酶蛋白的结构精选文档.ppt

《酶蛋白的结构精选文档.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《酶蛋白的结构精选文档.ppt（50页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、酶蛋白的结构本讲稿第一页，共五十页本讲稿第二页，共五十页本讲稿第三页，共五十页本讲稿第四页，共五十页蛋白质结构和功能的关系蛋白质结构和功能的关系v举例：举例：镰刀状细胞贫血病镰刀状细胞贫血病v镰镰刀刀状状细细胞胞贫贫血血病病是是最最早早被被认认识识的的一一种种分分子子病病，流流行行于于非非洲洲的的一一些些地地区区，患患者者的的红红细细胞胞形形态态异异常常，有有很很多多呈呈新新月月状状或或镰镰刀刀状状，在在红红细细胞胞脱脱氧氧时时镰镰刀刀状状细细胞胞数数量量增增加加，严严重重时时导导致致红红细细胞胞破破裂裂、溶溶血血而而致致命。命。v镰镰刀刀状状红红细细胞胞产产生生的的原原因因是是患患者者的的血

2、血红红蛋蛋白白异异常常。血血红红蛋蛋白白是是红红细细胞胞内内起起携携带带氧氧气气功功能能的的一一种种重重要要的的蛋蛋白白质质，是是一一种种四四聚聚体体蛋蛋白白质质，由由两两个个亚亚基基和和两两个个亚亚基基组组成成（22），其其中中亚亚基基包包含含141个个氨氨基基酸酸残残基基，亚亚基基包包含含146个个氨氨基基酸酸残残基基。镰镰刀刀状状细细胞胞贫贫血血病病患患者者由由于于基基因因突突变变，其其血血红红蛋蛋白白（HbS）的的亚亚基基N末末端端第第6号号位位的的氨氨基基酸酸由由原原来来正正常常血血红红蛋白（蛋白（HbA）的高度极性的）的高度极性的Glu变成了非极性的变成了非极性的Val本讲稿第五页

3、，共五十页v这这种种改改变变导导致致血血红红蛋蛋白白表表面面电电荷荷减减少少，在在脱脱氧氧状状态态下下溶溶解解度度下下降降，发发生生不不正正常常聚聚集集，形形成成镰镰刀刀状状红红细细胞胞，严严重重时时造造成成红红细细胞胞破破裂裂。血血红红蛋蛋白白分分子子共共有有574个个氨氨基基酸酸残残基基组组成成，仅仅仅仅两两个个亚亚基基上上各各改改变变了了一一个个氨氨基基酸酸残残基基，生生理理功功能能就就发发生生了了如如此此大大的的变变化化，可可见见蛋蛋白白质质的的一一级级结结构对功能的影响之大。构对功能的影响之大。本讲稿第六页，共五十页v牛胰核糖核酸酶复性实验牛胰核糖核酸酶复性实验v8个个CysSH形成

4、形成4个二硫键的组合方式有个二硫键的组合方式有753=105种，种，因而重新形成正确配对的概率仅因而重新形成正确配对的概率仅1/105，本讲稿第七页，共五十页第一节第一节 蛋白质一级结构研究方法蛋白质一级结构研究方法 v1.蛋白质的分离纯化和相对分子质量的测定蛋白质的分离纯化和相对分子质量的测定v2.2.确定蛋白质分子中多肽链的数目确定蛋白质分子中多肽链的数目v3.拆分并分离蛋白质分子的多肽链拆分并分离蛋白质分子的多肽链v4.测定每条多肽链的氨基酸组成测定每条多肽链的氨基酸组成v5.多肽链的多肽链的N末端和末端和C末端分析末端分析v6.6.多肽链的局部断裂和肽段的分离多肽链的局部断裂和肽段的分

5、离v7.测定各个肽段的氨基酸顺序测定各个肽段的氨基酸顺序v8.8.确定肽段在多肽链中的次序从而排列出多肽链的氨基酸顺序确定肽段在多肽链中的次序从而排列出多肽链的氨基酸顺序v9.多肽链中二硫键位置的确定多肽链中二硫键位置的确定本讲稿第八页，共五十页v1.蛋白质的分离纯化和相对分子质量的测定蛋白质的分离纯化和相对分子质量的测定v电泳单一带电泳单一带vSDSPAGE测分子量（质谱法）测分子量（质谱法）本讲稿第九页，共五十页v2.2.确定蛋白质分子中多肽链的数目确定蛋白质分子中多肽链的数目v末端分析法末端分析法3.拆分并分离蛋白质分子的多肽链拆分并分离蛋白质分子的多肽链v氧化法氧化法v氧化法的优点在于

6、二硫键一旦拆开，不氧化法的优点在于二硫键一旦拆开，不会重新形成连接，但在氧化过程中伴会重新形成连接，但在氧化过程中伴随着一些副反应，随着一些副反应，Met侧链被氧化生成侧链被氧化生成亚砜，亚砜，Trp侧链被破坏。侧链被破坏。v还原法还原法v为了防止游离巯基重新氧化，还需加入为了防止游离巯基重新氧化，还需加入烷化剂如碘乙酸，使巯基上发生取代反烷化剂如碘乙酸，使巯基上发生取代反应而不会重新被氧化应而不会重新被氧化本讲稿第十页，共五十页本讲稿第十一页，共五十页4.测定每条多肽链的氨基酸组成测定每条多肽链的氨基酸组成v蛋白质完全水解：要求完全水解且不破坏氨基酸蛋白质完全水解：要求完全水解且不破坏氨基酸

7、v1）酸水解：）酸水解：vv作水解程度时间图确定最佳时间作水解程度时间图确定最佳时间v110mg蛋白样品蛋白样品加加HCl抽真空抽真空封闭封闭烘箱烘箱v特点：特点：a）Trp完全破坏，生成不溶性物质完全破坏，生成不溶性物质vb）Ser、Thr、Tyr部部分分破破坏坏，Ser破破坏坏1015%，Thr、Tyr破破坏坏510%，应予以校正，应予以校正vc）AsnAspGluGlnvd）胱氨酸胱氨酸半胱氨酸半胱氨酸ve）大部分氨基酸不破坏大部分氨基酸不破坏本讲稿第十二页，共五十页v2）碱水解：）碱水解：v特点：特点：a)Trp不破坏不破坏b）大部分氨基酸破坏）大部分氨基酸破坏本讲稿第十三页，共五十页

8、v分分离离检检测测：1）纸纸层层；2）薄薄层层；3）离离交交；4）氨基酸自动分析仪氨基酸自动分析仪本讲稿第十四页，共五十页5.多肽链的多肽链的N末端和末端和C末端分析末端分析v目的：有几条肽链；目的：有几条肽链；N N、C C末端是何氨基酸末端是何氨基酸v测测不不出出末末端端的的几几种种原原因因：蛋蛋白白质质分分子子为为环环肽肽；末末端端被被保保护试剂保护；末端是护试剂保护；末端是Prov51N端测定（介绍原理、分离检测方法和优缺点）端测定（介绍原理、分离检测方法和优缺点）v1）FDNB法（法（Sanger法；法；2.4二硝基氟苯法）二硝基氟苯法）va）原理：）原理：本讲稿第十五页，共五十页v

9、b)分分离离检检测测：乙乙醚醚萃萃取取，DNPAa溶溶于于乙乙醚醚而而Aa不溶不溶v标准标准Aa+DNP反应反应纸层纸层喷茚三酮喷茚三酮v未知未知DNPAa纸层纸层喷茚三酮喷茚三酮v比比较较即即得得结结果果，若若结结果果是是两两点点以以上上则则证证明明是是有有几条肽链组成几条肽链组成vc）优点：反应条件温和，末端产物易分离）优点：反应条件温和，末端产物易分离v缺点：缺点：N端是端是Pro测不出；不能进行测不出；不能进行N端测序端测序vLys的的另另一一氨氨基基生生成成e-e-DNPLys，由由于于它它不不溶溶于于乙醚故不影响测定结果乙醚故不影响测定结果本讲稿第十六页，共五十页v2)2)丹磺酰氯

10、法（丹磺酰氯法（DNS法）法）va)原理：本讲稿第十七页，共五十页vb）分离检测：）分离检测：DNSAa溶于乙酸乙酯，溶于乙酸乙酯，Aa不溶不溶v标准标准Aa+DNS反应反应纸层纸层荧光显色荧光显色v未知未知DNSAa纸层纸层荧光显色荧光显色v比比较较即即得得结结果果，若若结结果果是是两两点点以以上上则则证证明明是是有有几几条条肽肽链链组组成成vc）优优点点：灵灵敏敏度度高高；是是前前种种方方法法的的100倍倍；用用量量少少，样样品量为品量为0.12ngv缺缺点点：DNSPro、DNSTry被被破破坏坏；N端端是是Pro、Try测不出；不能进行测不出；不能进行N端测序端测序本讲稿第十八页，共五

11、十页v3)Edman3)Edman降解法降解法 苯异硫氰酸酯法（苯异硫氰酸酯法（PITC法法)va)a)原理：原理：va）分离检测：）分离检测：PTHAa溶于乙酸乙酯、丁酸乙酯，溶于乙酸乙酯、丁酸乙酯，Aa不溶不溶vc）优点：）优点：N端是端是Pro可测；能进行可测；能进行N端测序端测序v缺点：灵敏度稍差缺点：灵敏度稍差本讲稿第十九页，共五十页v4）DansyClEdman法法v既可检测既可检测N端序列又有较高灵敏度端序列又有较高灵敏度本讲稿第二十页，共五十页v5)5)亮氨酸氨肽酶法亮氨酸氨肽酶法 v此此酶酶专专一一水水解解N端端羧羧基基形形成成的的肽肽键键，可可测测N端端序序列，但不能测列，

12、但不能测N端为端为Pro.本讲稿第二十一页，共五十页v52C末端分析末端分析 vC末末端端分分析析方方法法也也有有很很多多，但但至至今今还还不不能能令令人人满意，常用的有肼解法、还原法、羧肽酶法等。满意，常用的有肼解法、还原法、羧肽酶法等。v1）肼解法）肼解法v原理：原理：本讲稿第二十二页，共五十页vb）分离检测：）分离检测：v苯甲醛苯甲醛+酰肼酰肼沉淀沉淀离心离心v上清液中含游离基酸上清液中含游离基酸v2)还原法还原法v用用还还原原剂剂如如硼硼氢氢化化锂锂处处理理肽肽链链，则则C末末端端残残基基的的羧羧基基被被还还原原成成醇醇，将将肽肽链链完完全全水水解解后后，分分析析水水解解产产物物，其其

13、中中的的氨氨基基醇醇对对应应的的即即为为C末末端氨基酸。端氨基酸。本讲稿第二十三页，共五十页v3)羧肽酶法羧肽酶法v羧羧肽肽酶酶是是一一种种专专一一从从多多肽肽链链的的C末末端端开开始始逐逐个个水水解解氨氨基基酸酸残残基基的的蛋蛋白白水水解解酶酶。由由于于该该酶酶的的专专一一性性，当当它它作作用用于于多多肽肽链链时时，C末末端端残残基基首首先先被被水水解解下下来来，然然后后是是C末末端端第第二二个个氨氨基基酸酸残残基基，依依此此类类推推。根根据据氨氨基基酸酸释释放放的的动动力力学学曲曲线线，可可以以确确定定C末末端端氨氨基基酸酸以以及及靠靠近近C末末端端的的几几个个氨氨基基酸酸的的排排列列顺顺

14、序序。不不过过这这是是理理想想的的情情况况，实实际际测测定定中中常常常常有有多多种种因因素素干干扰扰，很很难难确定确定C末端多个氨基酸的排列顺序。末端多个氨基酸的排列顺序。v羧肽酶羧肽酶A：a）Lys、His、Arg在在C末端不能水解末端不能水解vb）C末端是末端是Pro不能水解不能水解vc）C末端第二个是末端第二个是Pro，无论第一个是何氨基酸都不能水解，无论第一个是何氨基酸都不能水解v羧肽酶羧肽酶B：a）水解）水解C末端为末端为Lys、His、Arg的的vb）C末端第二个是末端第二个是Pro，无论第一个是何氨基酸都不能水解，无论第一个是何氨基酸都不能水解本讲稿第二十四页，共五十页v6.6.

15、多肽链的局部断裂和肽段的分离多肽链的局部断裂和肽段的分离v在在氨氨基基酸酸顺顺序序测测定定时时，只只要要从从肽肽链链某某一一末末端端（通通常常是是N末末端端）起起逐逐个个将将氨氨基基酸酸残残基基断断裂裂下下来来，并并对对游游离离出出来来的的氨氨基基酸酸或或其其衍衍生生物物进进行行鉴鉴定定，就就可可以以确确定定氨氨基基酸酸序序列列。但但是是实实际际操操作作时时，由由于于每每次次末末端端氨氨基基酸酸残残基基发发生生断断裂裂的的效效率率不不能能达达到到100%，或或者者说说，在在大大多多数数肽肽段段在在断断裂裂第第二二个个氨氨基基酸酸残残基基时时，少少数数肽肽段段可可能能因因为为上上一一轮轮未未发发

16、生生反反应应而而正正在在断断裂裂第第一一个个氨氨基基酸酸残残基基，这这样样势势必必给给测测定定带带来来干干扰扰。如如果果肽肽链链很很短短，这这样样的的干干扰扰不不会会对对测测定定产产生生重重大大影影响响；但但蛋蛋白白质质肽肽链链的的长长度度都都超超出出这这一一范范围围，这这样样测测定定将将无无法法进进行行下下去去。所所以以人人们们首首先先需需将将肽肽链链进进行行适适当当的的分分解解，将将其其断断裂裂成成若若干干长长度度合合适适的的肽肽段段，再再分分别别测测定定这这些些肽肽段的氨基酸顺序。段的氨基酸顺序。本讲稿第二十五页，共五十页1 1溴化氰裂解法：溴化氰裂解法：vBrCNBrCN：专一水解：专

17、一水解MetMet羧基形成的键羧基形成的键v优点：专一性强，切点少，产率高（优点：专一性强，切点少，产率高（85%85%）v*弱酸、弱碱也可使肽链水解但专一性不好弱酸、弱碱也可使肽链水解但专一性不好2 2酶解法：酶解法：v胰酶：水解碱性氨基酸羧基所形成的键（胰酶：水解碱性氨基酸羧基所形成的键（LysLys，ArgArg）v*碱性氨基酸的羧基连接的是碱性氨基酸的羧基连接的是ProPro则不能水解。则不能水解。v糜糜蛋蛋白白酶酶（胰胰凝凝乳乳蛋蛋白白酶酶）：专专一一性性水水解解芳芳香香族族氨氨基基酸酸羧羧基基所所形形成的键（成的键（PhePhe，TryTry，TyrTyr）。）。v*若芳香族氨基酸

18、的羧基连接的是若芳香族氨基酸的羧基连接的是ProPro则不能水解。则不能水解。v 分离肽链可用：分子筛；离子交换；等点聚焦（电泳法）分离肽链可用：分子筛；离子交换；等点聚焦（电泳法）本讲稿第二十六页，共五十页本讲稿第二十七页，共五十页7.测定各个肽段的氨基酸顺序测定各个肽段的氨基酸顺序v测测定定肽肽段段的的氨氨基基酸酸顺顺序序的的方方法法有有：Edman降降解解法法、酶酶解解法法、气相色谱质谱联用法等，其中最常使用的是气相色谱质谱联用法等，其中最常使用的是Edman降解法。降解法。vEdman降降解解法法的的原原理理是是利利用用前前述述苯苯异异硫硫氰氰酸酸酯酯（PITC），又又称称Edman试

19、试剂剂与与N末末端端氨氨基基酸酸残残基基的的氨氨基基之之间间的的特特异异性性反反应应，每每轮轮反反应应后后N末末端端氨氨基基酸酸脱脱落落，并并生生成成PTH氨氨基基酸酸。通通过过层层析析等等方方法法鉴鉴定定PTH氨氨基基酸酸的的种种类类，就就可可以以确确定定肽肽链链中中对对应应位位置置的的氨氨基基酸酸。通通过过n轮轮反反应应，即即可可确确定定由由肽肽段段中中N末端起末端起n个氨基酸的顺序。个氨基酸的顺序。本讲稿第二十八页，共五十页本讲稿第二十九页，共五十页本讲稿第三十页，共五十页8.8.确定肽段在多肽链中的次序从而排列出多肽确定肽段在多肽链中的次序从而排列出多肽链的氨基酸顺序链的氨基酸顺序v至

20、至此此，已已经经得得出出了了多多肽肽链链被被断断裂裂成成的的各各个个肽肽段段的的氨氨基基酸酸顺顺序序，但但由由于于没没有有这这些些肽肽段段在在多多肽肽链链中中次次序序的的信信息息，还还是是无无法法排排出出整整个个多多肽肽链链的的氨氨基基酸酸顺顺序序。为为此此，必必须须用用两两种种或或者者两两种种以以上上的的方方法法来来断断裂裂多多肽肽链链，比比如如用用两两种种蛋蛋白白酶酶分分别别水水解解多多肽肽链链，将将得得到到两两套套断断裂裂位位点点不不同同的的肽肽段段，分分别别确确定定这这两两套套肽肽段段的的氨氨基基酸酸顺顺序序，然然后后利利用用这这两两套套肽肽段段的的氨氨基基酸酸顺顺序序彼彼此此之之间间

21、有有交交错错重重叠叠，可可以以确确定定整整条条多多肽肽链链的的氨氨基基酸酸顺顺序。序。本讲稿第三十一页，共五十页v通通过过末末端端分分析析得得到到：N末末端端残残基基为为I，C末末端端残残基为基为Lv用用胰胰蛋蛋白白酶酶水水解解得得到到第第一一套套肽肽段段，测测定定出出氨氨基基酸顺序分别为：酸顺序分别为：vMTYAGKISREALCAFRDALKv用用胰胰凝凝乳乳蛋蛋白白酶酶水水解解得得到到第第二二套套肽肽段段，测测定定出出氨基酸顺序分别为：氨基酸顺序分别为：vTYREALAGKDALISRMKCAF本讲稿第三十二页，共五十页v由由于于N末末端端残残基基为为I，ISR和和ISRM是是N末末端端

22、肽肽段段；又又由由于于C末末端端残残基基为为L，EAL和和REAL是是C末末端端肽肽段段。利利用用两两套套肽肽段的氨基酸顺序彼此之间的重叠关系，得出：段的氨基酸顺序彼此之间的重叠关系，得出：v第第一一套套肽肽段段：N末末端端ISRMTYAGKDALKCAFREALC末端末端v第第二二套套肽肽段段：N末末端端ISRMTYAGKDALKCAFREALC末端末端v推出完整肽链顺序：推出完整肽链顺序：ISRMTYAGKDALKCAFREALv在在上上例例中中，两两套套肽肽段段之之间间正正好好能能够够相相互互跨跨过过切切口口而而重重叠叠，从从而而能能确确定定出出肽肽段段在在多多肽肽链链中中的的位位置置，

23、拼拼凑凑出出整整条条肽肽链链的氨基酸顺序。的氨基酸顺序。本讲稿第三十三页，共五十页v9.多肽链中二硫键位置的确定多肽链中二硫键位置的确定v对对于于含含有有二二硫硫键键的的蛋蛋白白质质，我我们们在在分分析析多多肽肽链链氨氨基基酸酸顺顺序序前前先先将将其其拆拆开开，然然而而在在测测定定完完多多肽肽链链氨氨基基酸酸顺顺序序后后需需要要确确定定链链内内和和链链间间二二硫硫键键的的位位置置，常常用用的的方方法法是是对对角角线线电电泳泳法法。不不拆拆开开二二硫硫键键直直接接用用蛋蛋白白酶酶水水解解蛋蛋白白质质，所所得得肽肽段段样样品品点点样样到到滤滤纸纸中中央央的的电电泳泳原原点点，在在第第一一个个方方向

24、向上上进进行行电电泳泳，则则不不同同的的肽肽段段按按其其所所带带电电荷荷和和分分子子大大小小分分离离。结结束束后后将将滤滤纸纸在在过过甲甲酸酸蒸蒸气气中中熏熏，二二硫硫键键被被氧氧化化和和拆拆开开。将将滤滤纸纸旋旋转转90，在在相相同同条条件件下下进进行行第第二二个个方方向向上上的的电电泳泳。这这时时，对对于于不不含含二二硫硫键键的的肽肽段段，由由于于没没有有发发生生变变化化，电电泳泳迁迁移移率率不不变变，电电泳泳后后位位置置应应处处于于对对角角线线上上；而而含含有有二二硫硫键键的的肽肽段段，其其大大小小和和电电荷荷发发生生了了变变化化，电电泳泳迁迁移移率率也也要要改改变变，电电泳泳后后位位置

25、置偏偏离离对对角角线线，将将这这些些肽肽段段提提取取出出来来，进进行行氨氨基基酸酸顺顺序序分分析析，与与已已经经测测定定的的多多肽肽链链氨氨基基酸酸顺顺序序相相比比较较，即可推断出二硫键的位置。即可推断出二硫键的位置。本讲稿第三十四页，共五十页本讲稿第三十五页，共五十页v除除了了上上述述经经典典的的蛋蛋白白质质一一级级结结构构测测定定方方法法外外，由由于于核核苷苷酸酸序序列列测测定定技技术术发发展展迅迅速速，目目前前DNA的的核核苷苷酸酸序序列列测测定定已已完完全全实实现现自自动动化化，而而蛋蛋白白质质的的氨氨基基酸酸顺顺序序是是由由DNA所所决决定定的的，人人们们通通过过提提纯纯指指导导蛋蛋

26、白白质质合合成成的的mRNA，再再将将mRNA通通过过逆逆转转录录作作用用得得到到cDNA，并并扩扩增增cDNA，然然后后测测定定其其核核苷苷酸酸序序列列，根根据据三三联联体体遗遗传传密密码码规规则则可确定出蛋白质的氨基酸顺序。可确定出蛋白质的氨基酸顺序。v到目前为止，已有到目前为止，已有10万种以上的蛋白质完成了万种以上的蛋白质完成了一级结构的测定，对于大多数常见蛋白质，通一级结构的测定，对于大多数常见蛋白质，通过查阅数据库，可得到关于一级结构的资料。过查阅数据库，可得到关于一级结构的资料。本讲稿第三十六页，共五十页第二节第二节 蛋白质空间结构的研究方法蛋白质空间结构的研究方法v二二级级结结

27、构构：a-a-螺螺旋旋（a a-helix)；b-b-片片层层(-sheet-sheet)；b-b-转角转角(-turn)-turn)；无规卷曲无规卷曲(random)v维维持持键键：氢氢键键、疏疏水水键键、范范德德华华力力、离离子子键键、配配位位键键等等vR基基团团对对a-a-螺螺旋旋的的影影响响：a)构构成成a-a-螺螺旋旋要要求求R不不太太大大，不不带带电电荷荷b）几几个个相相连连的的氨氨基基酸酸的的R带带同同种种电电荷荷，不不形形成成a-a-螺旋螺旋c）R带电荷但间断，可形成带电荷但间断，可形成a-a-螺旋螺旋本讲稿第三十七页，共五十页v*=57，=47是是形形成成a-a-螺螺旋旋的的

28、条条件件，不不满满足足此此条条件不能形成件不能形成a-a-螺旋螺旋v*Gly不不参参与与a-a-螺螺旋旋，原原因因：Gly的的a-a-C上上连连两两个个H，故故、无法确定无法确定v*Pro、Hyp不不参参与与a-a-螺螺旋旋，原原因因：不不形形成成角角；空空间间障碍不形成氢键障碍不形成氢键v=119，=+113时，蛋白质分子成平行的时，蛋白质分子成平行的b-b-片层片层v=139，=+135时时，蛋蛋白白质质分分子子成成反反平平行行的的b-b-片片层层v从能量上看，反平行式要比平行式更稳定。从能量上看，反平行式要比平行式更稳定。本讲稿第三十八页，共五十页 三级结构三级结构v二二级级结结构构进进

29、一一步步卷卷曲曲形形成成,具具有有三三级级结结构构的的蛋白一般为球形或椭球形蛋白一般为球形或椭球形v纤维蛋白具有超二级结构纤维蛋白具有超二级结构(超螺旋超螺旋)四级结构四级结构v具有独立的三级结构间的结构具有独立的三级结构间的结构本讲稿第三十九页，共五十页晶体蛋白测定晶体蛋白测定vX光光衍衍射射古古老老的的方方法法，1958年年英英国国科科学学家家开开始始运运用用，分分辨辨率率6A0，目目前前分分辨辨率率1.4A0，我我国国X光光衍衍射射仪仪分分辨辨率率1.8A0，测胰岛素结构。，测胰岛素结构。v缺点：只能测晶体，不能测溶液。缺点：只能测晶体，不能测溶液。不能测氢原子位置，故测不出氢键的作用。

30、不能测氢原子位置，故测不出氢键的作用。只能测静态酶结构，无法测酶催化反应的动态。只能测静态酶结构，无法测酶催化反应的动态。v目前有较新的实验方法目前有较新的实验方法中子衍射。中子衍射。本讲稿第四十页，共五十页溶液中构象的测定溶液中构象的测定va)紫紫外外吸吸收收法法（常常用用方方法法）：Try，Tyr，Phe在在紫紫外外波波长长范范围围有有最最大大光光吸吸收收，产产生生紫紫外外吸吸收收光光谱谱。受受pH、溶溶剂剂或或邻邻近近分分子子、邻邻近近发发色色团的相对取向影响。团的相对取向影响。v目前用紫外吸收法可以探讨下列问题：目前用紫外吸收法可以探讨下列问题：v芳芳香香族族氨氨基基酸酸在在表表面面？

31、在在内内部部？极极性性环环境境？非非极极性性环环境境？数数量量？(氨氨基基酸酸由由极极性性到到非非极极性性，上上升升。极极性性溶溶液液中中，氨氨基基酸酸在在蛋蛋白白中中，大大于于游游离离时时，一一定定在在蛋蛋白白内内部部且且被被非非极极性性氨氨基基酸酸包包围围。极极性性变变化化对对，影响大，氨基酸一定在表面。）影响大，氨基酸一定在表面。）v外界条件影响，二级、三级结构有无变化？变化过程？外界条件影响，二级、三级结构有无变化？变化过程？本讲稿第四十一页，共五十页vb)荧光光谱法荧光光谱法vTyr，Try，Phe能能发发射射荧荧光光。最最大大荧荧光光强强度度波波长长为为348nm、303nm、28

32、2nm，发发光光强强度度Try：Tyr：Phe=100：9：0.5。故故一一般般以以Try为为准准，荧光的灵敏度是紫外的荧光的灵敏度是紫外的103104倍。倍。v用用荧荧光光光光谱谱法法可可研研究究蛋蛋白白质质分分子子的的构构象象变变化化、酶酶活活性性部部位位结结构构、Try和和Tyr残基的微环境、蛋白质变性。残基的微环境、蛋白质变性。v蛋白位于极性溶剂时，蛋白位于极性溶剂时，max短波，短波，Try进入蛋白内部非极性区。进入蛋白内部非极性区。v蛋白位于非非极性溶剂，蛋白位于非非极性溶剂，max短波，短波，Try到蛋白表面。到蛋白表面。v紫外测值，纯酶需配成紫外测值，纯酶需配成0.5mg/ml

33、v荧光测值，纯酶需配成荧光测值，纯酶需配成0.035mg/mlv研研究究酶酶活活性性部部位位一一般般要要引引入入一一个个荧荧光光探探针针.此此试试剂剂要要求求与与酶酶结结合合牢牢固固、不影响底物结合。探针在水中，荧光很小；在非极性中增大。不影响底物结合。探针在水中，荧光很小；在非极性中增大。v例例：酶酶+荧荧光光标标记记的的底底物物：荧荧光光强强度度上上升升，峰峰值值移移向向短短波波,酶酶活活部部位位是是疏疏水水区区本讲稿第四十二页，共五十页vc)园二色谱法（园二色谱法（CD谱）谱）vCD光光谱谱图图：远远紫紫外外区区185nm245nm，吸吸光光是是肽肽键键所所致致，故故可可看看出出主主链链

34、，可可算算出出螺螺旋、旋、折叠的含量。折叠的含量。v近近紫紫外外区区245nm320nm，吸吸光光是是Tyr、Trp、Phe所所致致，故故可可看看出出芳芳香香族族氨氨基基酸酸所所在在的微环境。的微环境。本讲稿第四十三页，共五十页v至至今今为为止止人人们们还还无无法法做做到到直直接接观观察察蛋蛋白白质质分分子子中中原原子子和和原原子子团团的的排排列列，光光学学显显微微镜镜的的最最大大分分辨辨率率在在0.2m，而而蛋蛋白白质质分分子子内内各各原原子子之之间间的的距距离离在在0.1nm左左右右。目目前前人人们们对对蛋蛋白白质质的的空空间间结结构构进进行行研研究究都都是是借借助助于于一一些些辐辐射射方

35、方法法，常常见见的的包包括括X射射线线衍衍射射法法、核核磁磁共共振振、荧荧光光光光谱谱法法、旋旋光光色色散散、圆圆二二色色性性、拉拉曼曼光光谱谱、扫扫描描隧隧道道显显微微技技术术、原原子力显微技术子力显微技术，等等。，等等。本讲稿第四十四页，共五十页v例例1氨氨基基酸酸组组成成Phe+Pro+2Lys+GluEdman降降解解PTHGlu，胰胰酶酶，羧羧肽肽酶酶A、B均均不不可可水水解成氨基酸或小肽，求顺序。解成氨基酸或小肽，求顺序。本讲稿第四十五页，共五十页v例例2：A肽经酸解得肽经酸解得:vLys+His+Asp+2Glu+Ala+Val+Tyr+2NH3。v经经FDNB得得DNPAspv

36、经羧肽酶得经羧肽酶得Valv经经胰胰酶酶得得（1）Lys+Asp+Glu+Ala+Tyr（PH6.4是是等等电电点点）（2）His+Glu+Val（PH6.4带带+电荷）电荷）v（2）经）经FDNB得得DNPHis。v经胰凝乳蛋白酶得（经胰凝乳蛋白酶得（1）Asp+Ala+Tyr（PH6.4中性）中性）v（2）Lys+His+2Glu+Val（PH6.4带带+电荷）电荷）v求顺序。求顺序。本讲稿第四十六页，共五十页v例例3（1）肽肽经经酸酸解解得得Try+Ala+Arg+2Ser+Lys+Phe+Met+Prov（2）肽经）肽经FDNB法得法得DNPAlaDNPLysv（3）肽经羧肽酶）肽经羧

37、肽酶A不能测出不能测出C末端氨基酸末端氨基酸v（4）肽经羧肽酶）肽经羧肽酶B不能测出不能测出C末端氨基酸末端氨基酸v（5）肽肽经经溴溴化化氰氰得得Ser+Try+Pro；Ala+Arg+Ser+Lys+Phe+Metv（6）肽肽经经胰胰凝凝乳乳蛋蛋白白酶酶（chT）得得Ser+Pro；Met+Try；Phe+Lys+Ser+Arg+Alav（7）肽肽 经经 胰胰 酶酶（T）得得Ala+Arg；Lys+Ser；Phe+Try+Met+Ser+Prov求顺序。求顺序。本讲稿第四十七页，共五十页v例例1v答案：答案：GluPheLysProLysv解解法法：PTHGluN末末端端为为Glu，胰胰酶酶

38、不不水水解解故故有有LysProv羧羧肽肽酶酶A不不水水解解：Lys为为C末末端端，Pro为为C末末端端，Pro为为C末末端端第二。第二。v羧肽酶羧肽酶B不水解：不水解：Pro为为C末端第二。末端第二。v故故Pro为为C末端第二。末端第二。v故有故有GluPheLysProLys或或GluLysLysProPhev若若是是后后一一种种胰胰酶酶可可将将其其水水解解成成GluLys，LysProPhe，而而实实验显示胰酶不水解，故只能是第一种情况。验显示胰酶不水解，故只能是第一种情况。本讲稿第四十八页，共五十页v例例2答案：答案：AsnAlaTyrGluLysHisGlnValv解法：酸解说明解法

39、：酸解说明Asp和和2Glu中有两个是以酰胺状态存在中有两个是以酰胺状态存在vFDNB得得N末端是末端是Aspv羧肽酶得羧肽酶得C末端是末端是Valv胰胰酶酶水水解解碱碱性性氨氨基基酸酸的的羧羧基基所所形形成成的的键键，且且在在His+Glu+Val中中His为为N末末端端。综综合合以以上四项有上四项有Asp（）（）（）（）（）（）LysHisGluVal（1）v胰凝乳蛋白酶水解芳香族氨基酸羧基所形成的键，故有胰凝乳蛋白酶水解芳香族氨基酸羧基所形成的键，故有AspAlaTyr（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（2）v由（由（1）（）（2）得）得AspAlaTyrGluLysHisGluV

40、alv因为因为Lys+Asp+Glu+Ala+Tyr（pH6.4是等电点）故是等电点）故AsporGlu是以酰胺状态存在。是以酰胺状态存在。v又因为又因为His+Glu+Val（PH6.4带带+电荷）故电荷）故Glu应为应为Gln所以原顺序应为所以原顺序应为AspAlaTyrGluLysHisGlnValv又因为（又因为（1）Asp+Ala+Tyr（PH6.4中性）得中性）得Asp为为Asnv（2）Lys+His+2Glu+Val（PH6.4带带+电荷）得电荷）得2Glu中只有一个中只有一个Glu，而另一个应为而另一个应为Glnv最终结果为最终结果为AsnAlaTyrGluLysHisGlnV

41、al本讲稿第四十九页，共五十页v例例3答案：答案：AlaArgSerLysPheMetTrySerProv解法：（解法：（2）说明）说明N末端为末端为Ala；（；（3）（）（4）说明）说明Pro要么在要么在C末端要么在末端要么在C末端第二；（末端第二；（5）说明溴化氰专一水解）说明溴化氰专一水解Met的羧基所形成的键，故应将肽分解成两段，由于的羧基所形成的键，故应将肽分解成两段，由于Ala在在N末端故有末端故有Ala（）（）（）（）（）（）（）（）Met（）（）（）（）（）；（）；（6）说明胰凝乳蛋白酶水解芳香族氨基酸羧基所形成的键，）说明胰凝乳蛋白酶水解芳香族氨基酸羧基所形成的键，且芳香族氨基酸羧基连接是且芳香族氨基酸羧基连接是Pro的不能水解，故有的不能水解，故有Ala（）（）（）（）（）（）PheMetTrySerPro；（；（7）说明胰酶水解碱性）说明胰酶水解碱性氨基酸羧基所形成的键，故有氨基酸羧基所形成的键，故有AlaArgSerLysPheMetTrySerPro。本讲稿第五十页，共五十页