肽科普 | 肽—蛋白質水解的中間産物


發(fā)布時間:

2020-06-04

近年來在世界範圍内掀起(qǐ)了一股高科技營養品應用的熱潮,肽在其中得到了廣泛應用。肽是具有活性的蛋白質片段且更易被(bèi)吸收。今天我們來了解一下肽是什麼(me)?

近年來在世界範圍内掀起(qǐ)了一股高科技營養品應用的熱潮,肽在其中得到了廣泛應用。肽是具有活性的蛋白質片段且更易被(bèi)吸收。今天我們來了解一下肽是什麼(me)?

蛋白質是一切生命的物質基礎,其組成(chéng)基礎是氨基酸。肽,是蛋白質水解的中間産物,同樣(yàng)肽鍵還(hái)是連接蛋白質中氨基酸之間物質,肽與蛋白質有千絲萬屢的聯系。要了解肽,就要深入了解蛋白質。

通常,從氨基酸的數目來看,把少于10個氨基酸分子形成(chéng)的肽稱爲寡肽。其中,由兩(liǎng)個氨基酸分子形成(chéng)的肽稱爲二肽,相應的也就還(hái)有三肽、四肽、五肽等。10~50個氨基酸形成(chéng)的肽一般稱爲多肽,但實際上寡肽與多肽之間并無明确的氨基酸數目的區分。以含有51個氨基酸殘基的胰島素作爲标準,由51個及以上數目氨基酸殘基構成(chéng)的多肽即成(chéng)爲蛋白質;但其實多肽與蛋白之間也無明确劃分标準。

肽與蛋白質的結構

由于肽與蛋白質都(dōu)是由氨基酸單體通過(guò)肽鍵連接而成(chéng),很多時候可認爲肽是蛋白水解得到的片段,而蛋白質也可認爲是較大的多肽鏈或多條多肽鏈的複雜空間聚合體。因此,在講分子結構時,我們將(jiāng)肽與蛋白一起(qǐ)說明,不做單獨區别。

01多肽與蛋白質的一級結構

多肽和蛋白質的一級結構就是指肽鏈中氨基酸殘基的數目和排列順序。由于氨基酸殘基間的相互位置關系決定了各殘基和基團間的一系列作用力,而這(zhè)些作用力決定了肽鏈的空間構象。因此,一級結構是多肽和蛋白質分子結構的基礎,包含了蛋白質的全部信息,也決定了肽與蛋白複雜多變的生物功能(néng)。

02多肽與蛋白質的二級結構

在氨基酸殘基非側鏈基團之間形成(chéng)的氫鍵的作用下,肽鏈主鏈在一級結構的基礎上進(jìn)行有規律的折疊盤繞而形成(chéng)的空間構象即爲二級結構。需要注意的是,二級結構僅指主鏈局部的空間排列,不涉及側鏈構。(見下圖)常見的肽鏈二級結構有α-螺旋、β-折疊、β-轉角等。多肽的二級結構對(duì)溶解性、吸附性等物理性能(néng)及生物活性均有影響。對(duì)于具有一定空間結構才能(néng)發(fā)揮活性的功能(néng)多肽,應進(jìn)行必要的立體化學(xué)研究。

03超二級結構與結構域

對(duì)于氨基酸殘基數較少的小肽,無法像構建蛋白質的長(cháng)肽鏈那樣(yàng)形成(chéng)更爲複雜的空間結構。因此,從超二級結構開(kāi)始,我們更多的是針對(duì)大肽和蛋白質。超二級結構指由相鄰的蛋白質二級結構單元相互接近,組合在一起(qǐ)形成(chéng)的有規律的二級結構聚集體。超二級結構常見的有αα、ββ、βαβ三種(zhǒng)組合形式。

在較大的球形蛋白質分子或亞基中,多肽鏈表現爲由兩(liǎng)個以上的相對(duì)獨立的三維實體締合而成(chéng)的三維結構。這(zhè)種(zhǒng)相對(duì)獨立的,在空間上能(néng)夠辨識的三維實體稱爲蛋白質的結構域。有些蛋白質不同的結構域具有相對(duì)獨立的功能(néng),有些蛋白質的功能(néng)則可以位于多個結構域的間隙中,由多個結構域共同形成(chéng)。

04蛋白質的三級結構

蛋白質的三級結構是指在二級、超二級結構乃至結構域的基礎上,通過(guò)側鏈基團的相互作用,多肽鏈進(jìn)一步折疊卷曲形成(chéng)複雜的球狀分子結構。維系三級結構的作用力主要是次級鍵和非共價鍵,包括離子鍵、氫鍵、範德華力、疏水相互作用,而共價鍵如二硫鍵和配位鍵處于次要地位。

05蛋白質的四級結構

蛋白質的四級結構是指具有特定三級結構的多肽鏈(亞基)通過(guò)非共價鍵締合形成(chéng)的大分子組合體系。與維系三級結構的力不同,維系四級結構的作用力中無二硫鍵和配位鍵等共價鍵。