文档介绍:关于蛋白质结构的分析
第一页,讲稿共四十六页哦
蛋白质的结构具有多种结构层次,包括一级结构和空间结构,空间结构又称为构象。空间结构包括二级结构、三级结构和四级结构。在二级与三级之间还存在超二级结构和结构域这两个结构层次。
第二解法;酶降解法;硼氢化锂法)。
6多肽链断裂 可采用两种或多种不同的断裂方法将多肽样品断裂成两套或多套肽段或肽碎片,并将其分离开来。
第十四页,讲稿共四十六页哦
7测定每个肽段的氨基酸顺序。
8确定肽段在多肽链中的次序。利用两套或多套肽段的氨基酸顺序彼此间的交错重叠,拼凑出整条多肽链的氨基酸顺序。
9确定原多肽链中二硫键的位置 一般采用胃蛋白酶处理没有断开二硫键的多肽链,再利用双向电泳技术分离出各个肽段,用过甲酸处理后,将可能含有二硫键的肽段进行组成及顺序分析,然后同其它方法分析的肽段进行比较,确定二硫键的位置。
第十五页,讲稿共四十六页哦
蛋白质结构分析的物理方法
X射线衍射法
特征X射线及其衍射 X射线是一种波长很短(约为20~)的电磁波,能穿透一定厚度的物质,并能使荧光物质发光、照相乳胶感光、气体电离。在用高能电子束轰击金属“靶”材产生X射线,它具有与靶中元素相对应的特定波长,称为特征(或标识)X射线。。
1埃==10-10m
第十六页,讲稿共四十六页哦
考虑到X射线的波长和晶体内部原子面间的距离相近,1912年德国物理学家劳厄提出一个重要的科学预见:晶体可以作为X射线的空间衍射光栅,即当一束 X射线通过晶体时将发生衍射,衍射波叠加的结果使射线的强度在某些方向上加强,在其他方向上减弱。分析在照相底片上得到的衍射花样,便可确定晶体结构。1913年英国物理学家布拉格父子在劳厄发现的基础上,不仅成功地测定了NaCl、KCl等的晶体结构,并提出了作为晶体衍射基础的著名公式──布拉格方程:2d sinθ=nλ
第十七页,讲稿共四十六页哦
当X射线以掠角θ(入射角的余角)入射到某一点阵晶格间距为d的晶面上时,在符合上式的条件下,将在反射方向上得到因叠加而加强的衍射线。布拉格方程简洁直观地表达了衍射所必须满足的条件。当 X射线波长λ已知时(选用固定波长的特征X射线),采用细粉末或细粒多晶体的线状样品,可从一堆任意取向的晶体中,从每一θ角符合布拉格方程条件的反射面得到反射,测出θ后,利用布拉格方程即可确定点阵晶面间距、晶胞大小和类型;根据衍射线的强度,还可进一步确定晶胞内原子的排布。
第十八页,讲稿共四十六页哦
第十九页,讲稿共四十六页哦
X-ray对蛋白结构的测定
1. 晶体培养 结构测定的精度依赖于晶体所能达到的衍射分辨率,所以获得具有强衍射能力的晶体是蛋白质晶体结构测定分析的关键步骤,是蛋白质晶体结构分析的瓶颈。蛋白质结晶过程是一个有序化的过程。一般可分为两个阶段:首先是在一定的沉淀剂浓度下,让蛋白质溶液以适当高的浓度达到过饱和状态,蛋白质分子从溶液中析出并聚集形成晶核;然后是周围的分子向晶核聚集,晶体逐渐长大。
第二十页,讲稿共四十六页哦
由于蛋白质结晶比小分子结晶要复杂,这是由于大分子分子量很高,几何形状较复杂,表面电荷多种多样,因此在外界条件的影响下,分子构象容易产生某些变化,一些小分子结晶的方法都不适用于大分子,使得大分子结晶工作相当困难。蛋白质结晶的方法:常用的结晶方法是气相扩散法。
第二十一页,讲稿共四十六页哦
微量蒸气扩散法主要是通过在一个封闭体系内,在能使某种蛋白质结晶的较高沉淀剂浓度的溶液与含有较低沉淀剂浓度的蛋白质溶液之间发生蒸汽扩散,最后两者达到平衡,蛋白质溶液内沉淀剂浓度逐渐增加使得蛋白质的溶解性降低,达到过饱和析出而结晶。
第二十二页,讲稿共四十六页哦
蛋白质结晶经过了长期的摸索,已形成商品化的试剂盒,如HamptonResearch公司的Crystal Screen Kits。
第二十三页,讲稿共四十六页哦
2. 数据收集和处理。一般来讲,中等大小晶胞的一套高分辨率数据,至少要收集几万个衍射强度数据,在经过专门的数据处理程序包处理,给出这一套数据的各种统计结果,以判断数据质量的好坏。
第二十四页,讲稿共四十六页哦
3 .测定相位 分子置换法,单/多对同晶置换法(SIR/MIR),单/多波长反常散射(SAD/MAD)等。同晶置换法和反常散射法都需要在蛋白质结构中通过实验的方法引入重原子,所以由其所得的相位称为实验相位,它们是求解新结构的主要方法。而分子置换法可以解析有同源结构的未知结构。
。电子密度图的质量及其后的可解释性主要决定于相角的准确性。在某些情况下采用晶胞不对称单元中等同部