如何区分蛋白质

蛋白质是生物分子的主要类型，在细胞内充当结构、功能和调节分子。每个蛋白质由折叠成二级和三级结构的多肽链组成，以产生三维分子。作为功能性分子，蛋白质的三级结构与其他蛋白质分子或辅因子相互作用，形成四级结构。特定蛋白质分子的结构和功能的主要决定因素是其氨基酸链。因此，蛋白质之间的差异源于它们的氨基酸序列。本文介绍了如何区分蛋白质。

涵盖的关键领域

1. 什么是蛋白质 – 定义、结构、功能 2. 如何区分蛋白质 – 氨基酸序列、大小、生化特性

关键词：氨基酸序列、生化特性、多肽链、蛋白质、大小

什么是蛋白质

蛋白质是含有氮原子的大型有机化合物。它们可以由一个或两个氨基酸链组成。每个氨基酸链由通用氨基酸的替代组装组成。蛋白质也称为多肽链，因为氨基与相邻氨基酸的羧基之间形成肽键。通常，天然多肽可能包含大约 50 – 2000 个氨基酸。蛋白质是非常复杂和动态的分子类型，由四个结构层次组成：一级、二级、三级和四级结构。蛋白质的 3-D 结构如图 1 所示。

图 1：蛋白质结构

人类有 20, 000 到 25, 000 个蛋白质编码基因。大约 200 万种不同的蛋白质类型可以由此合成。然而，人体由大约 50,000 种蛋白质组成。

蛋白质可以作为完全蛋白质或不完全蛋白质被消耗。完整蛋白质由所有必需氨基酸组成。然而，不完全蛋白质缺乏一些必需氨基酸。膳食蛋白质在消化过程中被分解成氨基酸。蛋白质作为细胞的结构成分。它们还调节身体作为激素和酶的功能。它们还充当运输分子，例如血红蛋白。一些蛋白质是免疫系统的组成部分。

氨基酸序列

蛋白质由一系列氨基酸组成。氨基酸链的序列由为该特定蛋白质编码的基因的核苷酸序列决定。因此，为了区分两种蛋白质，可以使用相应的基因序列。蛋白质的二级、三级和四级结构因其氨基酸序列而异。

尺寸

蛋白质可以通过根据它们的大小将它们分开来区分。蛋白质的大小取决于多肽链中氨基酸的数量。 SDS-PAGE 是用于根据蛋白质大小分离蛋白质的技术。 SDS-PAGE 中的蛋白质分离如图 2 所示。

图 2：SDS-PAGE

生化性质

可以使用不同蛋白质的生化特性，例如酶活性来区分蛋白质。基于特定链的多肽链中氨基酸的生化特性，其生化特性有所不同。因此，蛋白质的等电点也可能彼此不同。等电点是多肽链的净电荷变为零时的 pH 值。在等电点，蛋白质从它们的溶液中沉淀出来。

结论

蛋白质是由多肽链组成的有机化合物。蛋白质的结构取决于蛋白质的氨基酸序列。蛋白质的特性取决于多肽链中氨基酸的类型。因此，为了区分蛋白质，可以利用蛋白质的氨基酸序列、大小和生化特性等因素。

参考：

1. 洛迪什，哈维。 “蛋白质的功能设计。”分子细胞生物学。第 4 版。，美国国家医学图书馆，1970 年 1 月 1 日，可在此处获取。

图片提供：

1. LadyofHats（公共领域）通过 Commons Wikimedia 撰写的“主要蛋白质结构水平 en” 2. 用户 Magnus Manske 在 en.wikipedia 上撰写的“SDS-PAGE”——最初来自 en.wikipedia；描述页面是（曾经）在这里（CC BY-SA 3.0）通过Commons Wikimedia