蛋白质
- 蛋白质水解
- 酸水解
- **HCl/H2SO4</dub>，不消旋，L 氨基酸，Trp 完全破坏，羟基氨基酸 Ser、Thr 部分水解，Asp、Glu 酰胺基被脱下**
- 碱水解
- NaOH，可完全水解，消旋，D 和 L 氨基酸混合物，Trp 稳定，Arg 脱氨生成尿素和鸟氨酸
- 酶水解
- 氨基酸
- 结构
- 与羧基相邻的α碳上有一个氨基（除 Pro 及其衍生物），左右旋都有
- α碳上有一个 H 和 R 基（Gly 为 H）
- 性质
- 兼性离子、Pka（越小酸性越强）（Henderson-Hasselbalch 方程）、PI
- 除 Gly 之外都有手性碳，构成蛋白质的氨基酸均为 L 型，旋光性取决于 R 基团和 pH，苏异亮有 2 手性碳
- 芳香族在 280nm 有光吸收（Trp280、Tyr270、Phe257），荧光主要由 Trp 和 Tyr 产生
- 由遗传密码决定的氨基酸有 22 种（硒半胱氨酸 UGA 和吡咯赖氨酸 UAG 是终止密码子，组成蛋白质的有 20 种）
- 分类
- 必需氨基酸：（组）异亮亮赖，甲硫苯丙苏色缬
- 酸性氨基酸（天冬谷）/碱性氨基酸（赖精组）
- 芳香族氨基酸（酪色（非极）苯丙（极））/含杂环氨基酸（组脯）
- 含 2 不对称碳（苏异亮）/含 1 不对称碳（精脯酪丝）
- 极性氨基酸（带正电荷：赖精组/带负电荷：天冬谷/不带电荷：丝苏天冬谷氨酰半胱（含 S））
- 非极性氨基酸：甘丙缬亮异亮，脯蛋丙酪色
- 生糖氨基酸/生酮氨基酸（亮色赖苯丙酪）
- 不常见氨基酸：5-羟赖氨酸（胶原蛋白）、甲基组氨酸（肌球蛋白）、γ-羧基谷氨酸（凝血酶原）
- 非蛋白质氨基酸：D-α-氨基酸、L-瓜氨酸、L-鸟氨酸
- 化学反应
- α氨基参与：酰化、与烃化剂（DFNB、PITC）反应、与醛反应成弱碱（西佛碱）
- α羧基参与：酯化、酰氯化、酰胺化
- 氨基羧基都参与：成肽反应、与茚三酮反应（只有α氨基可以）
- 侧链官能团参与：米伦反应（Tyr）、Pauly 反应（Trp）、Tyr 侧链吲哚环与 N-溴代琥珀酰亚胺、坂口反应（Arg）
Arg 侧链胍基于 1,2-环己二酮反应、Ellman 反应、His 咪唑基与重氮化合物
- 肽
- 肽键
- 一般是反式结构，α氨基和α羧基缩合而成的酰胺基，比通常的 C-N 短，分为寡肽（2-10）、多肽（10-100）、蛋白质
- 参与肽键的 C、H、O、N 和 2 个α碳组成肽平面/酰胺平面（二三级结构都位于同一平面）
- 性质
- 天然活性肽
- 核糖体途径、酶促合成途径
- 谷胱甘肽 GSH：Glu+Cys+Gly，主要是还原型，有-SH，保护巯基，肝解毒，还原剂，维持红细胞膜结构稳定
- γ-肽键、β-氨基酸、D-氨基酸在蛋白质中不存在
- 蛋白质
- 分类
- 组成：简单蛋白质（清蛋白、球蛋白）、复合蛋白质（脱辅蛋白+配体/辅基，如糖蛋白、脂蛋白）
- 形状和溶解度：纤维状蛋白（不溶于水）、球状蛋白（溶于水）、膜蛋白（不溶于水溶于去污剂）
- 结构
- N 平均 16%、C 平均 50%、H 平均 7%、0 平均 23%
- 结构层次
- 一级结构
- 二级结构
- 局部肽段借氢键折叠形成的周期性结构，氢键
- 结构单元
- α螺旋
- 最常见最多，一圈 3.6 个，上升 0.54nm
每个残基旋转 100°，上升 0.15nm，R 伸向外侧
- 由一肽键的电负性氮原子上的氢原子与其 N 端第 4 个
残基的电负性羰基氧原子之间的氢键稳定
几乎与中心轴平行
- L-氨基酸形成的右手螺旋最稳定
R 基团不参与但影响，取决于氨基酸序列
Lys、Met、Ala、Leu 常出现，Pro、Gly 影响形成
- β折叠
- 相邻两链平行、反平行，右手扭曲倾向
- 相邻肽链中一条的-CO 与另一的-NH 形成氢键
- Gly、Ala 易出现助于伸展，Pro 不出现
- β转角
- 主链 180°回折，改变方向，一般有 4 个残基
第一个的 C=O 与第四个的 N-H 形成氢键
- Gly、Pro 常出现助形成
- Ω环
- 无规则卷曲
- 超二级结构：若干相互邻近的二级结构彼此相互作用，形成规则的二级结构聚集体，如αα、βββ、βαβ（最常见）
- 模体：具有特定空间构象和功能的局部三维结构（超二级结构）单元模式，如β发夹、希腊钥匙、Ω环、亮氨酸拉链
- 结构域：二级或超二级结构基础上形成的三级结构的局部折叠区，相对独立的紧密球状实体
- 功能域：一个或多个结构域组成的能独立存在的功能单位
- 三级结构
- 多肽链借非共价力折叠成特定走向的完整球状实体，次级键，疏水相互作用占优势
- 四级结构
- 亚基
- 亚基借非共价力互相缔合，疏水相互作用，具有对称性（最显著的特征）
- 性质
- 两性电解质、等离子点/PI（纯水中）、能与酸碱反应
- 亲水胶体，溶液稳定因素是水化层和电荷
- 变性
- 现象：生物活性丧失、侧链基团暴露、理化性质改变、生物化学性质改变
- 变性剂：尿素（破坏氢键）、盐酸胍（增加溶解度）、SDS（破坏内部疏水作用）、去污剂
- 复性：透析、超滤、去除变性剂
- 多肽链折叠
- 肽基脯氨酸异构酶：催化肽键顺反异构，多为反式
- 分子伴侣：防止不正确折叠
- 二硫键异构酶：催化二硫键正确配对
- 折叠悖论
- 同源蛋白质
- 固相肽合成
- 保护氨基：BOC（叔丁氧羰基）、Fmoc（芴甲氧羰基）、BPoc（联苯异丙氧羰基）、Cbz（苄氧羰基），可用三氟乙酸去除
- 保护羧基：盐化、酯化，活化羧基：叠氮法、活化酯法、混合酸酐法
- 将多肽 C 端以共价键与高分子树脂相连，以其氨基通过 DCCI（N,N’-二环己基碳二亚胺） 与下一个氨基酸缩合