左边,COOH末端氨基酸残基放在右边。除特别指明者外,上面举例的五肽丝氨酸残基一侧为NH2末端,亮 氨酸残基一侧为COOH末端。注意,反过来书写的Leu-Ala-Iyr-Gil-Ser是与前者不同的另一种五肽。 从上面五肽的化学结构可以看出,肽链中的骨干是由右示单位规则地重复排列而成的,称之为共价主链(man backbond。各种肽链的主链结构都是一样的,但侧链R基的顺序即氨基酸残基顺序不同。肽链主链上的重复结 构称为肽单位 peptideunit)或肽基( peptide group)。肽键的实际结构是一个共振杂化体( resonance hybrid。由 于氮电子离域形成了包括肽键的羰基氧、羰基碳和酰胺氮在内的OC一Nπ系统,因此主链肽键C-N具有双 键性质而不能自由旋转,据测定C一N单键的键长是0148nm:;C=N双键的键长是0.127nn;据预测肽键(共 振杂化体)中的C…N的键长应介于两者之间。X-射线衍射分析证实,肽键中C…N的键长为0.132mm,结果 肽键的所有4个原子和与之相连的两个a碳原子(习惯上称为C.)都处于一个平面内,此刚性结构的平面称 为肽平面( peptide plane)或酰胺平面(图33),每一个肽单位实际上就是一个肽平面。肽平面内的C=O与 N-H呈反式排列,各原子间的键长和键角都是固定的 二、重要的寡肽及其应用 在生物体内,氨基酸通过肽键连接,除了合成蛋白质多肽链外,还能合成一些具有调节功能的小分子肽,称为 生物活性肽。肽广泛存在于动植物组织中,有一些在生物体内具有特殊功能。据近年来对活性肽的研究,生物 的生长发育、细胞分化、大脑活动、肿瘤病变、免疫防御、生殖控制、抗衰老、生物钟规律及分子进化等均涉 及到活性肽 (1)谷胱甘肽动植物细胞中都含有一种三肽,称为还原型谷胱甘肽( reduced glutathion)即谷氨酰半胱 氨酰甘氨酸,因为它含有游离的一SH,所以常用GsH来表示。它的分子中有一特殊的γ肽键,是谷氨酸的y 羧基与半胱氨酸的α-氨基缩合而成,显然这与蛋白质分子中的肽键不同。结构式如下: CO一NH-CH—CONH—CH,-COOH n CHNH COOH 还原型谷肽甘肽(GSH 氧化型谷胱甘肽(GSSG) 由于(SH中含有一个活泼的巯基,很容易氧化,两分子GSH脱氢以二硫键相连就成为氧化型谷胱甘肽 (GSSG。谷胱甘肽作为清除剂与有害的氧化剂作用可以保护含巯基的蛋白质,还是某些酶的辅酶,在体内氧化 还原过程中起重要作用 (2)脑啡肽在小的活性肽中一类称为脑啡肽( enkephalins的物质近年来很引人注意。它是一类比吗啡更 有镇痛作用的五肽物质。1975年底将其结构搞清,并从猪脑中分离出两种类型的脑啡肽。其结构如下 甲硫氨酸型脑啡肽(Met-脑啡肽) H·Tyr·ly·Gly·Phe·Met·OH 亮氨酸型脑啡肽(Leu-脑啡肽) H·Tyr·Gly·Gily·phe·Leu·OH 由于脑啡肽类物质是高等动物脑组织中原来就有的,因此对它们进行深入研究不仅有可能人工合成出一类 既有镇痛作用而又不会像吗啡那佯使病人上瘾的药物来,更重要的是为分子神经生物学的硏究开阔了思路,从 而可以在分子基础上阐明大脑的活动 (3)加压素加压素是脑下垂体后叶所分泌的多肽激素,由九个肽组成,呈环状结构,其简式如下: Cys-Tyr:Phe.Gln·Asn:Cys:Pro·Lys: GlyNE2 加压素的功能是促进血管平滑肌收缩和抗利尿作用,因此临床上用于治疗尿崩症和肺咯血 第四节蛋白质的分子结构 蛋白质是生物体中功能最多样化的生物大分子。它们在功能上的多样化决定于构象上的多样化。蛋白质的 基本结构是由氨基酸残基构成的多肽链,再由一条或一条以上的多肽链按一定的方式组合成具有特定结构的生 物活性分子。随着肽链数目、氨基酸的组成及其排列顺序不同就形成了不同的蛋白质 根据对不同种类、不同形状、不同功能的蛋白质三维结构的研究,已确认蛋白质的结构有不同的层次,人 们为了认识的方便通常将其分为一级结构、二级结构、超二级结构、结构域、三级结构及四级结构。 、蛋白质的一级结构 一级结构的含义及重要性40 左边， COOH 末端氨基酸残基放在右边。除特别指明者外，上面举例的五肽丝氨酸残基一侧为 NH2末端，亮 氨酸残基一侧为 COOH 末端。注意，反过来书写的 Leu—Ala—Tyr—Gly—Ser 是与前者不同的另一种五肽。 从上面五肽的化学结构可以看出，肽链中的骨干是由右示单位规则地重复排列而成的，称之为共价主链(main backbond)。各种肽链的主链结构都是一样的，但侧链 R 基的顺序即氨基酸残基顺序不同。肽链主链上的重复结 构称为肽单位( peptideunit )或肽基(peptide group)。肽键的实际结构是一个共振杂化体（resonance hybrid）。由 于氮电子离域形成了包括肽键的羰基氧、羰基碳和酰胺氮在内的 O—C—N系统，因此主链肽键 C—N具有双 键性质而不能自由旋转，据测定 C—N 单键的键长是 0.148nm；C＝N 双键的键长是 0.127nm；据预测肽键（共 振杂化体）中的 C…N 的键长应介于两者之间。X-射线衍射分析证实，肽键中 C…N 的键长为 0.132nm，结果 肽键的所有 4 个原子和与之相连的两个α-碳原子（习惯上称为 Cα）都处于一个平面内，此刚性结构的平面称 为肽平面（peptide plane）或酰胺平面（图 3-3），每一个肽单位实际上就是一个肽平面。肽平面内的 C＝O与 N—H 呈反式排列，各原子间的键长和键角都是固定的。 二、重要的寡肽及其应用 在生物体内,氨基酸通过肽键连接,除了合成蛋白质多肽链外,还能合成一些具有调节功能的小分子肽,称为 生物活性肽。肽广泛存在于动植物组织中，有一些在生物体内具有特殊功能。据近年来对活性肽的研究，生物 的生长发育、细胞分化、大脑活动、肿瘤病变、免疫防御、生殖控制、抗衰老、生物钟规律及分子进化等均涉 及到活性肽。 （1）谷胱甘肽 动植物细胞中都含有一种三肽，称为还原型谷胱甘肽(reduced glutathion) 即-谷氨酰半胱 氨酰甘氨酸，因为它含有游离的－SH，所以常用 GSH 来表示。它的分子中有一特殊的-肽键，是谷氨酸的- 羧基与半胱氨酸的α-氨基缩合而成，显然这与蛋白质分子中的肽键不同。结构式如下： COOH CHNH2 CH2 CH2 CO NH CH CH2 SH CO NH CH2 COOH Glu Cys Gly S S Glu Cys Gly γ α β γ γ 还原型谷肽甘肽(GSH) 氧化型谷胱甘肽(GSSG) 由于 GSH 中含有一个活泼的巯基，很容易氧化，两分子 GSH 脱氢以二硫键相连就成为氧化型谷胱甘肽 (GSSG)。谷胱甘肽作为清除剂与有害的氧化剂作用可以保护含巯基的蛋白质，还是某些酶的辅酶，在体内氧化 还原过程中起重要作用。 （2）脑啡肽 在小的活性肽中一类称为脑啡肽(enkephalins)的物质近年来很引人注意。它是一类比吗啡更 有镇痛作用的五肽物质。1975 年底将其结构搞清，并从猪脑中分离出两种类型的脑啡肽。其结构如下： 甲硫氨酸型脑啡肽(Met-脑啡肽) H· Tyr· Gly· Gly· Phe·Met·OH 亮氨酸型脑啡肽(Leu-脑啡肽) H· Tyr· Gly· Gly· phe· Leu·OH 由于脑啡肽类物质是高等动物脑组织中原来就有的，因此对它们进行深入研究不仅有可能人工合成出一类 既有镇痛作用而又不会像吗啡那佯使病人上瘾的药物来，更重要的是为分子神经生物学的研究开阔了思路，从 而可以在分子基础上阐明大脑的活动。 （3）加压素 加压素是脑下垂体后叶所分泌的多肽激素，由九个肽组成，呈环状结构，其简式如下： Cys Tyr · Phe · Gln · Asn · Cys · Pro · Lys · Gly NH2 S S 加压素的功能是促进血管平滑肌收缩和抗利尿作用，因此临床上用于治疗尿崩症和肺咯血。 第四节 蛋白质的分子结构 蛋白质是生物体中功能最多样化的生物大分子。它们在功能上的多样化决定于构象上的多样化。蛋白质的 基本结构是由氨基酸残基构成的多肽链，再由一条或一条以上的多肽链按一定的方式组合成具有特定结构的生 物活性分子。随着肽链数目、氨基酸的组成及其排列顺序不同就形成了不同的蛋白质。 根据对不同种类、不同形状、不同功能的蛋白质三维结构的研究，已确认蛋白质的结构有不同的层次，人 们为了认识的方便通常将其分为一级结构、二级结构、超二级结构、结构域、三级结构及四级结构。 一、蛋白质的一级结构 1．一级结构的含义及重要性