第一章：蛋白質的結構與功能

第一節(jié)：蛋白質的分子組成

等電點：在某一溶液中，氨基酸解離成陽離子和陰離子的趨勢相等，成為兼性離子，呈電中性，此時溶液的PH稱為氨基酸的等電點。

含共軛雙鍵的酪氨酸和苯丙氨酸的最大吸收峰在280nm波長附近

氨基酸與茚三酮反應生成藍紫色化合物

第二節(jié)：蛋白質的分子結構

一級結構：肽鏈中氨基酸的排列順序，維持一級結構的化學鍵是肽鍵另外還有二硫鍵，一級結構是蛋白質空間構象的基礎

二級結構：某一段肽鏈的局部空間結構，就是該段肽鏈的主鏈骨架原子的相對空間位置，并不涉及氨基酸殘基側鏈的構象，維持二級結構的化學鍵主要是氫鍵，二級結構主要有a-螺旋，b-折疊，b-轉角等

肽單元：參與組成肽鍵的6個原子在同一平面上，該同一平面上的6個原子構成了所謂的肽單元

a-螺旋：多肽鏈的主鏈圍繞中心軸作有規(guī)律的螺旋式上升，盤旋形成的構象

b-折疊：多肽鏈中較為伸展的結構，肽平面接近平行但略成鋸齒狀，由于有時兩條或兩條以上的肽段側向聚集在一起形成傘形，故又稱b-片層結構。

超二級結構=模體=模序：在許多蛋白質分子中，由兩個或兩個以上的具有二級結構的肽段在空間上相互接近，形成一個有規(guī)則的構象。

三級結構：是指整條鏈中全部氨基酸殘基的相對空間位置，也就是整條肽鏈所有原子在三維空間的排布位置。維持三級結構的化學鍵主要是次級鍵，包括疏水鍵，鹽鍵等

結構域：分子量較大的蛋白質通常可以折疊成多個較為緊密且穩(wěn)定的區(qū)域，各區(qū)域各行其功能。稱為結構域。

四級結構：蛋白質中含有2條或兩條以上的多肽鏈，每一條多肽鏈都有完整的三級結構，稱為亞基。蛋白質分子中各亞基之間以非共價鍵連接，構成蛋白質的四級結構。

蛋白質結構與功能的關系

蛋白質一級結構是高級結構與功能的基礎

（一）一級結構是空間構象的基礎

（二）一級結構相似的蛋白質具有相似的高級結構與功能

（三）氨基酸序列提供重要的生物進化信息

（四）重要蛋白質的氨基酸序列改變可引起疾病

蛋白質的功能依賴特定空間結構

（一）蛋白質的空間結構決定其功能

（二）蛋白質的空間構象改變可引起疾病

瘋牛病的發(fā)病機制：

瘋牛病是由朊病毒蛋白引起的一種人和動物神經退行性疾病，這類疾病具有傳染性，遺傳性或散在發(fā)病的特點。（瘋牛病的名詞解釋）正常人和動物的朊病毒蛋白為a螺旋結構，在某種蛋白的作用下a螺旋結構變成b-折疊結構，b-折疊結構的朊病毒蛋白形成聚合體，最終形成淀粉樣纖維沉淀而致病。

蛋白質的變性：

在某些物理或化學因素作用下，蛋白質的空間構象被破壞，導致蛋白質的性質發(fā)生改變及生物學活性喪失的現(xiàn)象稱為蛋白質的變性。蛋白質變性發(fā)生在二硫鍵和非共價鍵的破壞，不涉及一級結構中氨基酸排列順序的變化。蛋白質變性后其理化性質和生物學活性發(fā)生改變。比如，粘度增加，溶解度降低，結晶能力消失，易被蛋白酶水解，生物學活性喪失等。蛋白質變性后，疏水側鏈暴露在外，肽鏈融匯相互纏繞繼而聚集，因而從溶液中析出，這一現(xiàn)象稱為蛋白質的變性。變性的蛋白質易發(fā)生沉淀，但沉淀的蛋白質不一定變性。

蛋白質的復性：發(fā)生變性的蛋白質在一定的條件下，無活性的蛋白質重新恢復為有活性的蛋白質的過程。

蛋白質在紫外光譜區(qū)有特征吸收峰——280nm

雙縮脲反應：蛋白質和多肽分子中的肽鍵在堿性溶液中，與硫酸銅共熱，呈現(xiàn)紫色，稱為雙縮脲反應。

第五節(jié)：蛋白質的分離、純化與結構分析

一：透析及超濾法可除去蛋白質溶液中的小分子化合物

透析：利用透析袋把大分子蛋白質與小分子化合物分開的方法稱為透析

二：丙酮沉淀、鹽析及免疫沉淀是常用的蛋白質濃縮方法

丙酮沉淀：蛋白質中加入丙酮發(fā)生沉淀的現(xiàn)象

鹽析：是將硫酸銨或氯化鈉等加入蛋白質溶液，使蛋白質表面電荷被中和以及水化膜被破壞，導致蛋白質在水溶液中的穩(wěn)定性因素去除而沉淀

免疫沉淀法：蛋白質具有抗原性，利用特異性抗體識別相應的抗原蛋白，形成抗原抗體復合物，從溶液中分離出來。這就是用于特異蛋白定性定量分析的免疫沉淀法。

三：利用荷電性質可電泳分離蛋白質

電泳：蛋白質在低于或高于其pi的溶液中成為帶電的顆粒，在電場中能向正極或負極移動，這種利用蛋白質在電場中涌動而達到分離各種蛋白的技術稱為電泳。

SDS-PAGE：若蛋白質樣品和聚丙烯酰胺凝膠系統(tǒng)中加入帶負電荷較多的sds，使所有蛋白質表面覆蓋一層sds分子，導致蛋白質分子間的電荷差異消失，此時蛋白質在電場中的泳動速率只與蛋白質顆粒大小有關，聚丙烯酰胺凝膠具有分子篩效應，因而此種稱之為，sds-聚丙烯酰氨凝膠電泳，常用于蛋白質分子量的測定。

等電聚焦電泳：若在聚丙烯酰氨凝膠中加入系列兩性電解質載體，在電場中形成一個連續(xù)而穩(wěn)定的線性PH梯度，即PH從凝膠的正極向負極依次遞增。在這種介質中電泳時，被分離的蛋白質處在偏離其等電點的PH位置時帶有電荷而移動，當?shù)鞍踪|泳動至與其自身pi值相等時的PH區(qū)域，其凈電荷為0不在移動，這種通過等電點的差異而分離蛋白質的電泳方法稱為等電聚焦電泳。

四：應用相分配或親和原理可將蛋白質進行層析分離

陰離子交換層析：將陰離子交換樹脂顆粒填充在層析管內，由于陰離子交換樹脂顆粒上帶正電荷，能吸引溶液中的陰離子，然后再用含陰離子的溶液洗柱。含負電量小的蛋白質首先被洗脫下來，增加陰離子濃度，含負電量較多的蛋白質也被洗脫下來

凝膠過濾=分子篩層析：層析柱內填滿帶有小孔的顆粒，一般由葡聚糖制成。蛋白質溶液從柱的頂部加入，讓蛋白質溶液往下滲漏，小分子蛋白進入孔內，因而在柱中滯留時間較長，大分子蛋白不能進入孔內而順利流出，因此不同大小的蛋白質被分離。

五：利用蛋白質顆粒沉降行為不同可進行超速離心分離

超速離心法：不同蛋白質的密度和形態(tài)各不相同，因此可以用此方法分離。既可以用來分離純化蛋白質也可以用作測定蛋白質的分子量。

六：利用化學或反向遺傳學方法可分析多肽鏈的氨基酸序列

Sanger：二硝基苯氟與多肽鏈的a-氨基作用生成二硝基苯氨基酸，然后將多肽鏈水解，分離出帶有二硝基苯基的氨基酸。然后再把肽鏈水解成片段，分別進行分析。

Edman降解法：待測肽段與異硫氰酸苯酯反應，在用冷稀硫酸處理，氨基酸末端殘基脫落下

血紅蛋白：是由4個亞基組成的四級結構蛋白質，每個亞基結構中間有一個疏水局部，可結合1個血紅素，并攜帶一分子氧，因此一分子血紅蛋白共結合4分子氧。

親和層析：利用某些生物大分子之間專一可逆結合特性的分離方法。