蛋白质2

这是一篇关于蛋白质2的思维导图，主要内容有分子结构、结构与功能的关系、理化性质、分离纯化与结构分析。

蛋白质

• 分子结构
  • 三级结构
    • 定义：指整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置
    • 主要的化学键：疏水键、离子键、氢键和 范德华力等
    • 结构域：分子量较大的蛋白质常可折叠成多个结构较为紧密且稳定的区域，并各行其功能
      • 三级结构层次上的独立功能区
  • 四级结构
    • 定义：含有二条以上多肽链的蛋白质
    • 同二聚体
    • 异二聚体
  • 分类
    • 根据蛋白质组成成分
      • 单纯蛋白质
      • 结合蛋白质=蛋白质部分+非蛋白质部分
    • 根据蛋白质形状
      • 纤维状蛋白质
      • 球状蛋白质
    • 蛋白质家族
      • 同源蛋白质
    • 蛋白质超家族：2个或2个以上的蛋白质家族之间
• 结构与功能的关系
  • 一级结构是高级结构与功能的基础
    • 一级结构是空间构象的基础
    • 一级结构相似的蛋白质具有相似的高级结构的功能
    • 氨基酸序列提供重要的生物进化信息
    • 重要蛋白质的氨基酸序列改变可引起疾病
      • 镰刀型红细胞贫血 分子病
  • 功能依赖特定空间结构
    • 血红蛋白亚基与肌红蛋白结构相似
      • 肌红蛋白/血红蛋白含有血红素辅基
      • 肌动蛋白
      • 血红蛋白：具有4个亚基组成的四级结构，每个亚基可结合1个血红素并携带1分子氧
    • 血红蛋白亚基构象变化可影响亚基与氧结合
      • 协同作用 （正/负）
      • 别构作用：蛋白质空间结构的改变伴随其功能的变化
    • 蛋白质构象改变可引起疾病
      • 蛋白质构象疾病
        • 机理：有些蛋白质错误折叠后相互聚集，常形成抗蛋白水解酶的淀粉样纤维沉淀，产生毒性而致病，表现为蛋白质淀粉样纤维沉淀的病理改变
        • 例如：人纹状体脊髓变性病、老年痴呆症、亨停顿舞蹈病、疯牛病等
• 理化性质
  • 两性解离
  • 胶体性质：1～100nm
    • 使其稳定的因素：颗粒表面电荷 水化膜
  • 蛋白质空间结构破坏而引起变性
    • 蛋白质的变性
      • 本质：破坏非共价键和二硫键，不改变蛋白质的一级结构
      • 因素:如加热、乙醇等有机溶剂、强酸、强碱、重金属离子及生物碱试剂等
    • 复性
  • 蛋白质在紫外光谱区有特征性吸收峰：280nm
  • 应用蛋白质呈色反应可测定蛋白质溶液含量
    • 茚三酮反应
    • 双缩脲试剂
• 分离纯化与结构分析
  • 透析及超滤法可去除蛋白质溶液中的小分子化合物
  • 丙酮沉淀、盐析及免疫沉淀是常用的蛋白质浓缩方法
  • 利用荷电性质可电泳分离蛋白质
    • 重要的重要的电泳方法
      • SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳：常用于蛋白质分子量的测定
      • 等电聚焦电泳
      • 双向凝胶电泳：蛋白质组学研究的重要技术
  • 应用相分配或亲和原理可将蛋白质进行层析分离
    • 离子交换层析
    • 凝胶过滤又称分子筛层析
  • 利用蛋白质颗粒沉降行为不同可进行超速离心分离
  • 应用化学或反向遗传学方法可分析多肽链的氨基酸序列
    • 通过核酸来推演蛋白质中的氨基酸序列