讲稿2-蛋白质的基础 - 图文

第二章 蛋白质化学的基础

第一节 蛋白质结构与功能的关系

高度的统一性：

蛋白质的多种多样的生物功能是以其化学组成和复杂的结构为基础的。

一定的化学结构， 一定的空间构象。

一、一级结构的局部断裂与蛋白质的激活

某些生物化学过程中，蛋白质分子的部分肽链必须按特定的方式断裂，然后才呈现生物活性。 例

▲血液凝固时血纤维蛋白原(fibrinogen)和凝血酶原(thrombinogen或prothrombin)的复杂变化；

▲消化液中一系列蛋白水解酶原的激活(activation)； ▲多肽或蛋白质激素前体转变为活性的激素形式等。

均是蛋白质分子的结构与功能具有高度统一性的表现。 1．一级结构是空间构象的基础

RNase

●124 aa残基组成的单肽链，； ●8个Cys的-SH构成4对二硫键； ●形成具有一定空间构象的蛋白质分子。

1

凝 血 酶 原 的 结 构

2．血液凝固机理

血液中包含着对立统一的凝血与溶血两个系

统：相互制约，既保证血液在血管中畅通无阻，又保证一旦血管壁破损能及时堵漏。

（1）凝血系统：包括13个凝血因子。 试设想： 活性状态 凝血因子 不存在凝血因子 矛盾？ 血液有随时凝固而被阻流的危险 受到创伤将会流血不止 （2）解决办法： 凝血因子以前体(precursor)的形式存在

受到创伤而流血时 其它因子作用

激活前体

使血液迅速凝固而将创伤处封闭 这样就能防止继续流血，起着保护机体的作用。

2

（3）血液凝固过程：

血浆中的凝血酶原 血浆和血小板中一些因子 激活 形成凝血酶(thrombin) 激活

血浆中的纤维蛋白原 不溶性纤维蛋白(fibrin)网状结构

血液变成凝胶

凝血功能失调时，有堵塞血管的危险 如何克服？ 血液中的另一个系统→→→纤维蛋白溶酶原 激活 转变成纤维蛋白溶酶(fibrinolysin或plasmin)

使纤维蛋白溶解

凭此，保持血液的流动性。

三次激活过程都是专一性很高的一级结构的局部水解作用。 肽链的局部断裂导致蛋白质生物功能的出现。 凝血酶原：属糖蛋白， MW 66000，含582aa残基。

致活物的催化下

二个肽键(Arg274-Thr275和Arg323-Ile 324)发生断裂 释放氨基末端片段(MW 32000) 形成有活性的凝血酶:

MW 34000

二条肽链通过一个二硫键交联而成， A肽链，49aa， B肽链含259个残基

3

[注：凝血酶，很象胰蛋白酶，也属于丝氨酸蛋白水解酶类，但它的作用专一性比胰蛋白酶还强，凝血酶只断裂某些Arg-Gly键，而胰蛋白酶能断裂所有Arg和Lys的羧基参与形成的肽键。]

3．胰岛素原的激活

胰岛素是在胰岛的β细胞内质网的核糖体(ribosome)上合成的。

名词： 前胰岛素原(preproinsulin) 比胰岛素原在N末端上多一段肽链（信号肽），比胰岛素分子大一倍多的单链多肽，是胰岛素原的前体，胰岛素原是胰岛素的前体。

[注：信号肽(signal peptide)，含20个残基左右，其中很多是疏水侧链残基。信号肽的主要作用是引导新生的多肽链进入内质网腔。待肽链进入腔后立即被信号肽酶(signal peptidase)切去“前”顺序。形成的胰岛素原被运输到高尔基体(Golgi apparatus)然后贮存在储存颗粒(storage granule)内。]

名词： 胰岛素原 由一条连接肽(Connecting peptide)，简称C肽的一端通过另外两个碱性aa残基［第62、63位］与胰岛素A链N末端相连，另一端通过两个碱性aa残基［第31、32位］与B链C末端相连。

4

不同种属动物的C肽不同：

人的C肽为31肽 猪的C肽为29肽 牛的C肽为26肽。

●胰岛素原分子的折叠卷曲，保证了三个位置正确的二硫键形成。 胰岛素原

特异的肽酶 二个特定肽键的断裂 释放出一段 中间的肽链 肽酶 从链的二端各除去二个aa残基 生成C肽

二、同源蛋白质的种属差异与生物进化的关系

名词： 同源蛋白质(homologous protein) 在不同的有机体中实现同一功能的蛋白质。不同种属来源的同源蛋白质一般具有相同长度或接近相同长度的多肽链。 例，细胞色素C（cytochrome C）

存在于线粒体中，在生物氧化过程中起传递电子的作用； 血红蛋白在不同的脊椎动物中行使相同的输氧功能。

名词：不变残基(invariant residue) 同源蛋白质的aa顺序中那些对所有的种属都是相同的aa残基。

肽酶

转变为活性胰岛素 5

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/diif.html