蛋白质的水解课件

氨基酸氨基酸 (amino acid)氨基酸11.1 氨基酸氨基酸-蛋白质的构件分子蛋白质的构件分子n1.1.1 蛋白质的水解蛋白质的水解n蛋白质可以被酸、碱或蛋白酶催化水解。水解可分为完全水解和部分水解两种情况。1.1氨基酸-蛋白质的构件分子1.1.1蛋白质的水21.1.1.1 酸水解酸水解n一般用6mol/LHCl或4mol/LH2SO4回流20hr左右，蛋白质完全水解，不引起消旋，得到的是L-型型氨氨基基酸酸。但色色氨氨酸酸完全被破坏，羟羟基基氨氨基基酸酸部分被分解，天天冬酰胺和谷氨酰胺的冬酰胺和谷氨酰胺的酰胺基酰胺基被水解下来。1.1.1.1酸水解一般用6mol/LHCl或4m31.1.1.2 碱水解碱水解n与5mol/LNaOH共煮10-20hr,完全水解，多数氨基酸不同程度的被破坏，得到的是L型和D型的混合物；精氨酸脱氨，但色氨酸色氨酸稳定。1.1.1.2碱水解41.1.1.3 酶水解酶水解n不产生消旋，不破坏氨基酸。部分水解。n胰蛋白酶（trypsin）、胰凝乳蛋白酶(chymotrypsin,糜蛋白酶)、胃蛋白酶(pepsin)。1.1.1.3酶水解51.1.2-氨基酸的一般结构氨基酸的一般结构-氨基酸除R基为氢（甘氨酸）之外，其-碳原子是一个手性碳原子手性碳原子，因此都具有旋光性旋光性。并且蛋白质中发现的氨基酸都是是L型型的。1.1.2-氨基酸的一般结构-氨基酸除R基为氢（甘氨酸61.2 氨基酸的分类氨基酸的分类n1.2.1 常见的蛋白质氨基酸常见的蛋白质氨基酸n按R基的化学结构20种常见氨基酸可分为3类：n1.脂肪族氨基酸n2.芳香族氨基酸n3.杂环族氨基酸n1.2氨基酸的分类1.2.1常见的蛋白质氨基酸71.脂肪组氨基酸na中性氨基酸1.脂肪组氨基酸a中性氨基酸8甘氨酸甘氨酸（氨基乙酸）是唯一不含手性碳原子的氨基酸，（氨基乙酸）是唯一不含手性碳原子的氨基酸，因此因此不具旋光性不具旋光性。甘氨酸（氨基乙酸）是唯一不含手性碳原子的氨基酸，9nb含羟基或硫氨基酸b含羟基或硫氨基酸10nc酸性氨基酸及其酰胺c酸性氨基酸及其酰胺11nd碱性氨基酸d碱性氨基酸12n2芳香族氨基酸2芳香族氨基酸13n3杂环族氨基酸3杂环族氨基酸14按R基的极性极性性质，20种常见氨基酸可分为以下4组：n 非极性非极性R基氨基酸基氨基酸n丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸n苯丙氨酸、色氨酸n甲硫氨酸甲硫氨酸n脯氨酸脯氨酸按R基的极性性质，20种常见氨基酸可分为以下4组：非极性15n不带电荷的极性不带电荷的极性R基氨基酸基氨基酸n丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸n天冬酰胺、谷氨酰胺n半胱氨酸半胱氨酸n甘氨酸甘氨酸不带电荷的极性R基氨基酸16n 带正电荷的带正电荷的R基氨基酸基氨基酸n赖氨酸、精氨酸n组氨酸（组氨酸（唯一一个R基的pKa值在7附近的氨基酸）带正电荷的R基氨基酸17n 带负电荷的带负电荷的R基氨基酸基氨基酸n天冬氨酸、谷氨酸带负电荷的R基氨基酸18氨基酸的简写符号氨基酸的简写符号(一一)名称名称 三字母符号三字母符号 单字母符号单字母符号丙氨酸（丙氨酸（alanine）Ala A精氨酸（精氨酸（arginine）Arg R天冬酰胺（天冬酰胺（asparagine）Asn N天冬氨酸（天冬氨酸（aspartic acid）Asp DAsn和和/或或Asp Asx B半胱氨酸（半胱氨酸（cysteine）Cys C谷氨酰胺（谷氨酰胺（glutamine）Gln Q谷氨酸（谷氨酸（glutamic acid）Glu EGln和和/或或Glu Glx Z甘氨酸（甘氨酸（glycine）Gly G组氨酸（组氨酸（histidine）His H异亮氨酸（异亮氨酸（isoleucine）Ile I氨基酸的简写符号(一)名称19氨基酸的简写符号（二）氨基酸的简写符号（二）名称名称 三字母符号三字母符号 单字母符号单字母符号亮氨酸（亮氨酸（leucine）Leu L赖氨酸（赖氨酸（lysine）Lys K甲硫氨酸甲硫氨酸(蛋氨酸蛋氨酸methionine）Met M苯丙氨酸（苯丙氨酸（phenylalanine）Phe F 脯氨酸（脯氨酸（proline）Pro P丝氨酸（丝氨酸（serine）Ser S苏氨酸（苏氨酸（threonine）Thr T色氨酸（色氨酸（tryptophan）Trp W酪氨酸（酪氨酸（tyrosine）Tyr Y缬氨酸（缬氨酸（valine）Val V氨基酸的简写符号（二）名称201.2.2 不常见的蛋白质氨基酸不常见的蛋白质氨基酸1.2.2不常见的蛋白质氨基酸211.2.3 非蛋白质氨基酸非蛋白质氨基酸除了参与蛋白质组成的20-30种氨基酸外，还有150多种其他氨基酸。L型-氨基酸的衍生物，也有些是-、-或-氨基酸，或D型氨基酸。1.2.3非蛋白质氨基酸221.3 氨基酸的酸碱化学氨基酸的酸碱化学1.3.1 氨基酸的兼性离子形式氨基酸的兼性离子形式氨基酸晶体、水溶液 中性分子形式：1.3氨基酸的酸碱化学23晶体熔点很高，200以上；使水的介电常数升高。晶体熔点很高，200以上；使水的介电常数升高。241.3.2 氨基酸的解离氨基酸的解离1.3.2氨基酸的解离25n3.4 氨基酸的化学反应氨基酸的化学反应3.4氨基酸的化学反应263.4.1-氨基参加的反应氨基参加的反应3.4.1.1 与亚硝酸反应与亚硝酸反应这是VanSlyke法测定氨基酸的基础。3.4.1-氨基参加的反应这是VanSlyke法测定氨273.4.1.2 与酰化试剂反应与酰化试剂反应这些酰化试剂在多肽和蛋白质的人工合成中被用作氨基的保护试剂氨基的保护试剂。3.4.1.2与酰化试剂反应这些酰化试剂在多肽和蛋白质的人283.4.1.3 烃基化反应烃基化反应2，4-二二硝硝基基氟氟苯苯与氨基酸生成二硝基苯基氨基酸。被英国的Sanger用来鉴定多肽蛋白质的N末端氨基酸。称Sanger 试剂试剂。3.4.1.3烃基化反应2，4-二硝基氟苯与氨基酸生成二硝29与苯苯异异硫硫氰氰酸酸酯酯（PITC，Edman试试剂剂）反应，Edman用来鉴定多肽或蛋白质的N端氨基酸。与苯异硫氰酸酯（PITC，Edman试剂）反应，Edman用303.4.2-羧基参加的反应羧基参加的反应3.4.2.1 成盐和成酯反应成盐和成酯反应3.4.2-羧基参加的反应313.4.2.2 成酰氯反应成酰氯反应这个反应可使氨基酸的羧基活化3.4.2.2成酰氯反应这个反应可使氨基酸的羧基活化323.4.2.3 脱羧基反应脱羧基反应3.4.2.3脱羧基反应33n3.4.3-氨基和氨基和-羧基共同参加的反应羧基共同参加的反应n3.4.3.1 与茚三酮反应与茚三酮反应3.4.3-氨基和-羧基共同参加的反应34蛋白质的水解课件353.4.4 侧链侧链R基参加的反应基参加的反应其中有些反应是蛋白质化学修饰的基础。Pauly反应，可用于检测酪氨酸。3.4.4侧链R基参加的反应Pauly反应，可用于检测酪氨36半胱氨酸侧链上的巯基（-SH），反应性能很高，在微碱性pH下，-SH基发生解离形成硫醇阴离子（-CH2S-）。并可进一步与烷化剂反应生成稳定的烷基衍生物：半胱氨酸侧链上的巯基（-SH），反应性能很高，在微碱性pH37与乙撑亚胺乙撑亚胺反应可用于序列测定(为胰蛋白酶提供了一个新位点)。也可用来保护肽链上的SH基，以防止被重新氧化为二硫基。与乙撑亚胺反应可用于序列测定(为胰蛋白酶提供了一个新位点)。38胱胱氨氨酸酸中中的的二二硫硫键键在在稳稳定定蛋蛋白白质质的的构构象象上上起起很很大大的的作作用用。氧氧化化剂剂和和还还原原剂剂都都可可打打开开二二硫硫键键。如如过过甲甲酸酸和和巯基化合物巯基化合物胱氨酸中的二硫键在稳定蛋白质的构象上起很大的作用。氧化剂和还393.5 氨基酸的光学活性和光谱性质氨基酸的光学活性和光谱性质n3.5.1氨基酸的光学活性和立体化学氨基酸的光学活性和立体化学n-氨基酸的-碳是一个不对称碳（手性碳），不对称碳原子上的4个取代基在空间的取向可以有两种构型，D型和L型。氨基酸的构型以D性甘油醛为参考物。3.5氨基酸的光学活性和光谱性质3.5.1氨基酸的光学活40Thr、Leu、Pro和羟Pro还有第二个不对称碳原子。Thr、Leu、Pro和羟Pro还有第二个不对称碳原子。41n3.5.2氨基酸的光谱性质氨基酸的光谱性质n3.5.2.1 紫外吸收光谱紫外吸收光谱n常见的20种氨基酸在可见光区域都没有光 吸 收，在 红 外 和 远 紫 外 区（200nm）都有光吸收.3.5.2氨基酸的光谱性质42n芳香族氨基酸因为其R基含有苯环共共轭轭键键系统，故在近紫外区（200-400nm）有光吸收的能力.nn蛋白质一般在280nm有最大光吸收，可用来测定蛋白质浓度。芳香族氨基酸因为其R基含有苯环共轭键系统，故在近紫外区（243蛋白质的水解课件44蛋白质的水解课件45氨基酸章完氨基酸章完氨基酸章完46