氨基酸的常见化学反应(2)
氨基酸的常见化学反应
, ,-氨基的反应
, 亚硝酸反应
, 范围:可用于Aa定量和蛋白质水解程度的测定(Van slyke法)
, 注意:生成的氮气只有一半来自于Aa,ε氨基酸也可反应,速度较
慢(
, 与酰化试剂的反应
, Aa,酰氯,酸酐,? Aa被酰基化
, 丹磺酰氯用于多肽链末端,a的标记和微量,a的定量测量( , 烃基化反应
, Aa的氨基的一个氢原子可被羟基(包括环烃及其衍生物)取代(
, 与2,4,二硝基氟苯(DNFB,FDNB)反应
, 最早Sanger用来鉴定多肽或蛋白质的氨基末端的Aa
, 与苯异硫氰酸酯(PITC)的反应
, Edman用于鉴定多肽或蛋白质的N末端Aa( 在多肽和蛋
白质的Aa顺序分析方面占有重要地位( Edman降解法 ) , 形成西佛碱反应
, Aa的α-NH2能与醛类化合物反应生成弱碱,即西佛碱(schiff ‘s
base)
, 前述甲醛滴定:甲醛与H2N-CH2-COO-结合,有效地减低了后者的
浓度,所以对于加入任何量的碱, [H2N-CH2-COO- ]/
[+H3N-CH2-COO- ]的比值总要比不存在甲醛的情况下小得多。加入
甲醛的甘氨酸溶液用
标准
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盐酸滴定时,滴定曲线B并不发生改变。 , 脱氨基反应
, Aa在生物体内经Aa氧化酶催化即脱去α-NH2而转变成酮酸
, α-COOH参加的反应
, 成盐和成酯反应
, Aa + 碱 ,? 盐
, Aa + NaOH ,? 氨基酸钠盐(重金属盐不溶于水)
, Aa-COOH + 醇,? 酯
, Aa+ EtOH ,,,? 氨基酸乙酯的盐酸盐
, 当Aa的COOH变成甲酯,乙酯或钠盐后,COOH的化学反
应性能被掩蔽或者说COOH被保护,NH2的化学性能得到
了加强或活化,易与酰基结合。Aa酯是制备Aa的酰氨or
酰肼的中间物
,
, 成酰氯反应
, 当氨基酸的氨基用适当的保护基保护以后,其羧基可与二氯亚砜作
用生成酰氯
, 用于多肽人工合成中的羧基激活
, 叠氮反应
, 氨基酸的氨基通过酰化保护后,羧基经酯化转变为甲酯,然后与肼
和亚硝酸变成叠氮化合物
, 用于多肽人工合成中的羧基激活
, 脱羧基反应
, ,-氨基和α-羧基共同参与的反应
, 与茚三酮反应
, 茚三酮在弱酸性溶液中与,-氨基酸共热,引起氨基酸氧化脱氨、脱
羧反应,最后茚三酮与反应产物中的氨和还原茚三酮发生作用生成
紫色物质
, Pro与hyPro(羟脯氨酸)不释放氨,而直接生成黄色化合物
, 定性,定量测定各种Aa,蛋白质
, 测定CO2 的量,从而可计算参加反应的Aa的量 , 成肽反应
, 一个Aa的NH2+另一个Aa的COOH可以缩合成肽,形成的键称肽
键
, 侧链R基参加的反应
, R功能基:
, 羟基,酚基,巯基(二硫键),吲哚基,咪唑基,胍基,甲硫基,非
,-NH2,非,-COOH
, 酪氨酸的酚基在3和5位上容易发生亲电取代反应
, 二碘酪氨酸或一硝基酪氨酸和二硝基酪氨酸
, 酪氨酸的酚基可以与重氮化合物(对氨基苯磺酸的重氮盐)生成桔
黄色的化合物。——Pauly反应
, 组氨酸的咪唑基可以发生类似反应但产物颜色为棕红色 。 , 精氨酸的侧链胍基在硼酸钠缓冲液(pH 8-9, 25-35:C)中,与1.2-环已二酮
反应,生成缩合物。 该缩合物在羟胺缓冲液中,重新生成Arg , 色氨酸的侧链吲哚基在温和条件下可被N,溴代琥珀酰亚胺
(N-bromosuccinimide)氧化。此反应可用于分光光度法测定蛋白质中色氨
酸的含量,并能在色氨酸和酪氨酸残基处选择性化学断裂肽键。 , 蛋氨酸侧链上的甲硫基是一个很强的亲核基团,与烃化试剂如甲基碘容易形
成锍盐(sulfonium salt)
, 此反应可被硫基试剂逆转。在逆转反应中,原有的甲基和新加入的
甲基除去的机会是相等的,因此当用14C标记的甲基碘处理时,获
得的蛋氨酸将有50%是同位素标记的。
, 半胱氨酸侧链上的巯基(,SH)有很强的反应活性,可参与很多反应
, 二硫键的形成和打开
, 2R-SH + 1/2 O2 ,? R-S-S-R + H2O ;Cu2+,Fe2+ ,
Co2+和Mn2+存在下,巯基的空气氧化将显著提高。
, 胱氨酸中的二硫键在稳定蛋白质的构象上起很大的作用。氧
化剂和还原剂都可打开二硫键。过甲酸可以定量地打开二硫
键,生成磺基丙氨酸(cysteic acid)残基。还原剂如巯基化
合物(R-SH)也能打开二硫键,生成半胱氨酸残 基及相
应的二硫化物
, 二硫苏糖醇(dithiothreitol,缩写为DTT),与胱氨酸中的二
硫键反应形成一个含分子内二硫键的稳定六元环
, 巯基能和各种金属离子形成稳定程度不等的络合物e.g. 对氯汞苯甲
酸(p-chloromercuribenzoic acid)
, 由于许多蛋白质,如SH酶,其活性中心涉及-SH基,当遇
到重金属离子而生成硫醇盐时,将导致酶的失活,因此制备
这类蛋白质时应避免进入重金属离子
, 半胱氨酸可与二硫硝基苯甲酸(dithionitrobenzoic acid,缩写为
DTNB)或称Ellman氏试剂发生硫醇-二硫化物交换反应
, 反应中1分子的半胱氨酸引起1分子的硝基苯甲酸的释放。
它在pH8.0时,在412nm波长处有强烈的光吸收,因此可利
用比色法定量测定-SH基