* 肽链中的氨基酸分子因为脱水缩合而基 团不全，被称为氨基酸残基(residue)。
* 多肽链(polypeptide chain)是指许多氨 基酸之间以肽键连接而成的一种结构。
多肽链有两端
N 末端：多肽链中有自由氨基的一端
C 末端：多肽链中有自由羧基的一端
N末端
C末端
牛核糖核酸酶
（二） 几种生物活性肽 1. 谷胱甘肽(glutathione, GSH)
5.97 6.00 5.96 5.98 6.02 5.48
苯丙氨酸 phenylalanine Phe 脯氨酸 proline Pro
6.30
目录
2. 极性中性氨基酸 色氨酸 丝氨酸 酪氨酸 半胱氨酸 蛋氨酸 天冬酰胺 tryptophan serine tyrosine cysteine methionine asparagine Try Ser Try Cys Met Asn W S Y C M N
5.89 5.68 5.66 5.07 5.74 5.41
谷氨酰胺
苏氨酸
glutamine
threonine
Gln
Thr
Q
T
5.65
5.60
目录
3. 酸性氨基酸 天冬氨酸 aspartic acid 谷氨酸 4. 碱性氨基酸 赖氨酸 lysine Lys K
9.74
Asp Glu
D E
2.97 3.22
一级结构是蛋白质空间构象和特异生物学 功能的基础。
目录
NH2 Gly Ile
1
15
Tyr Gln Leu Leu Glu Ser
10
HOOC
COOH
20
Cys Ile Val A链 5 Glu Ser Gln Cys Cys Thr Asn Gln His Leu Cys 5 Val Gly 1 Phe Ser
2
C

1
N
N
2
C
1
血红蛋白的四级结构
nm,每个氨基酸上升0.15 nm；
3.螺旋的稳定靠氢键；
4.甘氨酸和组氨酸不能形成-螺旋
（三）-折叠
（四）-转角和无规卷曲
-转角
无规卷曲是用来阐述没有确定规律性的那部 分肽链结构。
模体（motif）
转角
-转角
螺旋
螺旋
-螺旋
模体：在许多蛋白质的分 子中，常发现几个（多为 23个）具有二级结构的 肽段相互靠近，形成具有 特定功能的空间构象；或 者仅是一个具有特定功能 的很短的肽段。
O OH OH O
O
+
R CH COOH NH2 O
H OH
+ RCHO + NH3 + CO2
茚三酮
氨基酸
茚三酮(还原型)
醛
O
O H OH
O N
2
O
+ NH3
O
O
茚三酮
蓝色或紫色化合物
二、氨基酸在蛋白质分子中的连接方式 ——肽键
（一）肽(peptide) * 肽键(peptide bond)是由一个氨基酸的 -羧基与另一个氨基酸的-氨基脱水缩 合而形成的化学键。
对多肽链进行限制性水解成小片段 Edman降解法进行小片段肽段的序列分析
对各片段序列进行比较叠加，拼出完整的多肽序列
分析多肽链的氨基酸组成
天 冬谷 羧 天 甲 胺 半 胱 谷 胺 氨 基 丁 酸
相 对 荧 光 值
甘苏
丝 蛋 酪 苯 丙 缬 异亮 亮
组
精丙
赖
0
4
8
氨基酸的高效液相色谱分析
常用的多肽链水解方法及其作用点
O H2N CH C N H
R
CH C O
H N CH
O C N H
R'''
H C C O OH
R'
R''
水解肽键的位置 水解肽键的酶或试剂 胰蛋白酶 胰凝乳蛋白酶 金黄色葡萄球菌内肽酶V8 溴化氰 亚碘酰基苯甲酸 对被水解肽键羧基侧R的要求 精、赖 芳香族氨基酸：苯丙、酪、色 谷 蛋 色
二、蛋白质的二级结构
第一章 蛋白质
(Proteins)
内容
•蛋白质的基本组成单位氨基酸及其连接方式 • 蛋白质的一级、二级、三级、四级结构，模体、结构 域 • 蛋白质一级结构与空间结构和功能的关系
• 蛋白质的理化性质及其提取、纯化的原理
• 蛋白质组和蛋白质组学
什么是蛋白质?
蛋 白 质 (protein) 是 由 许 多 氨 基 酸 (amino acids)通过肽键(peptide bond) 相连形成的高分子含氮化合物。
元 (peptide unit) 。
蛋白质二级结构的主要形式
• -螺旋 ( -helix ) • -折叠 ( -pleated sheet ) • -转角 ( -turn ) • 无规卷曲 ( random coil )
（二） -螺旋
目 录
-螺旋的基本要点
1.右手螺旋；
2.每3.6氨基酸上升一个螺旋,螺距为0.54
HTH模体结构示意图
E
V K SLeabharlann A L S R H QFS
-折叠
-折叠
R
-螺旋
E C
Zn
半胱氨酸残基 Zn 组氨酸残基 K
G L C
Zn
H
R V K N
Y
锌指模体结构
锌指模体存在于类固醇激素受体超家族和一些转录因子中，属DNA结合蛋白。锌 指模体约由30个氨基酸残基组成。4个半胱氨酸残基或2个半胱氨酸残基和2个组氨 酸残基与1个锌离子配价结合。其中前一对半胱氨酸残基与后一对半胱氨酸（或组 氨酸）残基之间相隔12个氨基酸残基。锌指模体的 -螺旋部分是与DNA结合的部 位。
（二）多肽链的氨基酸序列分析(自学)
1. 测序前的准备
N端分析以确定蛋白质的多肽链数目
断裂二硫键 分离单一多肽链
测定多肽链的氨基酸组成
2. 多肽链氨基末端与羧基末端分析 二硝基氟苯（1-fluoro-2,4-dinitrobenzene）法 丹酰氯 (dansyl chloride)法
3. 多肽链的氨基酸序列测定和重叠组合
一级结构(primary structure)
二级结构(secondary structure)
三级结构(tertiary structure)
高级 结构
四级结构(quaternary
structure)
一、蛋白质的一级结构
定义
蛋白质的一级结构（primary structure）是
指蛋白质分子中多肽链的氨基酸排列顺序。 主要的化学键 肽键，有些蛋白质还包括二硫键。
（三）蛋白质的四级结构
含有两条以上具有独立三级结构的多
肽链的蛋白质，其多肽链通过非共价键相互连
接形成的多聚体结构。每个具有独立三级结构
的多肽链程为亚基。蛋白质四级结构是蛋白质 分子中各亚基之间的空间排布。 稳定蛋白质四级结构的化学键是氢键、 离子键、疏水作用和Van der Waals力等次级
键。
5
4
酪氨酸
苯丙氨酸
3 0 230 240 250 260 270 280 290
波长nm
芳香族氨基酸的紫外吸收
3. 茚三酮反应
氨基酸与茚三酮水合物共热，可生成 蓝紫色化合物，其最大吸收峰在570nm处。 由于此吸收峰值与氨基酸的含量存在正比 关系，因此可作为氨基酸定量分析方法。
茚三酮反应(ninhydrin reaction)
蛋白质的生物学重要性
1. 蛋白质是生物 体重要组成成分 分布广：所有器官、组织都含有蛋白质； 细胞的各个部分都含有蛋白质。
含量高：蛋白质是细胞内最丰富的有机
分子，占人体干重的45％，某些组织含量更
高，例如脾、肺及横纹肌等高达80％。
2. 蛋白质具有重要的生物学功能
1）作为生物催化剂（酶）
2）代谢调节作用
NH2 10 His
Asn
Thr Lys
30
Tyr Asn Cys
Pro Thr Tyr
Cys Gly Val Phe 25 Glu 20 Arg Gly Phe Leu Tyr Leu 15 Ala
B链
Leu
Val Glu
人胰岛素的一级结构 胰岛素由A、B两条多肽链组成，A链含21个氨基酸残基，B链含30个氨 基酸残基。A链内有一个链内二硫键，A与B之间有两个链间二硫键。 由于两条链之间由共价键相连接，所以胰岛素没有四级结构。
定义
蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结
构，即该段肽链主链骨架原子的相对空间位
置，并不涉及氨基酸残基侧链的构象 。
主要的化学键：
氢键
（一）肽单元
参与肽键的6个原子C1 、C、
O、N、H、C2 位于同一平面，
C1和C2在平面上所处的位置为 反式(trans)构型，此同一平面
上的6个原子构成了所谓的肽单
+NH 3
-S S-CH2-CH-COO2
+NH 3
二硫键
胱氨酸
（二）氨基酸的理化性质
1. 两性解离及等电点 氨基酸是两性电解质，其解离程度取决 于所处溶液的酸碱度。 等电点(isoelectric point, pI) 在某一pH的溶液中，氨基酸解离成阳离子和 阴离子的趋势及程度相等，成为兼性离子，呈电 中性。此时溶液的pH值称为该氨基酸的等电点。
H 2O 2
2GSH
GSH过氧 化物酶
NADP+
GSH还原酶
2H2O
GSSG
NADPH+H+
2. 多肽类激素及神经肽