蛋白质的化学2 不同二级结构中不同氨基酸出现频率

蛋白质的结构 （一）、蛋白质分子的一级结构 定义：即蛋白质的化学结构。指的是蛋白质分子中多肽链AA种类、数量和排列顺序及它们之间连接键的性质。它是蛋白质作用的特异性、空间结构的差异性和生物学功能多样性的基础

注意：由N个AA组成的肽，就有N-1个肽键，称N肽。 1.肽键与肽 由一个AA分子的α－COOH与另一分子AA的α－NH2脱水缩合而形成化合物的作用叫成肽作用，生成的化合物叫肽（peptide），连接这两个AA间的化学键叫肽键peptide bond 注意：由N个AA组成的肽，就有N-1个肽键，称N肽。

2.多肽链的结构 多肽链中AA，由于参与肽键的形成，已非原来完整的分子故称为AA残基

3.几种常见的多肽 谷胱甘肽：Glu-Lys-Gly（谷氨酰胱氨酰甘氨酸） 催产素——9肽 加压素——9肽 血管舒缓素——9肽 促肾上腺皮质激素（ACTH）——29肽 4.肽与蛋白质的区别 Pr： MW>6000(或10000)，有自己特征的三维结构。 多肽： MW<6000(或10000)，不一定有三维结构，有时虽有但不稳定。

5.连接二条肽链之间的二硫键

(二)蛋白质分子空间结构(高级结构) 1.构型与构象的概念： ①构型：是指光学活性不对称的一种特定的立体结构，对于含某一不对称碳原子的分子而言，是该不对称碳原子上各取代基团或原子在空间的排列。 以Ala为例， Ala分子中有一个不对称碳原子Cα，因此Ala的构型就是指Cα上各基团或原子（COOH、NH2、H、CH3）在空间的排列（只能有两种），构型的改变一定要有共价键的变化。

②构象：又称三维结构，立体结构，空间结构或高级结构等。是指分子中各原子、各基团之间的相互立体关系。从理论上说，构象可以有无数种，因为一个构象的改变是由于单键的旋转而造成的不需有共价键的变化。

维持蛋白质空间构象的作用力 作用力 氢键： α-螺旋，β-折叠 疏水作用： 形成球蛋白的核心 Van der Waals力：稳定紧密堆积的集团和原子 离子键：稳定α-螺旋，三、四级结构 二硫键：稳定三、四级结构 配位键：与金属离子的结合

蛋白质结构的层次 一级结构：氨基酸序列 二级结构：α螺旋，β折叠。。。 超二级结构 结构域（domain） 三级结构：所有原子空间位置 四级结构：蛋白质多聚体

2.蛋白质的二级结构、三级结构和四级结构 ①蛋白质的二级结构：是指多肽链沿一定的轴盘旋或折叠所形成的一个有规则的构象。如α－螺旋、β－折叠 在二级结构中，氢键是主要维持键，是指如一个N原子H与另一个C原子氧相互作用形成的键（数量很多）。

蛋白质的二级结构 多肽链的主链在一级结构的基础上以肽键平面为 基本单位的肽链通过氢键形成而折叠、盘曲 形成 的主链构象。 它只涉及肽链主链的构象及链内或链间形成的氢键。 天然蛋白质一般均含有α-螺旋，β-折叠，β-转角 结构和无规则卷曲等 。 二级结构是由相邻的氨基酸残基的侧链基团决定 的。

α-螺旋（-helix ） 定义：多肽链的主链原子沿一中心轴盘绕所形成的右手螺旋结构。 是蛋白质中最常见、最典型、含量最丰富的二级结构。 几乎都是右手的，但也偶有左手的。右手螺旋比左手螺旋稳定。右手α-螺旋和左手α-螺旋不是对映体。 α-螺旋是手性结构，具有旋光能力，但比旋度不等于组成AA简单加和。

α-螺旋的特点 以肽键平面为基本单位，Cα为转折，绕中心轴形成右手螺旋。 a-螺旋是一个棒状结构，紧密卷曲的多肽主链形成棒的内部，侧链向外伸展。 每圈螺旋占3.6个氨基酸残基，沿螺旋轴方向上升0.54nm（螺距）。每个残基绕轴旋转100°，沿轴上升0.15nm。 氨基酸残基侧链‘R’伸向外侧。 相邻螺圈间形成链内氢键，氢键去向几乎与中心轴平行 从N-末端出发，氢键是由每个肽基的C=O与其前面第3个肽基的N-H 之间形成的。

氢键的取向几乎与轴平行， 第一个氨基酸残基的酰胺基 团的-CO基与第五个氨基酸 残基酰胺基团的-NH基形成 氢键。

影响α-螺旋形成的因素 与氨基酸的组成和排列顺序有关： 在肽链上连续排列酸性或碱性氨基酸残基，由于所带电荷 同性相斥，影响链内氢链生成趋势而不利于α—螺旋的形成。 较大的R侧链基团，如I1e、Phe、等集中的区段，因空间 位阻的影响，不利于α—螺旋的形成； 甘氨酸残基，由于没有侧链的约束。其中Φ与Ψ角可以任意 取值，从而使形成α—螺旋所需要的二面角的几率很小。如 果在肽链上连续排列，则α—螺旋不能形成； 脯氨酸残基，由于其N原子位于刚件的吡咯环上，其Cα— N键不能旋转，因而不可能形成α—螺旋所需的Φ角。加上 不可能形成链内氢键。脯氨酸残基是影响α—螺旋形成的最 大障碍。

Val、Ileu和苏氨酸β碳位上有分支，不能形成 α-螺旋. Glu、Met、Ala、Leu在α-螺旋中出现的频率 比在其他二级结构元件中高。相反，G1y和Pro 在α-螺旋中频率很低。但它们在β-转角中很高。

β-折叠结构 （-pleated sheet） β-折叠又称β-片层，指两条或多条几乎完全伸 展的多肽链侧向平行或反平行排列聚集在一起， 由相邻肽链主链上的-NH和 C＝O之间形成有规 则的氢键维持的多肽构象;或一条肽链内的不同 肽段间靠氢键而形成的构象。

平行式 反平行式

β-折叠的特点 β-折叠的肽链几乎是完全伸展的，所有的肽键都参 与链间氢键的交联，氢键与肽链的长轴接近垂直。 氢键由相邻两条肽链中一条肽链的羰基和另一条肽 链的氨基之间形成。为链间氢键。 多肽主链取锯齿状折叠构象。 在纤维蛋白中β-折叠主要是反平行，而在球蛋白中 反平行和平行两种方式几乎同样广泛存在。反平行 折叠片中重复周期为0.7nm，而平行中为0.65nm。

影响β-折叠形成的因素 R基团过大并带同种电荷，则不能形成- 折叠片。 是纤维状蛋白质的基本构象，也存在于球 状蛋白质中。 如：蚕丝蛋白中含有大量 -折叠，因为其 结构中含有大量Ala和Gly（其R-基团小）。 能形成β折叠的氨基酸残基一般不大，而且不带同种电荷，这样有利于多肽链的伸展，如甘氨酸、丙氨酸在β折叠中出现的几率最高。

α-螺旋和-折叠结构比较 区别点 α-螺旋 -折叠 形 状 螺旋状 锯齿状 氢 键 链内，与长轴平行 链间，与长轴垂直 区别点 α-螺旋 -折叠 形 状 螺旋状 锯齿状 氢 键 链内，与长轴平行 链间，与长轴垂直 R－基团 较大 较小 延伸性 较大 较小 举 例 毛发角蛋白 蚕丝蛋白

β-转角结构 (-turn) 蛋白质分子多肽链上经常出现180°的回折，在这种肽链的回折角上就是β-转角结构，它是由第一个氨基酸残基的C=O与第四个氨基酸残基的N-H之间形成氢键（发夹结构） β-转角处富含Ala,Pro -转角的特点：都有四个氨基酸残基，弯角处第一个残基的C＝O和第四个残基的NH之间形成氢键，产生一种不稳定的环形结构。 存在于多肽链的转角部位，可使多肽链急剧地扭转走向，形成蛋白质地密集球形结构。-转角多数存在于球状蛋白质中。

无规则卷曲 （non-regular coil） 又称自由回转、自由绕曲。是指没有一定规律的松散肽链结构。酶的功能部位常常处于这种构象区域里，所以越来越受到人们的重视。

β－折叠 β－转角 －螺旋 无规卷曲

超二级结构(supersecondary structure)： 是指若干相邻的二级结构中的构象单元彼 此相互作用，形成有规则的，在空间上能 辨认的二级结构组合体。通常有βαβ， βββ，αα，ββ 。

结构域（domain） ：是在超二级结构 基础上进一步卷曲折叠成紧密的近似 球状的结构，在空间上彼此分隔，各 自具有部分生物功能的结构。

②蛋白质的三级结构：是指多肽链在二级结构的基础上，由氨基酸残基侧链的相互作用使多肽链进一步盘旋和折迭，导致整个分子形成很不规则的特定构象。 ③蛋白质的四级结构：是指由两个或两个亚基之间相互作用聚合而成的更复杂的构象。

亚基也称亚单位，有人也称它为原聚体或单体。亚基一般由一条多肽链组成，也可由两条或两条以上的多肽链组成。亚基本身具有一、二、三级结构，由亚基相互作用构成具有四级结构的蛋白质称为寡聚肽。 尿酸氧化酶分子由四个亚基组成

蛋白质的结构与功能 （一）蛋白质一级结构与功能关系 各种蛋白质都有其特异的生物学特性,而这些功能都与蛋白质分子的特异结构密切相关。总的来说,蛋白质的功能取决于一级结构为基础的蛋白质的空间构象。 （一）蛋白质一级结构与功能关系 1.一级结构不同,生物特性各异 例如 加压素 N CysH-Tyr-Phe-Glu-Asp-CysH-Pro-Arg-Gly 催产素 N CysH-Tyr-Ile-Glu-Asp-CysH-Pro-Leu-Gly 两者均为9肽，差异仅是第三与第八位两个AA，但生物功能却有 根本区别： 加压素：收缩血管，升高血压 催产素：引起子宫收缩，催产 亮氨酸（Leu）

2. 一级结构中的“关键”部分相同,其他部分可以不同,但功能相同。 所谓“关键部分”,我们也可以称之为”活性中心”。 2. 一级结构中的“关键”部分相同,其他部分可以不同,但功能相同。 所谓“关键部分”,我们也可以称之为”活性中心”。 活性中心:是指由几个氨基酸组成的一个空间区域。蛋白质的生物活性集中表现在这一空间区域,并与这一区域中的氨基酸组成,排部等密切相关。 尿酸氧化酶活性中心与尿酸

HbA β链 H2N－缬－组－亮－苏－脯－谷－谷－赖 HbS β链 H2N－缬－组－亮－苏－脯－缬－谷－赖 3.一级结构中的”关键”部分(活性中心)的变化,使生物活性也改变或者丧失,甚至造成遗传性疾病。 如 镰刀型贫血，这是一种遗传性疾病，患者的红细胞呈镰刀状，易溶血，严重影响与O2结合的运输功能，究其原因是因为患者血红蛋白与正常人的相比发生了变化。 HbA β链 H2N－缬－组－亮－苏－脯－谷－谷－赖 HbS β链 H2N－缬－组－亮－苏－脯－缬－谷－赖

（二）蛋白质空间结构(构象)与功能的关系 1.酶原的激活 体内多数酶以无活性的酶原的形式存在.当机体需要时再转变成有活性的酶,这称为酶原的激活。激活过程本质上时通过除去部分肽链片段,引起空间结构的变化而形成特定的空间构象,生成或暴露催化作用所必需的”活性中心”，这样的酶才表现为生物活性。

2.蛋白质前体的活化 许多蛋白质（如蛋白质激素）在体内往往以前体的形式贮存，它们无活性或活性很低。如胰岛素在体内和合成的前体称胰岛素原，由84个AA残基组成（胰岛素是由51个AA残基组成），其活性仅为胰岛素的10％。在体内，胰岛素原经专一性酶的作用，切掉多余的AA，最终表现为完整生物活性。

蛋白质的性质

一、蛋白质分子的大小、形状及分子量测定 分子筛层析法 聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE） 生物质谱 蛋白质相对分子量：10 000~1 000 000 测定分子量的主要方法有： 分子筛层析法 聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE） 生物质谱

柱中填充不溶的基质颗粒，常用的有葡聚糖，树脂等

凝胶层析的原理是分子筛效应(又称分子筛层析)，如同过筛那样，它可以把蛋白质按不同分子大小进行分离。 凝胶颗粒为细微的多孔网状结构。 凝胶层析的原理是分子筛效应(又称分子筛层析)，如同过筛那样，它可以把蛋白质按不同分子大小进行分离。 葡聚糖（Sephadex） 聚丙烯酰胺凝胶（Bio-Gel P ） 琼脂糖凝胶（Sepharose，Bio-Gel A）

聚丙烯酰胺凝胶电泳法 是一种利用人工合成的凝胶作为支持介质的电泳。 SDS:十二烷基硫酸钠，作变性剂 蛋白质变性并与SDS结合，形成SDS-蛋白质复合物。不同蛋白质分子均带负电（SDS带负电）,这样处理消除了各蛋白间的电荷差异; 变性蛋白质的形状趋于一致; 一定范围内，蛋白质(亚基)的迁移率只与其分子量的对数呈线性关系

sodium dodecyl sulfate 极性头部 非极性尾巴 SDS (sodium dodecyl sulfate) 是一種界面活性劑，其分子同時含有極性的硫酸根基團，以及非極性的十二碳飽和碳氫兩個部份。 sodium dodecyl sulfate SDS 是一种表面活性剂

SDS 在蛋白质表面均勻铺上一层负电荷 boiling 变性蛋白質成一线狀分子 自然状态蛋白质 並且均勻帶上一层负电荷 SDS SDS 是強力的分子變性劑，其非極性部份可進入蛋白質的疏水性核心，與上面的疏水性胺基酸基團結合；同時其極性部份可以露出蛋白質外，與環境的水分子結合。如此，就會把蛋白質的內部翻出來，使蛋白質分子變性，成為一條沒有構形的長條分子，並且分子表面均勻地塗佈上一層 SDS 的負電荷。蛋白質經 SDS 處理後，可以在膠體電泳中依其分子量大小泳動，是極為有用的分析工具。 SDS 在蛋白质表面均勻铺上一层负电荷

Log M= K - a× de —— d0

田中耕一发现使用基质可分析生物大分子 - 蛋白质 生物质谱 离子形成 离子源 离子检测器 数据分析 质量分析器 分离 检测 进样系统 样品导入 相对强度 % 质谱谱图 m/z 他的成果是和美国科学家约翰·芬恩一起发明了对生物大分子的质谱分析法”，他们两人将共享2002年诺贝尔化学奖一半的奖金；质谱分析法是化学领域中非常重要的一种分析方法。它通过测定分子质量和相应的离子电荷实现对样品中分子的分析。19世纪末科学家已经奠定了这种方法的基础，1912年科学家第一次利用它获得对分子的分析结果。在质谱分析领域，已经出现了几项诺贝尔奖成果，其中包括氢同位素氘的发现(1934年诺贝尔化学奖成果)和碳60的发现(1996年诺贝尔化学奖成果)。不过，最初科学家只能将它用于分析小分子和中型分子，由于生物大分子比水这样的小分子大成千上万倍，因而将这种方法应用于生物大分子难度很大。 尽管相对而言生物大分子很大，但它们在我们看来是非常小的，比如人体内运送氧气的血红蛋白仅有千亿亿分之一克，怎么测定单个生物大分子的质量呢？科学家在传统的质谱分析法基础上发明了一种新方法：首先将成团的生物大分子拆成单个的生物大分子，并将其电离，使之悬浮在真空中，然后让它们在电场的作用下运动。不同质量的分子通过指定距离的时间不同，质量小的分子速度快些，质量大的分子速度慢些，通过测量不同分子通过指定距离的时间，就可计算出分子的质量。 这种方法的难点在于生物大分子比较脆弱，在拆分和电离成团的生物大分子过程中它们的结构和成分很容易被破坏。为了打掉这只“拦路虎”，美国科学家约翰·芬恩与日本科学家 田中耕一 田中耕一发明了殊途同归的两种方法。约翰·芬恩对成团的生物大分子施加强电场，田中耕一则用激光轰击成团的生物大分子。这两种方法都成功地使生物大分子相互完整地分离，同时也被电离。它们的发明奠定了科学家对生物大分子进行进一步分析的基础。 田中耕一发现使用基质可分析生物大分子 - 蛋白质 基质辅助激光解吸-飞行时间质谱仪

二、蛋白质的变性 定义 变性因素 1.变性 变性实质 变性蛋白质的特点 变性的分类 2.复性

1. 蛋白质的变性(denaturation) (1)定义：在某些理化因素的作用下，蛋白质严格的空间结构（不包括肽键）被破坏，从而引起若干理化性质改变和生物学功能丧失的现象。 吴宪教授1931年：“天然Pr分子借助次级键连接而成一种紧密，有规则的空间结构，变性作用使次级键破坏从而使结构松散”。

变性 因素 物理因素 化学因素 高温、高压 紫外线、X射线、 电离辐射和超声波等 有机酸、生物碱 有机溶剂、重金属盐 高浓度尿素、盐酸胍等 变性 因素 电离辐射和超声波等 有机酸、生物碱 化学因素 有机溶剂、重金属盐 高温：举例：煮鸡蛋荷包蛋方法 紫外线：皮肤癌 射线：日本原子弹：白血病增加 现在白血病也增加可能和某些污染存在有关 有机酸： 单宁酸，使蛋白质变性，胃柿石 生物碱：易使 重金属：铅中毒 表现为智力低下，发育迟缓。 高浓度尿素、盐酸胍等

变性实质 破坏了空间结构，一级结构不受影响（分子组成、MW不变）。 所以可以进行测序

变性蛋白 质的特点 ①生物学活性丧失 溶解度↓，沉降率↑ 粘度↑ ②理化性质改变 扩散速度↓ 旋光性、光吸收改变等 ③易被蛋白酶水解 空间结构改变 不要吃生鸡蛋，在腹泻时要吃清淡的饮食 液体在流动时，在其分子间产生内摩擦的性质，称为液体的黏性，粘性的大小用黏度表示，是用来表征液体性质相关的阻力因子

变性 分类 可逆变性: Pr变性后如将变性剂除去，该Pr分子的天然构象和生物学活性还能恢复，这一过程称为复性（renaturation） 75%酒精杀菌能力最强 不可逆变性：若变性条件强烈，作用时间长，构像变化大，理化性质难以恢复。

常見的蛋白质变性剂 O NH2- C -NH2 = NH2+ NH2- C -NH2 = Cl- HOCH2CH2SH Urea NH2+ NH2- C -NH2 = Cl- Guanidine HCl Mercaptoethanol HOCH2CH2SH 常見 的幾種變性劑，各有其變性機制，都是因於其分子構造的特點所致。 巯基乙醇 盐酸胍 尿素 SO4- -(CH2)11CH3 SDS Juang RH (2004) BCbasics

8 M urea and -mercapotoethanol 核糖核酸酶变性与复性作用 Native ribonuclease Denative reduced ribonuclease 8 M urea and -mercapotoethanol 变性 Dialysis 复性 Native ribonuclease

2.复性（renaturation） 去除变性因素后，变性蛋白恢复原来 的空间结构，恢复生物活性的现象。 可逆变性/不可逆变性 本质——一级结构决定高级结构

变性蛋白质为什么能复性？ 在一定的环境条件下，蛋白质的一级结构能够决定二、三、四级结构。变性蛋白质的二、三、四级结构虽然遭到破坏，但是一级结构仍然保持不变，因此除去变性剂后，在适当的环境条件下，蛋白质能卷曲折叠成为能量最低的构象，一般天然蛋白质正是具有这种能量最低的构象。

三、两性性质及等电点 Pr Pr Pr pH< pI pH = pI pH > pI COOH COO- H+ COO- OH- Pr Pr Pr OH- NH3+ H+ NH3+ NH2 pH< pI 净电荷为正 pH = pI 净电荷=0 pH > pI 净电荷为负 Isoelectric point (pI)定义： 在某一pH值溶液中，Pr酸性基团和碱性基团的解离程度相当, Pr分子所带正负电荷相等，净电荷为零,在电场中既不向阳极也不向阴极移动，此时溶液的pH值称为该蛋白质的pI。

蛋白质和氨基酸一样，是两性电解质。在蛋白质分子中，可解离基团除了肽链末端的α-氨基和α-羧基外，主要的还是肽链上氨基酸残基的一些侧链基团， 如： ε－NH2、γ－COOH、β-COOH、咪唑基、胍基、－OH等。

每种蛋白质都有它特有的等电点，这也是鉴别蛋白质的指标之一。 等电点和蛋白质分子中所含氨基酸的种类有关。 蛋白质的酸性氨基酸和碱性氨基酸含量与等电点的关系:

pH=pI时，净电荷为零，在电场中不移动 pH＞pI时，净电荷为负，在电场中向阳极移动 pH＜pI时，净电荷为正，在电场中向阴极移动 在pI时，蛋白质失去了胶体的稳定条件，即没 有相同电荷相互排斥的作用。所以不稳定，溶解度 最小，易沉淀.

四、蛋白质的胶体性质 蛋白质分子量大，它在水溶液中所形成的颗粒直径约为1－100nm。 胶体溶液具有布朗运动、丁达尔现象、电泳现象、不能透过半透膜以及具有吸附能力等。 利用蛋白质不能透过半透膜的性质，可以对蛋白质进行纯化，这是提纯蛋白质的一种常用方法。 胶体（英语：Colloid）又称胶状分散体（colloidal dispersion）是一种均匀混合物，在胶体中含有两种不同状态的物质，一种分散，另一种连续。分散的一部分是由微小的粒子或液滴所组成，分散质粒子直径在1nm—100nm之间的分散系；胶体是一种分散质粒子直径介于粗分散体系和溶液之间的一类分散体系，这是一种高度分散的多相不均匀体系。将一把泥土放到水中大粒的泥沙很快下沉，浑浊的细小土粒因受重力的影响最后也沉降于容器底部而土中的盐类则溶解成真溶液.但是，混杂在真溶液中还有一些极为微小的土壤粒子它们既不下沉，也不溶解人们把这些即使在显微镜下也观察不到的微小颗粒称为胶体颗粒

在溶液中能形成稳定的胶体的因素 极性不电离基团： 形成水化层 原 因 极性电离基团： 形成双电子层 蛋白质分子表面有许多极性基团，这些基团与水有高度亲和性，很容易吸附水分子。实验证明，每1g蛋白质大约可结合0.3～0.5g的水，从而使蛋白质颗粒外面形成一层水膜。由于这层水膜的存在，使得蛋白质颗粒彼此不能靠近，增加了蛋白质溶液的稳定性，阻碍了蛋白质胶体从溶液中聚集、沉淀出来。 蛋白质分子在非等电状态时带有同性电荷，即在酸性溶液中带有正电荷，在碱性溶液中带有负电荷。由于同性电荷互相排斥，所以使蛋白质颗粒互相排斥，不会聚集沉淀。

溶液中蛋白质的聚沉 水化膜 － + + － 带正电荷的蛋白质 在等电点的蛋白质 带负电荷的蛋白质 酸 碱 酸 碱 脱水作用 带正电荷的蛋白质 不稳定的蛋白质颗粒 酸 碱 溶液中蛋白质的聚沉

五、蛋白质的沉淀反应 蛋白质的沉淀方法 1.中性盐沉淀 中性盐：NaCl, (NH4)2SO4等 蛋白质分子聚集而从溶液中析出的现象，称为蛋白质的沉淀。 蛋白质的沉淀方法 1.中性盐沉淀 中性盐：NaCl, (NH4)2SO4等 低浓度——盐溶作用（低盐浓度使蛋白质表面吸附某种离子，使其颗粒同性电荷增加而相互排斥加强，并与水分子作用增加，从而提高溶解度） 高浓度——盐析作用（破坏水化层中和电荷）

2.有机溶剂沉淀 有机溶剂（乙醇、丙酮、甲醇等），使蛋白质表面失去水化层，相互凝聚而沉淀。 变性,不可逆,除非短时、低温操作

3. 加热沉淀 加热可使蛋白质变性沉淀，而肌肉沉淀又与溶液的pH有关，在等电点时最易沉淀，而偏酸或偏碱时，蛋白质虽加热变性也不易沉淀。 变性,不可逆

4. 重金属盐沉淀 蛋白质带负电基团可与重金属离子（Cu+2 、Hg+2 、Pb+2)结合成沉淀。 变性,不可逆 临床上用于抢救误食重金属盐中毒的病人。

5. 生物碱试剂沉淀 PH〈 PI时，蛋白质带正电，可与一些生物碱试剂（如苦味酸、鞣酸、三氯醋酸等）结合成不溶性的盐而沉淀。 变性,不可逆

六、蛋白质的颜色反应 1.茚三酮反应：蛋白质与茚三酮溶液加热可产生蓝紫色，此反应可用于蛋白质的定性与定量 2.双缩脲反应：蛋白质在碱性溶液中与Cu离子产生红紫色复合物，此反应称为双缩脲反应 3.酚试剂反应：在碱性条件下，蛋白质分子中的酪氨酸和色氨酸可与酚试剂反应，生成蓝色物质，蓝色的强度与蛋白质的量成正比。

七、蛋白质的免疫学性质 能诱导机体形成抗体的大分子外来异物称为抗原（或免疫原） 抗原或免疫原的性质： a.异原性 b.大分子性 c.特异性 抗原的特异性决定于抗原分子表面的特殊化学基团，称为抗原决定簇。

抗体：动物针对外来物质的出现而合成的一种蛋白质，它是由相应抗原刺激机体免疫系统所产生的免疫球蛋白。抗体具有特异性，它仅能与相应的抗原发生反应，抗体的特异性是由于它在化学结构上具有与抗原决定簇相对应的抗原片断，使二者可以特异性的相结合。

抗原抗体反应 抗原与相应抗体的特异性结合反应称为抗原抗体反 应(antigen-antibody reaction)。 抗原抗体反应既可在体内作为体液免疫应答的效应机制自 然发生，也可在体外作为免疫学实验的结果出现。 体内：溶菌、杀菌、促进吞噬或中和毒素等作用， 有时亦可引起免疫病理损伤; 体外：凝集、沉淀、细胞溶解和补体结合等反应。

抗原抗体反应原理 抗原抗体结合反应是抗原决定簇和抗体分子超 变区之间的相互作用，是一种分子表面的特异 的可逆的弱结合力。 这些弱结合力只能在极短距离内才能发生效应。 因此抗原抗体结合反应的最重要的先决条件是抗 原与抗体间的特定部位的空间结构必须相互吻合， 具有互补性。

抗原抗体反应的特点 特异性 任何一种抗原分子，只能与由它刺激所产生的抗体结合而起反应 的专一性能。特异性是抗原抗体反应的最重要特征之一，是由抗 原决定簇和抗体分子超变区之间空间结构的互补性决定的。

多数的天然抗原物质的构成十分复杂，如微 生物抗原，常含有多个不同的抗原决定簇。 如果两种不同的抗原物质具有部分相同或类 似结构的抗原决定簇，则可与彼此相应的抗 血清出现交叉反应

比例性 比例性是指抗原与抗体发生可见反应需遵循 一定的量比关系，只有当二者浓度比例适当时， 才出现可见反应。 通常把最迅速出现沉淀时的抗原抗体的浓度 比或量比称为抗原抗体反应的最适比。

在最适比反应条件下，抗原抗体几乎全部结合形成沉淀物，上清液中基本无游离的抗原和抗体。当抗原和抗体浓度比超过此范围时，沉淀速度和沉淀最都会迅速降低，甚至不出现沉淀。

可逆性 可逆是指抗原与抗体结合成复合物后，在一定条 件下可解离为游离抗原与抗体的特性。 由于抗原抗体反应是分子表面的非共价键结合， 所形成的复合物并不牢固，在一定条件下(如低 pH、高浓度盐等)可以解离。 解离后的抗原或抗体分子，仍保持原来的理化特 性及生物学性状。

敏感性 抗原抗体反应具有高度的敏感性，不 仅可以定性，而且可以定量。其敏感 度大大超过目前所有化学方法。其敏 感度因反应种类不同而异。

单克隆抗体 机体受抗原刺激后，B淋巴细胞可产生抗体。含遗传基因不同的B淋巴细胞具有合成不同抗体的潜能，当机体收抗原刺激时，抗原分子上许多决定簇分别刺激各个具有不同基因的B细胞，被激活的B细胞分裂增殖形成多克隆（繁殖），并合成多种抗体。

单克隆抗体的制备 第一步：将抗原注射到小鼠体内进行免疫，取出受免脾细胞，与小鼠骨髓瘤细胞融合。 第二步：用选择培养基，选出杂交瘤细胞，逐一克隆或扩增，从中选出能产生抗体的杂交瘤细胞。 第三步：将杂交瘤细胞接种在培养瓶中扩大培养或注射到动物的体液中作为腹水瘤生长，然后再分离纯化单克隆抗体。

单克隆抗体的优点： ①特异性强，效价高 ②单克隆抗体的产量很大 单克隆抗体的意义 ① 单克隆抗体与疾病诊断 ② 靶向给药