蛋白质一级结构的测定方法(三)

(二)C-末端分析

A.肼解法:这是测定C-末端最常用的方法。将多肽溶于无水肼中,100℃下进行反应,结果羧基末端氨基酸以游离氨基酸状释放,而其余肽链部分与肼生成氨基酸肼。

这样羧基末端氨基酸可以采用抽提或离子交换层析的方法将其分出而进行分析。如果羧基末端氨基酸侧链是带有酰胺如天冬酰胺和谷氨酰胺,则肼解时不能产生游离的羧基末端氨基酸。此外肼解时注意避免任何少量的水解,以免释出的氨基酸混淆末端分析。

B.羧肽酶水解法:羧肽酶可以专一性地水解羧基末端氨基酸。根据酶解的专一性不同,可区分为羧肽酶A、B和C。应用羧肽酶测定末端时,需要事先进行酶的动力学实验,以便选择合适的酶浓度及反应时间,使释放出的氨基酸主要是C末端氨基酸。

3)氨基酸组成分析

在进一步分析多肽链的氨基酸顺序之前,首先应了解它是由那几种氨基酸组成的,每种氨基酸有多少?分析组成的方法有:

①层析法

将多肽链完全酸水解成游离氨基酸,然后进行Dansyl标记,聚酰胺薄膜层析,此方法在蛋白质结构分析中是一种超微量的分析术,但此方法用于定量分析尚不够准确。

②离子交换层析法

Spaekman等发展了一种精确的氨基酸组分的定量方法。他们采用磺酸型的离子交换树脂,这是一种高分子量的固体聚苯乙烯,带有大量的功能基团,磺酸基在低pH和低离子强度条件下,根据氨基酸的酸碱性,氨基酸带正电,于是替换下树脂上的Na+,借助静电作用而结合到磺酸基上。

由于各种氨基酸在树脂上的亲和力不同,因此当改变溶液pH和离子强度,便可依次将它们洗脱下来而分开,并进行定量测定。在此基础上发展了氨基酸自动分析仪。随着科学技术的日益进展,氨基酸自动分析仪在样品的用量,分离速度及检测能力上也有了很大的提高。目前最好的仪器样品分析量只要几十Picomole,分析时间只要数十分钟,而且计算全部自动化,给研究蛋白质一级结构带来了极大的方便。

2.多肽链的降解

多肽链的氨基酸组成往往是比较复杂,因此直接分析多肽的氨基酸顺序还是很困难的,多采用将多肽链进一步降解成为更小的片段,然后再行分析。肽键的裂解是一级结构研究工作中的重要问题,它要求裂解点少,选择性强,而且反应产率高,目前主要有化学法和酶解法两类。

1)化学法

(一)溴化氰法 是最理想的化学方法,能选择性断裂甲硫氨酸所在的肽键

溴化氢化学降解法其优点:

①一般蛋白质含甲硫氨酸较少,由此可获得大片段

②专一性强

③产率高达80%以上

④作用条件温和,在室温中用几到十几小时即可。

(二)部分酸水解法

Sanger在分析胰岛素的一级结构中采用了此法,即用0.1N盐酸在110℃或用6N盐酸在37℃水解。这种部分酸水解的方法特异性不强,因此对大片段的蛋白质和肽均不合适。

(三)羟胺法

这种方法近十年来开始受人注意,羟胺能专一性地裂解AsnGly的肽键,酸性条件下裂解Asn-Pro肽键。已用于某些蛋白质的分析。

(四)N-溴代琥珀酰亚胺法

主要裂解Try处的肽键,五十年代研究较多。但由于它也能断裂TyrHis肽键,因此应用不广。