1绪论2蛋白质制备

null 山东轻院食品与生物工程学院 冯紫慧蛋白质 分子基础陶慰孙等 主编null第一 章 绪 论 第 二章 蛋白质制备 第 三章 蛋白质一级结构测定 第 四章 蛋白质的化学修饰 第 五章 肽的人工合成 第 六章 蛋白质分子构象 第 八章 蛋白质的结构与功能null 绪 论第 1 章null绪论蛋白质的重要地位蛋白质的组成蛋白质的分类第二章蛋白质制备蛋白质分离纯化的一般程序内 容 提 要（第一讲）null一、蛋白质的重要地位null大肠杆菌的化学组成null二、蛋白质的组成蛋白质氨基酸：出现在蛋白质中的氨基酸， 又名标准氨基酸。目前共发现有22种，其中20种为常见，2种为罕见。含硒半胱氨酸（Sec,U）吡咯赖氨酸（Pyl）20种氨基酸的结构20种氨基酸的结构 null单字母不是三字母中第一个字母的氨基酸null按酸碱性分类中性氨基酸（一氨一羧）甘、丙、丝、半胱、苏、甲硫、缬、亮、异亮、酪、脯、色、苯丙、谷酰胺、天冬酰胺 15种酸性氨基酸（一氨二羧）谷氨酸、天冬氨酸 2种碱性氨基酸（二氨一羧）精氨酸、赖氨酸、组氨酸 3种谐音：氨基酸的分类按R的极性分类⑴非极性 8种丙、缬、亮、蛋、异亮、苯丙、脯、色⑵极性 不带电荷 7种丝、苏、酪、天冬酰胺、谷酰胺、半胱、甘带电荷带正电荷带负电荷赖、精、组天冬、谷3种 2种null非必需氨基酸必需氨基酸赖、异亮、苯丙、组、蛋、缬、色、苏、（精）亮来一组笨蛋鞋色书晾三、蛋白质分类化学组成简单蛋白质结合蛋白质（一）简单蛋白质按溶解性分为7类1.清蛋白类（白蛋白）易溶于水和盐溶液，易被饱和的（NH4)2SO4沉淀。非蛋白质氨基酸：以游离或结合的形式存在于生物界， 但不是蛋白质的组成成分。null3.组蛋白类可溶于水或稀酸，不溶稀氨水，呈弱碱性。4.精蛋白类可溶于水或稀酸，不溶稀氨水，呈强碱性。5.谷蛋白类不溶于水或稀盐溶液，但溶于稀酸、稀碱溶液。6.醇溶蛋白不溶于水及无水乙醇，但溶于70-80%乙醇溶液。7.硬蛋白类不溶于水及稀酸、稀碱溶液。溶于稀盐、酸、碱溶液,能被 半饱和的（NH4）2SO4沉淀。优球蛋白拟球蛋白不溶于水溶于水2.球蛋白类null3.脂蛋白类4.磷蛋白类5.金属蛋白类6.血红素蛋白类7.黄素蛋白类分子形状球状蛋白质纤维状蛋白质膜蛋白根据二级结 构的类型反平行的α-螺旋蛋白质平行或混合性β-折叠蛋白质反平行β-折叠蛋白质富含金属与二硫键蛋白质（二）结合蛋白质按非蛋白成分不同分为7类1.糖蛋白类2.核蛋白类null家族超家族栏1.家族在进化上有明确的亲缘关系，属于同一家族的蛋白质至 少有30%氨基酸序列相同的。2.超家族在进化上具有相同的起源，属于同一超家族的蛋白质 在氨基酸序列差别较大。3.栏具有相同的二级结构，属于同一栏的蛋白质不需要有 相同的一级结构。null根据功能，蛋白质分为十类：1.酶2.调节蛋白3.运输蛋白4.贮存蛋白5.收缩和运动蛋白6.结构蛋白7.接头蛋白8.保护和防御蛋白9.毒蛋白10.奇异蛋白null第 2 章蛋 白 质 制 备null第一节 蛋白质分离纯化的一般程序一般程序前处理粗分级分离细分级分离null null破碎方法：动物材料先剔除结缔组织和脂肪组织；种子材料应先 去壳、去种皮；油料种子先用低沸点有机溶剂脱脂。动物组织和细胞用电动捣碎机或匀浆机或超声波处理；植物组织和细胞用石英沙或玻璃粉研磨或用纤维素酶处理；细菌细胞壁用超声波或溶菌酶处理。⑴前处理⑵粗分级分离用盐析、等电点沉淀和有机溶剂分级分离的方法，特点 是简便、处理量大，既能除杂质又能浓缩蛋白质溶液。蛋白质提取液体积较大的，可采用超过滤、凝胶过滤、 冷冻真空干燥法进行浓缩。null⑶细分级分离样品的纯化可使用凝胶过滤、离子交换层析、吸附层析 以及亲和层析等。蛋白质纯化方法可分为：一是利用一种蛋白质相对于其它蛋白质溶解度不同的沉 淀法。二是依据蛋白质在两相分配作用不同的相分配法。三是利用蛋白质对固体载体的吸附性质不同，通过柱层 析方式将它们分别洗脱下来的柱层析法。四是依据蛋白质在电场或离心场中运动速度不同的电 泳法或离心法。null蛋白质纯化前，要解决的问题：⑴建立一个方便灵敏的分析方法蛋白质活性测定要根据生物功能：酶→催化功能刺激细胞分化的蛋白质→刺激特定细胞分化的能力细胞凋亡蛋白→刺激特定细胞死亡的能力⑵要选择一种最好的含目的蛋白质的材料⑶分离步骤要尽可能少⑷尽量避免蛋白质在提纯过程中的变性null第二节 蛋白质的粗分离一、材料的选择和细胞抽提液的制备（一）材料的选择从动物组织或体液中分离蛋白质时，取到材料后要迅速 处理，立即使用或在冷库（-10～-50℃）冻结保存备用。用植物材料分离蛋白质时，因植物组织含有多酚物质， 要使用较高浓度的缓冲液作为提取液。用微生物提取蛋白质，由于微生物易大规模培养，原料 来源不受限制。（二）细胞破碎方法及细胞抽提液的制备细胞破碎常用机械法。null方法举例原理温和方法：细胞溶解 红细胞 渗透破碎细胞膜酶降解 溶菌酶处理细菌 消化细胞壁 化学溶解　　　　甲苯抽提酵母　　　　 部分化学溶解细胞壁手动匀浆器 肝组织 迫使细胞通过窄缝撕开细胞膜 研磨 肌肉等 研磨产生的剪切力破坏细胞较剧烈方法：韦林氏捣切器 大多数动物组织和植物组织 切削作用和剪切力破坏细胞用磨料研磨 植物组织和细菌 微小粗糙表面破坏细胞壁 剧烈方法：破碎细胞的方法压榨机 细菌和植物细胞 迫使细胞在高压下通过小孔， 剪切力破坏细胞超声作用 细胞悬浮液 剪切力和空化作用破碎细胞振动玻璃球研磨机 细胞悬浮液 与玻璃珠一起迅速振动，撕开 细胞壁 匀浆器 细胞悬浮液 可用于大规模操作