? 与2,4-二硝基氟苯的反应: 氨基酸+DNFB→DNP-氨基酸(黄色),鉴定氨基酸或多肽、蛋白质的N末端氨基酸;
? 与异硫氰酸苯酯( PITC)的反应----Edman法测氨基酸序列的原理;用于测定N-末端氨基酸弱碱: →PTC-氨基酸;酸性: →PTH-氨基酸
? 形成西夫碱--羰胺反应(美拉德反应),食品褐变;
4、由α-氨基和α-羧基共同发生的反应
5. 氨基酸侧链基团参加的反应(见蛋白质) ? 米伦反应——酪氨酸反应呈红色 ? 福林反应——酪氨酸反应呈蓝色 ? 坂口反应——精氨酸反应呈红色
? Pauly反应——组氨酸、酪氨酸反应呈橘红色 ? 乙醛酸反应——色氨酸反应在界面呈紫红色
? 半胱氨酸的反应——与亚硝酸-铁氰化钠的甲醇溶液反应呈红色 四 .氨基酸的分离制备和用途 (一)氨基酸的分离
1.纸层析法 2.柱层析法 3.薄层层析法 4.电泳法 5.氨基酸自动分析仪 (二)氨基酸的制备
1.水解蛋白质法 2.人工合成法 3.微生物发酵法 (三)氨基酸的用途
1.科学实验 2.医药卫生 3.工农业 第三节 蛋白质结构
一、1.蛋白质的一级结构
? 蛋白质的一级结构指肽链中氨基酸的排列顺序和连接方式; ? 稳定一级结构的化学键:肽键;
2. 一级结构的测定—氨基酸序列的自动程序测定 片段重叠法 其大体步骤为:
? 测定蛋白质中氨基酸组成和含量;
? 进行末端分析,确定该氨基酸的肽链数目、 N-末端、 C-末端
(1) N-末端分析: DNFB法、 PITC法( Edman法)、 DNS法、氨肽酶法 (2) C-末端分析:肼解法、羧肽酶法;
? 肽链的拆分,采用蛋白质变性剂或巯基乙醇;
? 应用两种或两种以上不同的水解方法将所要测定的蛋白质肽链断裂,各自得到一系列大小不同的肽段;
(1)溴化氰裂解法:水解甲硫氨酸羧基形成的肽键; (2)酶水解法:例如:
胰蛋白酶:主要作用于碱性氨基酸( Lys、 Arg)羧基形成的肽键; 胰凝乳蛋白酶(糜蛋白酶):专一性水解疏水性氨基酸的羧基形成的肽键; 胃蛋白酶:断裂键两侧的氨基酸都是疏水性氨基酸,如Phe—Phe;
? 分离纯化部分降解的肽片段,分析每一片段的氨基酸组成和排列顺序; Edman降解法和酶水解法。
? 确定二硫键的位置;
? 根据重叠肽的氨基酸顺序,推断出完整肽的氨基酸顺序;
例题:
? 第一套肽段:QGS PS EQVE RLA HQWT; ? 第二套肽段:SEQ WTQG VERL APS HQ; ?N末端H肽段,C末端为S肽段;
? 则多肽链的顺序:HQWT QGS EQVE RLA PS; 二、蛋白质的空间结构
? 除一级结构外,蛋白质的二、三、四级结构都属于空间结构,即构象( conformation) 。 ? 蛋白质构象通常由非共价键(次级键) 维系。 (一)维系蛋白质空间结构的化学键
? 氢键、离子键、 范德华力、疏水相互作用力、二硫键、酯键、金属键(配位键) 1. 氢键:氢键( hydrogen bond) 的形成常见于连接在一电负性很强的原子上的氢原子,与另一电负性很强的原子之间,如 >C=O ┅┅ H-N<。
2. 疏水键: 非极性物质在含水的极性环境中存在时,会产生一种相互聚集的力,这种力称为疏水键或疏水作用力 (hydrophobicinteraction) 。
3.离子键:又称为盐键( salt bond) 是由带正电荷基团与带负电荷基团之间相互吸引而形成的化学键。
4.范德华氏引力(van derWaals force):原子之间存在的相互作用力。
(二) 蛋白质的二级结构 ① 蛋白质的二级结构是指多肽链的主链骨架在盘绕折叠是依靠氢键维持固定形成的有规
律的空间排布, 二级结构与侧链R的构象无关,仅限于主链原子的局部空间排列。 维持二级结构稳定的作用力主要是氢键。 ② 蛋白质立体结构原则:
1. 由于C=O双键中的π电子云与N原子上的未共用电子对发生“电子共振”,使肽键具有部分双键的性质,不能自由旋转。
2. 与肽键相连的六个原子构成刚性平面结构。但由于a-碳原子与其他原子之间均形成单键,因此相邻的平面结构可以作相对旋转。
?蛋白质的二级结构类型
?α-螺旋结构 ?β-折叠结构 ?β-转角结构 ?自由回转结构 ?胶原三螺旋
? 影响a-螺旋形成和稳定的因素:
(1)氨基酸R基所带电荷性质;多聚赖氨酸在pH7时以无规卷曲形式存在,在pH12时,赖氨酸即自发形成α-螺旋结构。 (2) R基的大小
①连续两个或两个以上Ile、 Val、 Leu,大R基,不易形成螺旋;(空间位阻) ②连续的几个Ser或Thr,会破坏α -螺旋;
③多肽链存在脯氨酸,α -螺旋即被中断,形成一个“节结”; 2.β-折叠结构( b-pleated sheet)
(1)β-折叠又称为β-片层结构,两条或多条几乎完全伸展的多肽链侧向聚集在一起,相邻肽链主链上的氨基和羰基之间形成有规则的氢键,维持这种片层结构的稳定性。
3.β转角(β-turn) 的结构特征:
β-转角是多肽链180°回折部分所形成的二级结构,约占转角结构的75%。 ⑴ 主链骨架本身以大约180°回折;
⑵ 回折部分通常由四个氨基酸残基构成;
⑶ 构象依靠第一残基的-CO基与第四残基的-NH基之间形成氢键来维系。