1、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能protein ？ 含量大含量大 分布廣分布廣 種類多種類多 功能繁雜功能繁雜 蛋白質(zhì)的重要性蛋白質(zhì)的重要性1234 蛋白質(zhì)的生物活性蛋白質(zhì)的生物活性催化作用催化作用調(diào)節(jié)作用調(diào)節(jié)作用免疫作用免疫作用載體作用載體作用凝血作用凝血作用運(yùn)動作用運(yùn)動作用組織更新修復(fù)組織更新修復(fù) 蛋白質(zhì)的分子組成蛋白質(zhì)的分子組成 1 蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu) 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系 蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)及其分離純化蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)及其分離純化 2 3 4第一節(jié)蛋白質(zhì)的分子組成一、蛋白質(zhì)的元素組成一、蛋白質(zhì)的元素組成 c、h、o、n （16%）和 s 主要主要 少量少量磷、鐵、

2、銅、鋅、錳、鈷、鉬、碘磷、鐵、銅、鋅、錳、鈷、鉬、碘蛋白質(zhì)的含氮量平均為蛋白質(zhì)的含氮量平均為16 樣品中蛋白質(zhì)的含量樣品中蛋白質(zhì)的含量 ( g )( g )= = 樣品含氮量樣品含氮量 6.251/16%問題問題1 1樣品中蛋白質(zhì)含量的測定？樣品中蛋白質(zhì)含量的測定？二、二、 氨基酸（氨基酸（amino acid）氨基酸是蛋白質(zhì)的基本組成單位氨基酸是蛋白質(zhì)的基本組成單位自然界自然界300300余種余種人體人體編碼編碼aaaa：2020種種結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)均屬均屬l-l-氨基酸氨基酸甘氨酸除外甘氨酸除外nh2hrcoohc氨基酸的一般結(jié)構(gòu)（氨基酸的一般結(jié)構(gòu)（ l-氨基酸）氨基酸）中心中心碳原子碳原子羧基羧

3、基氨基氨基氫原子氫原子側(cè)鏈側(cè)鏈 l-aal-aa d-aad-aa 人體蛋白質(zhì)中為人體蛋白質(zhì)中為l-l- aa- aa中文名中文名英文名英文名縮寫縮寫pkapi三字符三字符一字符一字符pk1（-cooh）pk2（-nh3+）pkr（r基）基）甘氨酸glycine gly g2.349.605.97丙氨酸alanine ala a2.349.696.01脯氨酸prolinepro p1.9910.966.48纈氨酸valineval v2.329.625.97亮氨酸leucineleu l2.369.605.98異亮氨酸isoleucineile i2.369.686.02蛋氨酸methioni

4、nemet m2.289.215.74苯丙氨酸phenylalaninephe f1.839.135.48酪氨酸t(yī)yrosinetyr y2.209.1110.075.66色氨酸t(yī)ryptophantrp w2.389.395.89絲氨酸serineser s2.219.155.68蘇氨酸t(yī)hreoninethr t2.119.625.87半胱氨酸cysteinecys c1.9610.288.185.07天冬酰胺asparagineasn n2.028.805.41谷氨酰胺glutaminegln q2.179.135.65賴氨酸lysinelys k2.188.9510.539.74組氨酸

5、histidinehis h1.829.176.007.59精氨酸argininearg r2.179.0412.4810.76天冬氨酸aspartic acidasp d1.889.603.652.77谷氨酸glutamic acidglu e2.199.674.253.22（二）氨基酸的分類（二）氨基酸的分類 非極性氨基酸非極性氨基酸 1 2 4 5 不帶電荷的極性氨基酸不帶電荷的極性氨基酸 帶正電荷的堿性氨基酸帶正電荷的堿性氨基酸 帶負(fù)電荷的酸性氨基酸帶負(fù)電荷的酸性氨基酸 3 芳香族氨基酸芳香族氨基酸非極性疏水性氨基酸非極性疏水性氨基酸不帶電荷的極性氨基不帶電荷的極性氨基酸酸芳香族氨基酸

6、芳香族氨基酸帶正電荷的堿性氨基帶正電荷的堿性氨基酸酸酸性氨基酸酸性氨基酸-ooc-ch-ch2-s+nh3s-ch2-ch-coo-+nh3-ooc-ch-ch2-s+nh3s-ch2-ch-coo-+nh3+胱氨酸胱氨酸-hh-ooc-ch-ch2-sh+nh3-ooc-ch-ch2-sh+nh3hs-ch2-ch-coo-+nh3hs-ch2-ch-coo-+nh3半胱氨酸半胱氨酸二二 硫硫 鍵鍵記憶口訣記憶口訣甘、丙、纈、亮、異，三、四碳烴基甘、丙、纈、亮、異，三、四碳烴基丙、丁羥絲、蘇，（半）胱、蛋含有硫丙、丁羥絲、蘇，（半）胱、蛋含有硫酸有天冬、谷，堿有精、賴、組酸有天冬、谷，堿有精

7、、賴、組苯、酪、色、脯環(huán)，中性天、谷胺苯、酪、色、脯環(huán)，中性天、谷胺要點(diǎn)要點(diǎn)編碼編碼aa 20種種除除g外均為外均為l-型型 p為環(huán)狀亞為環(huán)狀亞aa 含羥基含羥基aa：s、t、y 含硫含硫aa：c、m 芳香芳香aa：f、y、w 支鏈支鏈aa：v、l、i 酸性酸性aa：d、e 堿性堿性aa：r、k、h （三）氨基酸的理化性質(zhì)（三）氨基酸的理化性質(zhì)（1 1） 兩性解離及等電點(diǎn)兩性解離及等電點(diǎn)解離程度取決于所處溶液的酸堿度解離程度取決于所處溶液的酸堿度氨基酸是兩性電解質(zhì)氨基酸是兩性電解質(zhì)1 1、物理性質(zhì)、物理性質(zhì): :白色晶體，熔點(diǎn)較高，溶白色晶體，熔點(diǎn)較高，溶解度大小不一。解度大小不一。2 2、化

8、學(xué)性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)ph=pi+oh-phpi+h+oh-+h+phpi兼性離子兼性離子 陽離子陽離子陰離子陰離子chnh2coohr chnh2coohrchnh3+coo-r chnh3+coo-rchnh2coo-r chnh2coo-rch coohrnh3+ch coohrnh3+等電點(diǎn)等電點(diǎn)(isoelectric point, pi) 在某一在某一ph的溶液中，氨基的溶液中，氨基酸解離成陽離子和陰離子的趨酸解離成陽離子和陰離子的趨勢及程度相等，成為兼性離子，勢及程度相等，成為兼性離子，呈電中性。此時溶液的呈電中性。此時溶液的ph值值稱稱為該氨基酸的為該氨基酸的等電點(diǎn)等電點(diǎn)。2.2.紫

9、外吸收紫外吸收色氨酸、酪氨酸色氨酸、酪氨酸最大吸收峰最大吸收峰 280 280 nmnm，可用于蛋白可用于蛋白質(zhì)定量分析。質(zhì)定量分析。3.3.茚三酮反應(yīng)茚三酮反應(yīng) 在氨基酸與茚三酮水合物在氨基酸與茚三酮水合物共熱，可生成共熱，可生成藍(lán)紫色藍(lán)紫色化合物，化合物，其最大吸收峰在其最大吸收峰在570nm570nm處。處。氨基酸定量分析方法氨基酸定量分析方法肽肽肽鍵肽鍵( (peptide bond) )：一個氨基酸：一個氨基酸的羧基與另一個氨基酸的氨基脫水縮的羧基與另一個氨基酸的氨基脫水縮合而形成的化學(xué)鍵。合而形成的化學(xué)鍵。肽與肽健肽與肽健肽：肽：氨基酸通過氨基酸通過肽鍵肽鍵縮合而成的化合物縮合而成

10、的化合物二肽二肽 兩分子氨基酸兩分子氨基酸三肽三肽 三分子氨基酸三分子氨基酸寡肽寡肽(oligopeptide)：十個以內(nèi)氨基酸十個以內(nèi)氨基酸多肽多肽(oligopeptide)：十個氨基酸以上十個氨基酸以上肽：肽：氨基酸通過氨基酸通過肽鍵肽鍵縮合而成的化合物縮合而成的化合物nh2-ch-chooh甘甘氨氨酸酸nh2-ch-chooh甘甘氨氨酸酸nh-ch-choho oh甘甘氨氨酸酸+-hoh甘氨酰甘氨酸甘氨酰甘氨酸肽鍵肽鍵nh2-ch-c-n-ch-coohhhhonh2-ch-c-n-ch-coohhhho多肽鏈多肽鏈(polypeptide chain) (polypeptide ch

11、ain) 許多氨許多氨基酸之間以肽鍵連接而成的一種結(jié)構(gòu)基酸之間以肽鍵連接而成的一種結(jié)構(gòu)氨基酸殘基氨基酸殘基(residue) (residue) 肽鏈中的氨基肽鏈中的氨基酸分子因?yàn)槊撍s合而基團(tuán)不全酸分子因?yàn)槊撍s合而基團(tuán)不全氨基末端（氨基末端（n n末端）末端） 自由氨基的一端自由氨基的一端羧基末端（羧基末端（c c末端）末端） 自由羧基的一端自由羧基的一端 絲氨酰絲氨酰 - - 甘氨酰甘氨酰 - - 酪氨酰酪氨酰 - - 丙氨酰丙氨酰 - - 亮氨酸亮氨酸 (ser-gly-tyr-ala-leu) (ser-gly-tyr-ala-leu) 肽鏈書寫肽鏈書寫先寫骨架先寫骨架n nc cc

12、 c再寫再寫氨羧兩末端氨羧兩末端然后配平然后配平酰胺鍵酰胺鍵最后才是最后才是側(cè)鏈上側(cè)鏈上肽鍵肽鍵(c-n)(c-n)具有部分雙鍵的性質(zhì)具有部分雙鍵的性質(zhì)肽單元肽單元（peptide unit） 肽鍵中肽鍵中4 4個原子個原子c c、o o、n n、h h和與之相鄰的和與之相鄰的 c c 1 1、 c c 2 2位位于同一平面于同一平面順式肽單元順式肽單元反式肽單元反式肽單元 （二）天然存在的活性肽（二）天然存在的活性肽谷胱甘肽谷胱甘肽(glutathione, gsh)肽類激素及神經(jīng)肽肽類激素及神經(jīng)肽抗生素肽抗生素肽谷胱甘肽谷胱甘肽(glutathione, gsh)還原劑還原劑清除清除h2o

13、2結(jié)合有害物質(zhì)結(jié)合有害物質(zhì)gsh生物活性生物活性gsh過氧過氧化物酶化物酶h2o2 2gsh 2h2o gssg gsh還原酶還原酶nadph+h+ nadp+ 肽類激素肽類激素促甲狀腺素釋放激素促甲狀腺素釋放激素 (trh)第二節(jié)蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次圖蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次圖分子結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu) 一級結(jié)構(gòu)一級結(jié)構(gòu)（基本結(jié)構(gòu)）（基本結(jié)構(gòu)） 高級結(jié)構(gòu)高級結(jié)構(gòu)（空間結(jié)構(gòu)）（空間結(jié)構(gòu)）三級結(jié)構(gòu)三級結(jié)構(gòu)四級結(jié)構(gòu)四級結(jié)構(gòu)-螺旋螺旋-折疊折疊-轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角不規(guī)則卷曲不規(guī)則卷曲二級結(jié)構(gòu)二級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu) (primary structure)肽鏈中氨基酸的排列順序肽鏈中氨基酸的排列順序,

14、 ,包括包括氨基酸的種類、數(shù)量及比例。氨基酸的種類、數(shù)量及比例。定義定義主要化學(xué)鍵主要化學(xué)鍵肽鍵肽鍵 有些蛋白質(zhì)有有些蛋白質(zhì)有二硫鍵二硫鍵牛胰核糖核酸酶的一級結(jié)構(gòu)牛胰核糖核酸酶的一級結(jié)構(gòu)二硫二硫鍵鍵牛胰島素的一級結(jié)構(gòu)牛胰島素的一級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu) (secondary structure)蛋白質(zhì)分子中多肽鏈蛋白質(zhì)分子中多肽鏈主鏈主鏈骨架骨架原子的局部空原子的局部空間排列，不涉及氨基酸殘基側(cè)鏈的構(gòu)象。間排列，不涉及氨基酸殘基側(cè)鏈的構(gòu)象。定義定義主要化學(xué)鍵主要化學(xué)鍵氫鍵氫鍵-折疊折疊-轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角無規(guī)卷曲無規(guī)卷曲-螺旋螺旋蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的主要形式的主要形式-螺旋螺旋要

15、點(diǎn)要點(diǎn)1一圈一圈3.6個氨基酸殘基，螺距個氨基酸殘基，螺距0.54nm 2螺旋穩(wěn)定靠氫鍵，與螺旋長軸平行螺旋穩(wěn)定靠氫鍵，與螺旋長軸平行呈右手螺旋呈右手螺旋側(cè)鏈影響螺旋的形成和穩(wěn)定側(cè)鏈影響螺旋的形成和穩(wěn)定34要點(diǎn)要點(diǎn)1順向平行和反向平行兩種構(gòu)象順向平行和反向平行兩種構(gòu)象2呈伸展、鋸齒狀結(jié)構(gòu)呈伸展、鋸齒狀結(jié)構(gòu)折疊的穩(wěn)定靠氫鍵折疊的穩(wěn)定靠氫鍵34側(cè)鏈影響折疊的形成和穩(wěn)定側(cè)鏈影響折疊的形成和穩(wěn)定-折疊折疊( (反平行反平行) )-折疊折疊( (平行平行) )（三）（三） -轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角無規(guī)卷曲無規(guī)卷曲 沒有確定規(guī)律性的部分肽沒有確定規(guī)律性的部分肽鏈構(gòu)象。鏈構(gòu)象。超二級結(jié)構(gòu)（模體超二級結(jié)構(gòu)（模體motif）

16、多肽鏈內(nèi)順序上相互鄰近的多肽鏈內(nèi)順序上相互鄰近的二級結(jié)構(gòu)常常在空間折疊中二級結(jié)構(gòu)常常在空間折疊中靠近，彼此相互作用，形成靠近，彼此相互作用，形成規(guī)則的二級結(jié)構(gòu)聚集體。規(guī)則的二級結(jié)構(gòu)聚集體。基本形式基本形式1 -折疊組合（折疊組合（ ）2-螺旋組合（螺旋組合（ ）-螺旋螺旋 -折疊組合（折疊組合（ ）3鈣結(jié)合蛋白鈣結(jié)合蛋白鋅指結(jié)構(gòu)鋅指結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu) (tertiary structure)整條肽鏈中全部氨基酸殘基的相對空整條肽鏈中全部氨基酸殘基的相對空間位置。即肽鏈中間位置。即肽鏈中所有原子所有原子在三維空在三維空間的整體排布。間的整體排布。定義定義結(jié)構(gòu)域結(jié)構(gòu)域(domai

17、n) 蛋白質(zhì)形成三級結(jié)構(gòu)時，蛋白質(zhì)形成三級結(jié)構(gòu)時，肽鏈中某些局部的超二級結(jié)構(gòu)肽鏈中某些局部的超二級結(jié)構(gòu)匯集在一起，形成的發(fā)揮生物匯集在一起，形成的發(fā)揮生物學(xué)功能的區(qū)域；是蛋白質(zhì)構(gòu)象學(xué)功能的區(qū)域；是蛋白質(zhì)構(gòu)象中特定的空間區(qū)域。中特定的空間區(qū)域。細(xì)胞表面蛋白細(xì)胞表面蛋白cd4cd4分子分子4 4個相似結(jié)構(gòu)域個相似結(jié)構(gòu)域 肌紅蛋白（肌紅蛋白（mbmb）的三級結(jié)構(gòu)）的三級結(jié)構(gòu)血紅素血紅素鐵原子鐵原子穩(wěn)定三級結(jié)構(gòu)的化學(xué)鍵穩(wěn)定三級結(jié)構(gòu)的化學(xué)鍵主要化學(xué)鍵是次級鍵主要化學(xué)鍵是次級鍵疏水作用、離子鍵、氫鍵疏水作用、離子鍵、氫鍵和和 van der waals力力蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu) (quatern

18、ary structure)由兩條或兩條以上具有獨(dú)立三級結(jié)構(gòu)由兩條或兩條以上具有獨(dú)立三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈，通過次級鍵締合而成的最的多肽鏈，通過次級鍵締合而成的最高級結(jié)構(gòu)。高級結(jié)構(gòu)。定義定義化學(xué)鍵化學(xué)鍵疏水作用、氫鍵、離子鍵、疏水作用、氫鍵、離子鍵、范德華力范德華力亞基亞基每條具有獨(dú)立三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈每條具有獨(dú)立三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈血紅蛋白血紅蛋白（hb）的四級結(jié)構(gòu)的四級結(jié)構(gòu)鏈鏈鏈鏈血紅素血紅素蛋白質(zhì)的分類蛋白質(zhì)的分類根據(jù)組成根據(jù)組成結(jié)合蛋白質(zhì)結(jié)合蛋白質(zhì)單純蛋白質(zhì)單純蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)部分蛋白質(zhì)部分非蛋白質(zhì)部分非蛋白質(zhì)部分根據(jù)形狀根據(jù)形狀球狀蛋白質(zhì)球狀蛋白質(zhì)纖維狀蛋白質(zhì)纖維狀蛋白質(zhì)根據(jù)功能根據(jù)功能調(diào)節(jié)蛋白調(diào)節(jié)

19、蛋白酶蛋白酶蛋白運(yùn)輸?shù)鞍走\(yùn)輸?shù)鞍捉Y(jié)構(gòu)蛋白結(jié)構(gòu)蛋白根據(jù)分布根據(jù)分布核蛋白質(zhì)核蛋白質(zhì)膜蛋白質(zhì)膜蛋白質(zhì)第三節(jié)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系與功能的關(guān)系一級結(jié)構(gòu)是空間構(gòu)象的基礎(chǔ)一級結(jié)構(gòu)是空間構(gòu)象的基礎(chǔ)一級結(jié)構(gòu)是功能的基礎(chǔ)一級結(jié)構(gòu)是功能的基礎(chǔ)一級結(jié)構(gòu)改變與分子病一級結(jié)構(gòu)改變與分子病牛胰核糖核酸酶的一級結(jié)構(gòu)牛胰核糖核酸酶的一級結(jié)構(gòu)一級結(jié)構(gòu)是空間構(gòu)象的基礎(chǔ)一級結(jié)構(gòu)是空間構(gòu)象的基礎(chǔ)二硫二硫鍵鍵 天然狀態(tài)，天然狀態(tài)，有催化活性有催化活性 尿素、尿素、 -巰基乙醇巰基乙醇 去除尿素、去除尿素、痕量痕量-巰基乙醇巰基乙醇非折疊狀態(tài)，無活性非折疊狀態(tài)，無活性分子伴侶分子伴侶(chape

20、ron)(chaperon) 是一類幫是一類幫助新生多肽鏈正確折疊的蛋白質(zhì)助新生多肽鏈正確折疊的蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)是功能的基礎(chǔ)一級結(jié)構(gòu)是功能的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)不同，功能不同結(jié)構(gòu)不同，功能不同血管升壓素和催產(chǎn)素血管升壓素和催產(chǎn)素結(jié)構(gòu)相似，功能相似結(jié)構(gòu)相似，功能相似胰島素胰島素促腎上腺皮質(zhì)激素和促黑激素促腎上腺皮質(zhì)激素和促黑激素一級結(jié)構(gòu)改變與分子病一級結(jié)構(gòu)改變與分子病分子病分子病由于基因突變導(dǎo)致蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)由于基因突變導(dǎo)致蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)與正常有所不同，表現(xiàn)出生理功能與正常有所不同，表現(xiàn)出生理功能的異常，而引起的遺傳性疾病。的異常，而引起的遺傳性疾病。案案 例例鐮刀狀紅細(xì)胞性貧血鐮刀狀紅細(xì)胞性貧血 （a a）

21、正常紅細(xì)胞）正常紅細(xì)胞（ b b）鐮型紅細(xì)胞）鐮型紅細(xì)胞n-val his leu thr pro glu glu c(146) hbs 肽肽 鏈鏈hba 肽肽 鏈鏈n-val his leu thr pro val glu c(146) 蛋白質(zhì)的功能依賴于特定的空間結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的功能依賴于特定的空間結(jié)構(gòu)胰島素原轉(zhuǎn)變成胰島素胰島素原轉(zhuǎn)變成胰島素胰島素原胰島素原（一條肽鏈）（一條肽鏈）胰島素胰島素（兩條肽鏈）（兩條肽鏈）c肽肽二、蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)二、蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系與功能的關(guān)系肌紅蛋白肌紅蛋白血紅蛋白血紅蛋白血紅蛋白的空間構(gòu)象變化與結(jié)合氧血紅蛋白的空間構(gòu)象變化與結(jié)合氧o2肌紅蛋白肌紅蛋白(

22、mb)(mb)和血紅蛋白和血紅蛋白(hb)(hb)的氧解離曲線的氧解離曲線協(xié)同效應(yīng)：協(xié)同效應(yīng)：一個亞基與其配體結(jié)合后，能影響其一個亞基與其配體結(jié)合后，能影響其 中另一個亞基與配體結(jié)合能力的現(xiàn)象中另一個亞基與配體結(jié)合能力的現(xiàn)象 。 協(xié)同效應(yīng)協(xié)同效應(yīng)( (cooperativity) )正協(xié)同效應(yīng)正協(xié)同效應(yīng)(positive cooperativity) 促進(jìn)作用促進(jìn)作用 負(fù)協(xié)同效應(yīng)負(fù)協(xié)同效應(yīng)(negative cooperativity) 抑制作用抑制作用 某些小分子物質(zhì)作用于蛋白質(zhì)的非活某些小分子物質(zhì)作用于蛋白質(zhì)的非活性部位后，使其發(fā)生構(gòu)象變化，從而影性部位后，使其發(fā)生構(gòu)象變化，從而影響其功能

23、。響其功能。變構(gòu)效應(yīng)變構(gòu)效應(yīng)(allosteric effect) 蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)改變與疾病蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)改變與疾病 蛋白質(zhì)構(gòu)象病（蛋白質(zhì)構(gòu)象病（protein conformational protein conformational diseasesdiseases）因蛋白質(zhì)折疊錯誤或折疊不能導(dǎo)致構(gòu)象異常因蛋白質(zhì)折疊錯誤或折疊不能導(dǎo)致構(gòu)象異常變化引起的疾病變化引起的疾病蛋白質(zhì)構(gòu)象改變導(dǎo)致疾病的機(jī)理蛋白質(zhì)構(gòu)象改變導(dǎo)致疾病的機(jī)理某些蛋白質(zhì)錯誤折疊后相互聚集，形成抗蛋白某些蛋白質(zhì)錯誤折疊后相互聚集，形成抗蛋白水解酶的淀粉樣纖維沉淀，產(chǎn)生毒性而致病水解酶的淀粉樣纖維沉淀，產(chǎn)生毒性而致病朊病毒病朊病

24、毒病 朊病毒蛋白構(gòu)象相關(guān)的疾病朊病毒蛋白構(gòu)象相關(guān)的疾病人類朊病毒病人類朊病毒病 庫魯病、腦軟化病、新變異型庫魯病、腦軟化病、新變異型cjdcjd等等動物的朊病毒病動物的朊病毒病 瘋牛病、羊騷癢癥等瘋牛病、羊騷癢癥等朊病毒：朊病毒：不含有核酸，對各種理化作用有不含有核酸，對各種理化作用有很強(qiáng)的抵抗力很強(qiáng)的抵抗力、傳染性極強(qiáng)的蛋白質(zhì)顆粒。傳染性極強(qiáng)的蛋白質(zhì)顆粒。prpc- -螺旋螺旋prpsc-折疊折疊正常正常致病型致病型朊病毒蛋白朊病毒蛋白(prion protein, prp)第四節(jié)蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)及其分離純化 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)( ( isoelec

25、tric point, pi) )當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)溶液處于某一當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)溶液處于某一phph時，蛋白質(zhì)解時，蛋白質(zhì)解離成正、負(fù)離子的趨勢相等，即成為兼離成正、負(fù)離子的趨勢相等，即成為兼性離子，凈電荷為零，此時溶液的性離子，凈電荷為零，此時溶液的phph稱稱為為pipi（一）兩性電離及等電點(diǎn)（一）兩性電離及等電點(diǎn) pr pr是兩性電解質(zhì)。在溶液中的帶電狀況是兩性電解質(zhì)。在溶液中的帶電狀況主要取決于溶液的主要取決于溶液的phph值。值。prcoohnh3+prcoo-nh3+prcoo-nh2oh-h+oh-h+ph=piphpi利用此性質(zhì)可進(jìn)行電泳利用此性質(zhì)可進(jìn)行電泳（二）蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)（二）蛋白質(zhì)的膠

26、體性質(zhì) 膠體穩(wěn)定因素膠體穩(wěn)定因素顆粒表面電荷顆粒表面電荷水化膜水化膜+帶正電荷的蛋白質(zhì)帶正電荷的蛋白質(zhì)帶負(fù)電荷的蛋白質(zhì)帶負(fù)電荷的蛋白質(zhì)在等電點(diǎn)的蛋白質(zhì)在等電點(diǎn)的蛋白質(zhì)水化膜水化膜+帶正電荷的蛋白質(zhì)帶正電荷的蛋白質(zhì)帶負(fù)電荷的蛋白質(zhì)帶負(fù)電荷的蛋白質(zhì)不穩(wěn)定的蛋白質(zhì)顆粒不穩(wěn)定的蛋白質(zhì)顆粒酸酸堿堿酸酸堿堿酸酸堿堿脫水作用脫水作用脫水作用脫水作用脫水作用脫水作用（三）蛋白質(zhì)的變性與沉淀（三）蛋白質(zhì)的變性與沉淀 蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性(denaturation)(denaturation) 在某些在某些理化因素理化因素的作用下，蛋白的作用下，蛋白質(zhì)的質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變或遭受破壞，發(fā)生改變或遭受破

27、壞，造成其造成其理化性質(zhì)理化性質(zhì)的改變和的改變和生物活性生物活性的的喪失。喪失。變性變性本質(zhì)本質(zhì)破壞非共價鍵和二硫鍵，不改變蛋白質(zhì)的破壞非共價鍵和二硫鍵，不改變蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)一級結(jié)構(gòu)變性因素變性因素物理因素物理因素：高溫、紫外線、：高溫、紫外線、x x射線、射線、超聲波、劇烈振蕩等。超聲波、劇烈振蕩等。化學(xué)因素化學(xué)因素：強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬離子、尿：強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬離子、尿素、乙醇等有機(jī)溶劑素、乙醇等有機(jī)溶劑理化性質(zhì)變化理化性質(zhì)變化黏度增大黏度增大吸收光譜改變吸收光譜改變?nèi)芙舛冉档腿芙舛冉档鸵妆坏鞍酌杆庖妆坏鞍酌杆?蛋白質(zhì)變性程度較輕，去除變蛋白質(zhì)變性程度較輕，去除變性因素后，蛋白質(zhì)仍可

28、恢復(fù)或部分性因素后，蛋白質(zhì)仍可恢復(fù)或部分恢復(fù)其原有的構(gòu)象和功能。恢復(fù)其原有的構(gòu)象和功能。蛋白質(zhì)的復(fù)性蛋白質(zhì)的復(fù)性(renaturation)(renaturation) 天然狀態(tài)，天然狀態(tài)，有催化活性有催化活性 尿素、尿素、 -巰基乙醇巰基乙醇 去除尿素、去除尿素、-巰基乙醇巰基乙醇非折疊狀態(tài)，無活性非折疊狀態(tài)，無活性蛋白質(zhì)變性后，疏水側(cè)鏈暴露在外，肽鏈相蛋白質(zhì)變性后，疏水側(cè)鏈暴露在外，肽鏈相互纏繞而聚集，從溶液中析出互纏繞而聚集，從溶液中析出.蛋白質(zhì)沉淀蛋白質(zhì)沉淀沉淀本質(zhì)沉淀本質(zhì)破壞水化膜破壞水化膜中和電荷中和電荷中性鹽中性鹽沉淀方法沉淀方法有機(jī)溶劑有機(jī)溶劑生物堿試劑生物堿試劑重金屬離子重金

29、屬離子應(yīng)用應(yīng)用重金屬中毒口服牛奶或生雞蛋重金屬中毒口服牛奶或生雞蛋 蛋白質(zhì)變性后的絮狀物加熱可蛋白質(zhì)變性后的絮狀物加熱可變成比較堅(jiān)固的凝塊，不易再溶于變成比較堅(jiān)固的凝塊，不易再溶于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿中。強(qiáng)酸和強(qiáng)堿中。蛋白質(zhì)的凝固作用蛋白質(zhì)的凝固作用(protein (protein coagulation) coagulation) 變性、沉淀、凝固的關(guān)系變性、沉淀、凝固的關(guān)系變性變性沉淀沉淀容易容易不一定不一定凝固凝固一定一定一定一定應(yīng)用應(yīng)用消毒消毒雞蛋要煮熟吃雞蛋要煮熟吃疫苗保存疫苗保存（四）蛋白質(zhì)的光譜吸收與呈色反應(yīng)（四）蛋白質(zhì)的光譜吸收與呈色反應(yīng) 280nm最大吸收峰最大吸收峰od280 ：

30、w 、 y蛋白質(zhì)的光譜吸收蛋白質(zhì)的光譜吸收雙縮脲反應(yīng)雙縮脲反應(yīng)蛋白質(zhì)的呈色反應(yīng)蛋白質(zhì)的呈色反應(yīng)酚試劑呈色反應(yīng)酚試劑呈色反應(yīng)考馬斯亮藍(lán)反應(yīng)考馬斯亮藍(lán)反應(yīng)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)的分離和純化的分離和純化方法方法 鹽析鹽析 有機(jī)溶劑沉淀有機(jī)溶劑沉淀 （一）改變蛋白質(zhì)的溶解度 將硫酸銨、硫酸鈉或氯化將硫酸銨、硫酸鈉或氯化鈉等加入蛋白質(zhì)溶液，使蛋白鈉等加入蛋白質(zhì)溶液，使蛋白質(zhì)表面電荷被中和以及水化膜質(zhì)表面電荷被中和以及水化膜被破壞，導(dǎo)致蛋白質(zhì)沉淀。被破壞，導(dǎo)致蛋白質(zhì)沉淀。鹽析鹽析(salt precipitation)低溫低溫(04 0c)快速快速有機(jī)溶劑沉淀有機(jī)溶劑沉淀方法方法 離心離心 透析與超濾透析與超濾 凝膠過濾層析凝膠過濾層析（二）根據(jù)蛋白質(zhì)分子大小不同分離（二）根據(jù)蛋白質(zhì)分子大小不同分離利用機(jī)械的快速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生利用機(jī)械的快速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力，將不同密度的物的離心力，將不同密度的物質(zhì)分離開來的方法。質(zhì)分離開來的方法。離心離心（centrifugation）利用透析袋把大分子蛋白質(zhì)與利用透析袋把大分子蛋白質(zhì)與小分子化合物分開的方法小分子化合物分開的方法透析