54nm，螺旋的直径约螺旋的直径约螺旋的直径约螺旋的直径约为为为为0.5nm 0.5nm 0.5nm 0.