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氨基酸的常见化学反应

-氨基的反应
亚硝酸反应
范围:可用于Aa定量和蛋白质水解程度的测定(Van slyke法)
注意:生成的氮气只有一半来自于Aa,ε氨基酸也可反应,速度较
慢.
与酰化试剂的反应
Aa+酰氯,酸酐-→Aa被酰基化
丹磺酰氯用于多肽链末端Aa的标记和微量Aa的定量测量.烃基化反应
Aa的氨基的一个氢原子可被羟基(包括环烃及其衍生物)取代.
与2,4-二硝基氟苯(DNFB,FDNB)反应
最早Sanger用来鉴定多肽或蛋白质的氨基末端的Aa
与苯异硫氰酸酯(PITC)的反应
Edman用于鉴定多肽或蛋白质的N末端Aa.在多肽和蛋白
质的Aa顺序分析方面占有重要地位( Edman降解法)形成西佛碱反应
Aa的α-NH2能与醛类化合物反应生成弱碱,即西佛碱(schiff ‘s
base)
前述甲醛滴定:甲醛与H2N-CH2-COO-结合,有效地减低了后者的浓
度,所以对于加入任何量的碱, [H2N-CH2-COO- ]/ [+H3N-CH2-COO- ]
的比值总要比不存在甲醛的情况下小得多。

加入甲醛的甘氨酸溶液
用标准盐酸滴定时,滴定曲线B并不发生改变。

脱氨基反应
Aa在生物体内经Aa氧化酶催化即脱去α-NH2而转变成酮酸
α-COOH参加的反应
成盐和成酯反应
Aa + 碱-→盐
Aa + NaOH -→氨基酸钠盐(重金属盐不溶于水)
Aa-COOH + 醇-→酯
Aa+ EtOH ---→氨基酸乙酯的盐酸盐
当Aa的COOH变成甲酯,乙酯或钠盐后,COOH的化学反应性
能被掩蔽或者说COOH被保护,NH2的化学性能得到了加强或
活化,易与酰基结合。

Aa酯是制备Aa的酰氨or酰肼的中间

成酰氯反应
当氨基酸的氨基用适当的保护基保护以后,其羧基可与二氯亚砜作
用生成酰氯
用于多肽人工合成中的羧基激活
叠氮反应
氨基酸的氨基通过酰化保护后,羧基经酯化转变为甲酯,然后与肼
和亚硝酸变成叠氮化合物
用于多肽人工合成中的羧基激活
脱羧基反应
-氨基和α-羧基共同参与的反应
与茚三酮反应
茚三酮在弱酸性溶液中与-氨基酸共热,引起氨基酸氧化脱氨、脱
羧反应,最后茚三酮与反应产物中的氨和还原茚三酮发生作用生成
紫色物质
Pro与hyPro(羟脯氨酸)不释放氨,而直接生成黄色化合物
定性,定量测定各种Aa,蛋白质
测定CO2 的量,从而可计算参加反应的Aa的量
成肽反应
一个Aa的NH2+另一个Aa的COOH可以缩合成肽,形成的键称肽键侧链R基参加的反应
R功能基:
羟基,酚基,巯基(二硫键),吲哚基,咪唑基,胍基,甲硫基,非
-NH2,非-COOH
酪氨酸的酚基在3和5位上容易发生亲电取代反应
二碘酪氨酸或一硝基酪氨酸和二硝基酪氨酸
酪氨酸的酚基可以与重氮化合物(对氨基苯磺酸的重氮盐)生成桔
黄色的化合物。

——Pauly反应
组氨酸的咪唑基可以发生类似反应但产物颜色为棕红色。

精氨酸的侧链胍基在硼酸钠缓冲液(pH 8-9, 25-35C)中,与环已二酮反应,生成缩合物。

该缩合物在羟胺缓冲液中,重新生成Arg
色氨酸的侧链吲哚基在温和条件下可被N-溴代琥珀酰亚胺(N-bromosuccinimide)氧化。

此反应可用于分光光度法测定蛋白质中色氨酸的含量,并能在色氨酸和酪氨酸残基处选择性化学断裂肽键。

蛋氨酸侧链上的甲硫基是一个很强的亲核基团,与烃化试剂如甲基碘容易形成锍盐(sulfonium salt)
此反应可被硫基试剂逆转。

在逆转反应中,原有的甲基和新加入的
甲基除去的机会是相等的,因此当用14C标记的甲基碘处理时,获
得的蛋氨酸将有50%是同位素标记的。

半胱氨酸侧链上的巯基(-SH)有很强的反应活性,可参与很多反应
二硫键的形成和打开
2R-SH + 1/2 O2 -→ R-S-S-R + H2O ;Cu2+,Fe2+ ,
Co2+和Mn2+存在下,巯基的空气氧化将显著提高。

胱氨酸中的二硫键在稳定蛋白质的构象上起很大的作用。


化剂和还原剂都可打开二硫键。

过甲酸可以定量地打开二硫
键,生成磺基丙氨酸(cysteic acid)残基。

还原剂如巯基
化合物(R-SH)也能打开二硫键,生成半胱氨酸残基及
相应的二硫化物
二硫苏糖醇(dithiothreitol,缩写为DTT),与胱氨酸中的
二硫键反应形成一个含分子内二硫键的稳定六元环
巯基能和各种金属离子形成稳定程度不等的络合物. 对氯汞苯甲酸
(p-chloromercuribenzoic acid)
由于许多蛋白质,如SH酶,其活性中心涉及-SH基,当遇到
重金属离子而生成硫醇盐时,将导致酶的失活,因此制备这
类蛋白质时应避免进入重金属离子
半胱氨酸可与二硫硝基苯甲酸(dithionitrobenzoic acid,缩写为DTNB)或称Ellman氏试剂发生硫醇-二硫化物交换反应
反应中1分子的半胱氨酸引起1分子的硝基苯甲酸的释放。

它在时,在412nm波长处有强烈的光吸收,因此可利用比色
法定量测定-SH基。

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