蛋白质的理化性质Ⅱ
蛋白质的水解
蛋白质在强酸、强碱并加热的条件下或蛋白酶的催化下均能够发生水解。但需要注意的是,酸水解会破坏几种氨基酸,特别是Trp几乎全部被破坏,其次是3种羟基氨基酸。另外,Gln和Asn在酸性条件下,容易水解成Glu和Asp。
酸水解常用硫酸或盐酸,使用最广泛的是盐酸:碱水解会导致多数氨基酸遭到不同程度的破坏,且产生消旋现象,但不会破坏Trp;酶水解效率高、不产生消旋作用,也不破坏氨基酸,但不同的蛋白酶对肽键的特异性不一样,因此,只由一种酶水解获得的通常是蛋白质部分水解的产物。
根据被水解肽键的位置,蛋白酶可以分为只能水解肽链内部肽键的内切蛋白酶和专门水解肽链末端肽键的外切蛋白酶。外切蛋白酶还可以进一步分为专门水解N端肽键的氨肽酶和专门水解C端肽键的羧肽酶。
水解的生理意义
生物体内的蛋白质水解只能是酶促水解。有4个重要的生理过程与蛋白酶介导的水解有密切的关系:
①动物消化道内各种蛋白酶对食物中蛋白质的水解作用,蛋白质只有被水解成游离的氨基酸以后才能被消化道有效地吸收:
②在真核细胞内,不需要的蛋白质或结构异常的蛋白质在被打上多聚泛酰化标签以后,被蛋白酶体选择性降解:
③执行细胞凋亡的“刽子手”是胱天蛋白酶,可将细胞内一些重要的蛋白质水解掉,如维持核膜完整的核纤层蛋白,从而导致细胞死亡:
④真核细胞在自噬的时候,被自噬的蛋白质送往溶酶体或液泡内,在那里被酸性蛋白酶水解。
蛋白质的颜色反应
蛋白质分子中的肽键或某些氨基酸的R基团,可与某些试剂产生颜色反应,这些颜色反应经常被用来对蛋白质进行定性和定量分析。
目前常用的蛋白质定量法,如双缩脲法、福林-酚试剂法、考马斯亮蓝法等都是利用了蛋白质的颜色反应。
此外,还有黄色反应、米伦反应、乙醛酸反应、坂口反应和醋酸铅反应等。
双缩脉法是基于蛋白质分子中的肽键,凡具两个以上肽键的肽均能发生此反应,该方法受蛋白质特异氨基酸组成的影响较小,适用于毫克级蛋白质的测定:
福林-酚试剂法即所谓的Lowry法,灵敏度高,但如果样品和标准蛋白质的芳香族氨基酸差异较大时,会有较大的系统误差:
考马斯亮蓝G-250法即Bradford法,操作简单,灵敏度高。