03-蛋白质-肽

人工合成多肽中氨基酸是肽键连接的。 （3）天然蛋白质有双缩脲反应。 （4）人工合成的聚合aa的X-光衍射谱和红外光谱与天然纤维蛋 白相似。
（5）结晶牛胰岛素的成功，完全证明了蛋白质肽链结构学说的
正确性。
肽键的形成
两个氨基酸分子头尾连接起来 NH2
1
COOH
Carbodiimide
NH2
脱水
2
COOH

四、天然存在的活性肽
1、 谷胱甘肽（GSH）
三肽（Glu-Cys-Gly），广泛存在于生物细胞中，含
有自由的巯基，具有很强的还原性，可作为体内重要的还 原剂，保护某些蛋白质或酶分子中的巯基免遭氧化，使
其处于活性状态。
HOOC
CH NH2
H2 C
H2 C
CO
HN
CH CH2 SH
CO
HN
CH2
COOH
g-肽键
Glu
Cys
Gly
g b
2.促甲状腺素释放激素：三肽（焦谷氨酰组氨酰脯
氨酸），可促进甲状腺素的释放。 3.短杆菌素S：环十肽，含有D-苯丙氨酸、鸟氨酸，
对革兰氏阴性细菌有破坏作用，主要作用于细胞膜。
4.青霉素：含有D—半胱氨酸和D—缬氨酸的二肽衍生 物 。主要破坏细菌的细胞壁粘肽的合成引起溶菌。
生物化学
第三章 蛋白质
Proteins
第三节 肽 (peptides)
一、肽的定义与肽键 二、肽的书写 三、自然界中存在的小肽
四、肽的理化性质
一、蛋白质中氨基酸之间的连接键 是主要的是肽键
蛋白质肽链结构学说的证据：肽键是一个酰胺键。 （1）蛋白质水解前后的结果分析。
（2）人工合成的多肽和天然蛋白质，都可被蛋白水解酶水解，
O NH2
1
C N H
2
COOH
Juang RH (2004) BCbasics
肽的结构与肽键
二、肽的定义与结构
氨基酸借肽键连接的分子叫肽，肽是一大类物质，即：
1）两个氨基酸组成的肽叫二肽； 2）三个氨基酸组成的肽叫三肽； 3）多个氨基酸组成的肽叫多肽； 4）氨基酸借肽键连成长链，称为肽链，肽链两端有 自由-NH2和-COOH，自由-NH2端称为N-末端（氨基末端）， 自由-COOH端称为C-末端（羧基末端）； 5）构成肽链的氨基酸已残缺不全，称为氨基酸残基； 6）肽链中的氨基酸的排列顺序，一般-NH2端开始，由N指
2、N-末端和C-末端氨基酸残基的的鉴定
② C-末端分析
B.还原法, 硼氢化锂(LiBH4)
肽-COOH生成肽-CH2OH水解,分离,层析鉴定。 此法比较少用。
C.羧肽酶法，（Pro不能测）
羧肽酶A：除Pro、Arg、Lys外的所有C端a.a 羧肽酶B：只水解Arg、Lys
Val—Ser—Gly
5.牛催产素与加压素：均为九肽
6.舒缓激肽：促进血管舒张，促进水、钠离子的排出。 7.脑啡肽：为五肽，具有镇痛作用。
脑啡与其受体结合后可以产生镇痛效果
麻啡可以模拟脑啡的作用，因此有类似的效用
阿斯巴甜
Aspartame
COOCH2 O CH2 O
H3N+– CH – C – N – CH – C – O – CH3 H
0.25 nm
0.30 nm 0.35 nm
3
1 0.1 kcal/mole
Adapted from Alberts et al (2002) Molecular Biology of the Cell (4e) p.57
3、肽链的分离、纯化与测定
②.肽链的拆离方法
A.二硫键的拆离
过甲酸氧化法和巯基化合物（巯基乙醇）还原法。
4、肽链的部分水解
①、化学裂解法 A.溴化氰裂法：专一裂解Met羧基所成的肽键
甲基硫氰酸
4、肽链的部分水解
①、化学裂解法 B.羟胺断裂：专一裂解Asn-Gly之间的肽键。
专一不很强，Asn-Leu,Asn-Ala键也部分裂解 由于Asn-Gly出现机率较低，所以所得片断较大。
4、肽链的部分水解
+ F V NH3 N Q B-chain H L V LH L E S C Y G A L V C COOG T E K R P G TYFF
2、N-末端和C-末端氨基酸残基的的鉴定
① N-末端分析 A.化学法 DNS-Cl法：黄色荧光，灵敏度极高，DNS-多肽 水解后的DNS-氨基酸不需要提取。
F V NH3+ N +NH Q G 3 B-chain I V LH H V L E SGC E A Q SSC L C Y T S L OOC S S V N C SSC N I CS Y L COOG Y ELQ T E K R P G TYFF A-chain
F V NH3+ +NH N G 3 Q I B-chain H V VH L L E G E A SC Q C L C Y T -OOC L N SIC V C S CY L NL Y G COO EQ T E K R P G TF YF A-chain
1、氨基酸是如何连接成蛋白质， 2、对于一定的蛋白质,氨基酸的排列顺序。 3、蛋白质r的一级结构测定过程。
意
义：
1、研究蛋白质的一级结构是研究蛋白质结构与功能的基础，
这是因为Pr的一级结构决定了它的高级结构，从而决定
了蛋白质的生物功能。 2、一级结构的研究为生物进化提供了依据， 不同生物的 同一种蛋白的其一级结构是不同的。 3、一级结构的研究为一些分子病的诊断提供了依据。 只有将蛋白质的一级结构研究清楚后，生化工作者才能 站到一个优越的地位去洞察，研究生命过程中的许多复 杂问题。
L-Aspartyl-L-phenylalanine
methyl ester
Campbell (1999) Biochemistry (3e) p.95
第四节 蛋白质的结构 The structure of proteins
一、蛋白质的一级结构
二、蛋白质的二级结构 三、蛋白质的三级结构
四、蛋白质的四级结构
向C，即多肽链有方向性，N端为头，C端为尾。
肽的结构分析
两端氨基酸 N-C-C-N-C-C-N-C-C
-碳为中心 N-C-C-N-C-C-N-C-C 单位小分子 N-C-C-N-C-C-N-C-C

肽键的定位 N-C-C-N-C-C-N-C-C
Juang RH (2004) BCbasics
蛋白质的四级结构
氨基酸
一 级 结 构
二 级 结 构
三 级 结 构
四 级 结 构
一、蛋白质一级结构（初级结构） Primary structure
一级结构（共价结构）： 蛋白质分子中氨基酸残基的排列顺序。
（一）、一级结构的研究内容与研究意义
研究蛋白质的一级结构是研究蛋白质的结构与功能的基础，
主要研究内容：
B.非共价键的拆离
8M 尿素或6M 盐酸胍使蛋白质变性，多肽链松散而
成无规则的构象。
C.烷基化试剂保护
如碘乙酸保护还原-SH，防止重新氧化。
4、肽链的部分水解
拆链得到的多肽链一般是100-1000个氨基酸，需要
将其切成小肽段，分别测定它们的顺序，最后连在一起。
1、裂解的部位要专一。 2、裂解点要少，切的肽段的大小要合适。 3、产率要高，要求试剂不能破坏裂解后的肽段。 裂解的方法：化学法，酶学法
（二）、蛋白质一级结构的测定
F
NH3+
+NH 3
F. Sanger
(1951, Cambridge U) Insulin 胰岛素 (A, B chains)
B-chain
V L H E S G A S S C L C S Y T S -OOC L S N V I C S S S C C Y L COON G Y E T E L Q K R P G A-chain T F Y F
V N Q H L C
G I V E Q
O2N
F
NO2
Nelson & Cox (2000) Principles of Biochemistry (3e) p.142
1、蛋白质一级结构的测定程序
阶段一：测序前的准备工作
分离提纯蛋白质，测定蛋白质的分子量
(1).确定蛋白质不同多肽链的数目
(2).拆分蛋白质分子的多肽链，打开蛋 白质分子中的二硫键 (3).分离纯化各自不同的多肽链 (4).确定各多肽链的氨基酸组成
O O N H
enzyme
O NH peptide O N H
+ NH2
OH
peptideLeabharlann CC2、N-末端和C-末端氨基酸残基的的鉴定
② C-末端分析 A.肼解法
无水肼NH2NH2 100℃ 5-10h。 苯甲醛沉淀氨基酸的酰肼，C端游离氨基酸留在上清中。 Gln、Asn、Cys、Arg不能用此法。
肽的书写
写法：从左右，从N末端C末端。 三字母用连线，也有用单字母的。 读法：××酰—××酰—… —××酸。
写法： Ser-Gly-Tyr-Ala-Leu 或SGTAL， 名称：丝氨酰-甘氨酰-酪氨酰-丙氨酰-亮氨酸
p 轨道电子共振使肽键具双键特性
C C
δ-
H
N δ+ C
O
Juang RH (2004) BCbasics
肽键的特点
● 肽键 虽是单键却有双键性质，不能自由旋转
● 肽键 周围六个原子在同一平面（酰氨平面）上
● 相邻两个氨基酸的 -carbon 在对角 (trans)，反式
● 肽键亚氨基在pH 0-14内不解离。

N
C