1、 結構通式： ( 脯氨酸除外) L型 旋光性aa（一）常見氨基酸（20種）的結構及分類(兼性離子形式)（中性分子形式）* 分類脂肪族aa（15）芳香族aa (3)雜環族aa (2)一氨基一羧基 aa ：Gly, Ala, Val, Leu, Ile含羥基 aa ：Ser, Thr含硫 aa ：Cys, Met含酰胺基 aa ： Asn, Gln一氨基二羧基 aa (酸性 aa )： Asp, Glu二氨基一羧基 aa(堿性 aa )：Lys, ArgPheTyrTrpHisPro+-根據R基化學結構和極性分類黑色：非極性R基氨基酸綠色：極性R基氨基酸 一氨基一羧基氨基酸脂肪族氨基酸 （甘氨酸、

2、丙氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸）返回羥基氨基酸：（絲氨酸、蘇氨酸）返回含硫氨基酸：（半胱氨酸、甲硫氨酸）返回 含酰胺基氨基酸（天冬酰胺、谷氨酰胺） 一氨基二羧基氨基酸（天冬氨酸、谷氨酸）返回返回 二氨基一羧基氨基酸：（賴氨酸、精氨酸）返回芳香族氨基酸（ 苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸）返回雜環族氨基酸（組氨酸、脯氨酸） 因為其特殊的環狀R基團，脯氨酸（Proline）一般不出現在-螺旋中，而經常出現在-螺旋的開始處。 由常見AA經修飾而來的不常見的蛋白質AA 羥脯氨酸 ：亞氨基酸之一，一般蛋白不存在這種氨基酸。在動物膠和骨膠原中含有L-羥脯氨酸。在生物體內羥脯氨酸是由脯氨酸合成的，但不是以游離狀態

3、，而是在肽鏈中被羥基化。 5-羥賴氨酸：與羥輔氨酸同在膠原中發現，是一種特異的氨基酸，在5位上帶有羥基。一般認為其合成是和羥輔氨酸一樣，是賴氨酸在膠原前驅物質肽中被氧化而產生的，但與羥輔氨酸比較，其含量很少。 鳥氨酸瓜氨酸 鳥氨酸 ：是一種堿性氨基酸，在蛋白質中不能找到。作為尿素循環的一部分與尿素生成相關，在生物體內與精氨酸、谷氨酸、脯氨酸能相互轉變。在鳥類中它與2分子的苯甲酸或苯乙酸等結合成鳥尿酸的形式起解毒作用。 其他的非蛋白質AA20種氨基酸在可見光區都沒有光吸收，但在遠紫外區( pIpH pI 電場中靜電荷+ 0 -不移動移向正極移向負極 氨基酸的等電點（isoelectric poi

4、nt, pI） pK1 pK2pKRpI側鏈不解離中性氨基酸2.03.09.010.056酸性氨基酸AspGlu2.092.199.829.673.864.252.973.22堿性氨基酸ArgLysHis2.172.181.829.048.959.1712.4810.536.0010.769.747.59 pI為兼性離子兩側相應解離基團pK 的算數平均值。 2005.40賴氨酸有3個pK值，pKl=2.1；pK2=9.0；pK3=10.5。賴氨酸的pI為： A2.2 B5.55 C6.3 D9.75 E10.5 與2，4-二硝基氟苯（DNFB 或 FDNB） 的反應弱堿中DNP-氨基酸（黃色）

5、Sanger 試劑此反應是Sanger法鑒定多肽或蛋白質N末端氨基酸的依據。(四) 氨基酸的化學反應1. -NH2參加的反應2. -羧基參加的反應例：成鹽和成酯反應氨基酸鈉鹽干燥HCL回流氨基酸乙酯鹽酸鹽 aa羧基成鹽成酯后，-COOH被保護，而-NH2的反應活性加強。3. -氨基、-羧基共同參加的反應紫色物質注意： 脯氨酸、羥脯氨酸與茚三酮反應生成黃色物質。水合茚三酮此反應用于定性、定量鑒定氨基酸。茚三酮反應成肽反應肽鍵氨基末端（N末端）羧基末端（C末端）蛋白質一級結構定義：蛋白質多肽鏈的氨基酸排列順序和連接方式。雜聚物氨基酸殘基1. 肽的結構通式例：胰島素的一級結構英 Sanger 等，1

6、953Frederick Sanger3對二硫鍵A鏈：20aaB鏈：31aa0.36nm2. 肽鍵C-N鍵具有部分雙鍵性質肽鍵一般為反式構型肽平面3. 肽的物理和化學性質物理性質酸堿性質化學反應茚三酮反應、雙縮脲反應主要取決于游離末端的-NH2和-COOH及R基上可解離基團。短肽為晶體，熔點很高。在水溶液中以兼性離子形式存在。具旋光性。胰蛋白酶： R1= Lys, Arg R2Pro麋蛋白酶（胰凝乳蛋白酶）： R1= Phe, Trp, Tyr R2Pro胃蛋白酶：R1, R2 =Phe, Trp, Tyr , Leu等 R1Pro嗜熱菌蛋白酶：R2=Leu, Ile, Phe, Trp, V

7、al, Tyr, Met R2Pro,Gly肽鏈內切酶4. 肽鏈的斷裂酶解法和化學裂解法酶解法肽鏈外切酶氨肽酶羧肽酶 維持蛋白質高級結構的作用力主要是較弱的相互作用，即非共價鍵或次級鍵。 包括： 氫鍵、 范德華力、 疏水相互作用、 鹽鍵（離子鍵）二硫鍵在維持蛋白質構象中也發揮重要作用。(二)蛋白質的二級結構(seconary structure)-螺旋（ -helix ）-折疊（ -pleated sheet）-轉角（ -turn）-凸起 ( -bulge )無規卷曲（random coil） 定義：指多肽鏈借助H鍵折疊盤繞成沿一維方向具有周期性結構的構象。 常見類型： -螺旋（- helix

8、） 鮑林0. 54nm0.15nm0. 5nm-螺旋的結構要點：1）多肽主鏈沿中心軸盤繞成右手或左手螺旋；2）每圈螺旋含3.6個氨基酸殘基，螺距0.54nm，每個氨基酸殘基繞軸旋轉100，沿軸上升0.15nm；螺旋直徑0.5nm;3） -螺旋中氨基酸殘基的側鏈伸向外側；4）相鄰螺旋間形成氫鍵，氫鍵幾乎與螺旋的長軸平行，是由肽鍵上酰胺氫與其前面N端第四個殘基上羰基氧之間形成。 NH-CH-CO 3CNOH3.613-螺旋影響-螺旋形成的因素 R基的電荷性質：同種電荷可產生靜電斥力。例：多聚Lys(pH7)。 R基的結構： 例：Pro、Hyp可中斷-螺旋。 R基的大小：R基大，空間位阻大。例:多聚

9、Ile -折疊片（ -pleated sheet） -折疊股1）肽鏈主鏈取鋸齒狀折疊構象。2）兩條或多條多肽鏈之間側向聚集在一起，相鄰多肽鏈羰基氧和酰胺氫之間形成氫鍵，氫鍵與肽鏈的長軸幾乎成直角。3）側鏈R基交替分布于片層平面兩側。4）肽鏈的走向可以是平行的，也可以是反平行的。 -折疊結構要點： -轉角（ - turn）AB The Structures of two kinds of - turns. 含有4個氨基酸殘基。第一個殘基的羰基氧和第四個殘基的酰胺氫之間形成氫鍵。Gly 和Pro 常在- turn中出現。-轉角結構要點：-轉角可改變肽鏈走向。 -凸起（ -bugle） 大多數作為反

10、平行折疊中的一種不規則情況。 可認為是折疊股中額外插入一個殘基。 無規卷曲（random coil）多具有明確、穩定的結構。常構成酶的活性部位和蛋白質的特異功能部位。 鈣結合蛋白中的 E-F hand 結構 （二） 超二級結構 蛋白質中，由若干相鄰的二級結構單元（如-螺旋、-折疊、 - 轉角）組合在一起，彼此相互作用，形成有規則、在空間上能辨認的二級結構組合體，以充當三級結構的構件，稱為超二級結構。 三種基本組合形式：、 、 。 定義 Rossman折疊 （ -螺旋束）2-4股右手 -螺旋相互纏繞形成左手超螺旋連接鏈折疊股-螺旋（三）結構域（structure domain） 定義：對于較大的

11、蛋白質分子（或亞基），多肽鏈往往由兩個或兩個以上相對獨立的三維實體締合而成三級結構，這種獨立的折疊單位稱為結構域。單結構域多結構域一般含100-200個氨基酸殘基。例：肌紅蛋白（153aa）例：己糖激酶（約1000aa）2個結構域（四）蛋白質的三級結構定義：指多肽鏈在二級結構的基礎上借助各種次級鍵進一步盤繞成具有特定肽鏈走向的緊密球狀構象。含有多種二級結構元件，具有明顯的折疊層次。緊密的球狀實體，但活性部位具松散區域，以利于構象變化。疏水側鏈埋藏在分子內部，親水側鏈暴露在分子表面。分子表面有一個空穴（裂縫、口袋、凹槽），是結合配體并行使生物學功能的部位。-角蛋白：分子結構取反平行式-折疊片以平行的方式堆積成多層結構，鏈間主要以氫鍵連接，層間主要靠范德華力維系，如絲心蛋白。共同特征：（五）蛋白質的四級結構定義 具三級結構的球狀蛋白質以非共價鍵締合在一起，形成的聚集體稱為蛋白質的四級結構。其中每個球狀蛋白質稱為亞基。 指蛋白質與配基結合改變蛋