第二章 第五-六节 多肽 蛋白质结构 2013.ppt

2.5 多肽Polypeptide 一、多肽的组成和命名 1． 肽和肽键 一分子氨基酸中的羧基与另一分子氨基酸分子的 氨基脱水而形成的酰胺叫做肽，其形成的酰胺键称 为肽键 由两个α-氨基酸缩合而成的肽称为二肽，由多个  α-氨基酸缩合而成的肽称为多肽。 一般把含100个（有时是含50个）以上氨基酸的多肽称为蛋白质 肽链中有游离氨基的一端（-NH2），称为N端； 有游离的羧基一端（-COOH），称为C端。 2．肽的命名 按氨基酸在链中的顺序依次由N—端排列至C— 端，以C—端的氨基酸为母体，将N—端的氨基酸写 在最前，肽链中其它氨基酸名称中的“酸”改为“酰” 例如： 又如： 肽多用俗名，如催产素、胰岛素等 1965年我国成功合成了 世界上第一个具有生物活 性的蛋白质—-—牛胰岛 素。这是我国的骄傲。牛 胰岛素结晶如右图 二、多肽结构的测定 1．测定分子量 2．氨基酸的定量分析——现代用氨基酸分析 仪进行分离和测定 （1）测定N-端 ?2,4- 二硝基氟苯(DNFB)法 ——为标记N—端试剂 （2）测定C-端——羧肽酶水解法 在羧肽酶催化下，多肽链中只有C端的氨基酸能 逐个断裂下来 三、多肽的合成 两种氨基酸可生成四种二肽 例如 甘+丙 甘—丙+丙—甘+甘—甘+丙—丙 1．保护反应基团（保护 -NH2） 2．活化反应基团（活化-COOH） 合成 还原 四、重要的多肽 1、催产素：脑垂体后叶分泌的一种激素， 1958年由北大合成 2、胰岛素 由16种51个氨基酸组成的激素蛋白，分子量约 为6000，正六面无色晶体。 一、 蛋白质的结构组成 蛋白质是一类含氮有机化合物，除含有碳、氢、氧外，还有氮和少量的硫。某些蛋白质还含有其他一些元素，主要是磷、铁、碘、碘、锌和铜等。这些元素在蛋白质中的组成百分比约为： 碳 50％ 氢 7％ 氧 23％ 氮 16% 硫 0—3％ 其他 微 量 1.1蛋白质的含氮量 氮占生物组织中所有含氮物质的绝大部分。因此，可以将生物组织的含氮量近似地看作蛋白质的含氮量。由于大多数蛋白质的含氮量接近于16%，所以，可以根据生物样品中的含氮量来计算蛋白质的大概含量： 蛋白质含量（克%）=每克生物样品中含氮的克数 ? 6.25 1.2 蛋白质的大小与分子量 蛋白质是分子量很大的生物分子。对任一种给定的蛋白质来说，它的所有分子在氨基酸的组成和顺序以及肽链的长度方面都应该是相同的，即所谓均一的蛋白质。 1.3蛋白质水解 蛋白质和多肽的肽键与一般的酰胺键一样可以被酸碱或蛋白酶催化水解，酸或碱能够将多肽完全水解，酶水解一般是部分水解. 多肽是由氨基酸以酰胺键形式连接而成的线性大分子。它在生物体内可以单独存在，但是更多的则是作为蛋白质的组成部分。蛋白质是由一个或多个多肽链通过共价键（主要是二硫键）或非共价力结合而成。应用化学或物理方法，可以将蛋白质拆分成多肽组分。 完全水解得到各种氨基酸的混合物，部分水解通常得到多肽片段。最后得到各种氨基酸的混合物。 所以，氨基酸是蛋白质的基本结构单元。 大多数的蛋白质都是由20种氨基酸组成。这20种氨基酸被称为基本氨基酸。 （1）酸水解 常用6 mol/L的盐酸或4 mol/L的硫酸在105-110℃条件下进行水解，反应时间约20小时。 此法的优点是不容易引起水解产物的消旋化。缺点是色氨酸被沸酸完全破坏； 含有羟基的氨基酸如丝氨酸或苏氨酸有一小部分被分解；门冬酰胺和谷氨酰胺侧链的酰胺基被水解成了羧基。 （2）碱水解 一般用5 mol/L氢氧化钠煮沸10-20小时。 由于水解过程中许多氨基酸都受到不同程度的破坏，产率不高。 部分的水解产物发生消旋化。 该法的优点是色氨酸在水解中不受破坏。 （3）酶水解 目前用于蛋白质肽链断裂的蛋白水解酶（proteolytic enzyme）或称蛋白酶（proteinase）已有十多种。 应用酶水解多肽不会破坏氨基酸，也不会发生消旋化。水解的产物为较小的肽段。 最常见的蛋白水解酶有以下几种： Trypsin ：R1=赖氨酸Lys和精氨酸Arg侧链（专一性较强，水解速度快）。 或胰凝乳蛋白酶（Chymotrypsin）：R1=苯丙氨酸Phe,色氨酸Trp,酪氨酸Tyr; 亮氨酸Leu，蛋氨酸Met和组氨酸His水解稍慢。 Pepsin：R1和R2＝R1=苯丙氨酸Phe,色氨酸Trp,酪氨酸Tyr; 亮氨酸Leu以及其它疏水性