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多肽链的降解:公卫助理医师备考

2012-08-03 16:33 来源:医学教育网

2012年公卫助理医师考试即将在9月份开考,医学教育网收集整理了公卫执业助理医师考试基础综合的常考知识点,供各位考生参阅。

多肽链的氨基酸组成往往是比较复杂,因此直接分析多肽的氨基酸顺序还是很困难的,多采用将多肽链进一步降解成为更小的片段,然后再行分析。肽键的裂解是一级结构研究工作中的重要问题,它要求裂解点少,选择性强,而且反应产率高,目前主要有化学法和酶解法两类。

1)化学法

(1)溴化氰法 是最理想的化学方法,能选择性断裂甲硫氨酸所在的肽键

溴化氢化学降解法其优点:

①一般蛋白质含甲硫氨酸较少,由此可获得大片段

②专一性强

③产率高达80%以上

④作用条件温和,在室温中用几到十几小时即可。

(2)部分酸水解法

Sanger在分析胰岛素的一级结构中采用了此法,即用0.1N盐酸在110℃或用6N盐酸在37℃水解。这种部分酸水解的方法特异性不强,因此对大片段的蛋白质和肽均不合适。

(3)羟胺法

这种方法近十年来开始受人注意,羟胺能专一性地裂解AsnGly的肽键,酸性条件下裂解Asn-Pro肽键。已用于某些蛋白质的分析。

(4)N-溴代琥珀酰亚胺法

主要裂解Try处的肽键,五十年代研究较多。但由于它也能断裂TyrHis肽键,因此应用不广。

2)酶解法

酶水解法较化学法具有更多的优越性,使用也更广泛。因其具有较高专一性,而且水解产率较高,所以可以选择各种不同专一性的酶进行专一性的断裂。

常用的酶有胰蛋白酶、糜蛋白酶、胃蛋白酶和嗜热菌蛋白酶。

胰蛋白酶专一断裂Lys,Arg的羧基侧肽键,如果对Lys,Arg,CysH进行化学修饰可改变胰蛋白酶的断裂性质。

(1)赖氨酸的修饰。将Lys用顺丁烯二酸酐或甲基顺丁烯二酸杆修饰,则胰蛋白酶仅使Arg肽键断裂。

顺丁烯衍生物在中性pH下稳定,胰蛋白酶水解仅使Arg键断裂。在酸性条件下顺丁烯衍生物可脱去封闭,此时再行胰蛋白酶水解,则得赖氨酸为末端的多肽。下述为蛋白质中的赖氨酸,经顺丁烯酰化作用后,被胰蛋白酶水解的例子。

(2)精氨酸的修饰。精氨酸与1,2-和1,3-二羰化合物作用,缩合产物是一杂环化合物,十分稳定。然后胰酶水解仅断裂赖氨酸残基末端的肽键

(3)半胱氨酸的修饰。若肽链内Lys、Arg均较少,则为了增加胰酶的裂解点,可以将半胱氨酸进行氨乙基化,其产物Sβ氨乙基半胱氨酸有类似Lys的结构,胰蛋白酶在水解时,不能识别这微细的变化,从而在半胱氨酸处断裂。

蛋白水解酶的专一性

米源 主要作用点 其它作用点
胰蛋白酶 Arg,Lys  
糜蛋白酶 Tyr,Phe,Trp Leu,Met,His,Asu,Gln
弹性蛋白酶 Leu,Ile,Ala 其它等
胃蛋白酶 胃粘膜 Tyr,Phe,Trp,Met,Len Ala,Glu,Asp,其它等
木瓜蛋白酶 Papayplant木瓜植物 Arg,Lys,Gly 其它等
嗜热菌蛋白酶 嗜热解蛋白芽孢杆菌 Leu,Ile,Phe Val,Tyr
枯草杆菌蛋白酶 枯草杆菌 芳香族及脂肪族残基

肽链的裂解和重组大致有三种情况:一种是非特异性裂解,如酸水解。由于裂解的片段较小,造成分离的困难。因此这种非特异性裂解对大分子肽链是不适用的。第二种是特异性裂解,采用两种以上的专一裂解,然后进行组合,这种方法一般也适用于分子量小于5万的蛋白质。第三种是逐步的专一裂解,首先将某种氨基酸进行化学修饰,使水解酶专一断裂某一种氨基酸,分成若干片段,然后解除化学封闭,再用此酶裂解,使曾被封闭过的氨基酸断裂。目前倾向于采用这种裂解方式。

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