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在蛋白質一級結構的測定中,肽的順序分析是比較重要的一步。肽的順序分析也有化學法和酶解法兩種。
1)化學法Edman降解法
這是目前用于順序分析的最主要的方法。它的原理是從N端開始,逐步降解。將肽先與異硫氰酸苯酯(PTH試劑)在pH8-9條件下作用,肽的NH2末端接到異硫氰酸苯酯的C原子上生成苯異硫甲氨酰肽,簡稱PTC肽,在強酸作用下,可使靠近PTC基的氨基酸環化,肽鍵斷裂形成苯氨基噻唑啉酮衍生物和一個失去末端氨基酸的肽鏈。此肽不被破壞,因而又可出現一個新的N-末端。重復以上的步驟,繼續與PTH試劑作用,繼續分析,苯氨基噻唑啉酮衍生物很容易由有機溶劑抽提出來進行鑒定。但此衍生物很不穩定,在水中可轉化為穩定的乙內酰苯硫脲氨基酸(PTH-氨基酸)。這些步驟通常稱為Edman氏逐步降解法。所以可用來測定氨基酸的排列順序。Edman降解法的優點是樣品用量少,靈敏度高。
PTH-氨基酸的鑒定可以用各種層析方法,如紙層析、薄層層析、氣相層析和質譜法等,現在多用高壓液相層析法。雖然此方法具有很多優點,但是由于操作繁瑣,工作量大,所以目前有人根據Edman降解的原理作一系列改進。
下面簡單介紹幾種方法
A.1967年Edman及Begg介紹了一種Edman降解的液相自動分析裝置,使順序分析開始走向自動化。將樣品先在反應杯內旋轉成薄膜,使之固定。然后與PITC試劑反應。再用有機溶劑多次抽提除去過剩試劑,因而樣品易丟失,且儀器昂貴,使用受到限制。
B.1970年Laursen改進為固相氨基酸順序儀。此法樣品用量少,檢出靈敏,可分析20?0肽,其原理是將肽共價結合到惰性支持物上,固定后裝柱再行Edman降解。
固相順序儀的惰性支持物有:
此法成功的關鍵是肽段的固定,目前采用C端α羧基固定法,重復法高,其中以高絲氨酸內酯法及雙異硫氰酯法(DITC)最好,固定率可達90-95%。
C.另外也有從化學反應的角度考慮,試圖改進Edman方法。1976年有人將異硫氰酸苯酯的苯基改變為甲氨偶氮苯,試劑為甲氨偶氨苯異硫氰酸鹽(簡稱DABITC)。這是一種有色試劑,產物DABIH氨基酸呈桔黃色,因此鑒定時無需染色,用肉眼即可分辨。此方法靈敏度很高,一次分析小肽段只要幾個nanomole樣品即可,是目前一種很可取的方法。此外也有人將異硫氰酸酯進行35S標記,使分析樣品更向微量化方向發展。
2)酶解法肽譜重迭法
分析肽段也可采用酶解法,利用專一性不同的兩種酶將一個肽分別斷裂成更小的寡肽,比較兩種方法所得之肽段的重復性,進行氨基酸順序的裝配。例如,有一個肽段,通過氨基酸組成分析已知其為十肽,假如先以糜蛋白酶水解,則得到一套寡肽,再以胰蛋白酶水解此十肽,得到另一套寡肽。分析結果如下:
Ala·Phe+Gly·Lys·Asn·Tyr+Arg·Trp+His·Val
糜蛋白酶水解
+肽(Ala·Phe·Gly·Lys·Asn·Tyr·Arg·Trp·His·Val)
胰蛋白酶水解
Ala·Phe·Gly·Lys+Asa·Tyr·Arg+Trp·His·Val
將此兩套寡肽可以做分析比較,因為十肽的N末端及C末端已事先測定分別為Ala及Val,因此第一段寡肽必然是Ala,Phe。如此類推如下
寡肽號 | 氨基酸組成部分順序 |
A-1 | Ala·Pha |
B-1 | Ala·Phe·Gly·Lys |
A-2 | Gly·Lys·Asn·Tyr |
B-2 | Asn·Tyr·Arg |
A-3 | Arg·Trp |
B-3 | Trp·His·Val |
A-4 | His·Val |
+肽順序 | Ala·Phe·Gly·Lys·Asn·Tyr·Arg·Trp·His·Val |
水解酶也可運用二肽酶,兩組可用同一種酶水解如第一套肽是A桞,C桪,E桭,G桯……第二套肽水解則先將該肽段N端切去一個末位氨基酸,然后再開始二肽酶斷裂,結果是A,B桟,D桬,F桮……這樣分析比較也可排列出肽段順序。
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