III. Câc phương phâp phđn tích aminoacid
Peptide cấu trúc vă chức năng I Tính chất chung của peptide
I. Tính chất chung của peptide
Peptide lă những protein thường có cấu trúc đoạn ngắn khoảng từ hai đến văi chục amino acid nối với nhau, có khối lượng phđn tử thường dưới 6.000 Dalton. Chúng có thể được tổng hợp trong tự nhiín hoặc được hình thănh do thoâi hoâ protein. Măc dù có cấu trúc nhỏ nhưng nhiều peptide có vai trò khâ quan trọng trong hoạt động trao đổi chất của cơ thể.
1.1. Cấu tạo của peptide.
Như đê giới thệu ở trín câc amino acid lă những đơn phđn tử để xđy dựng nín câc chuỗi polypeptide. Trong câc chuỗi đó câc amino acid được liín kết với nhau thông qua liín kết peptide (hình 3.1).
Hình 3.1 Sự tạo thănh liín kết peptide
Dạng cộng hoâ trị ρ Dạng ion ρ+π
Dạng lai (hybrid)
Liín kết peptide (peptide bond) có độ bền cao bởi cấu trúc của nó có 4 e/π, 2e/π thuộc về liín kết C=O còn 2e/π thuộc về bộ đôi e/ tự do của nguyín tử N.
Liín kết giữa C-N lă liín kết phức tạp, nó có thể chuyển từ dạng ρ đến dạng lai (trung gian) thì bị một phần ghĩp đôi của liín kết π (hình 3.2).
Người ta cho rằng tỷ lệ của liín kết kĩp năy lă khoảng 30% đối với liín kết C-N vă 70% với liín kết giữa C vă O. Như vậy ở đầu của một chuỗi peptide lă amino acid có nhóm α -amino (α-NH2) tự do được gọi lă đầu N-tận cùng vă đầu kia có nhóm α - carboxyl (α -COOH) tự do được gọi lă đầu C tận cùng. Liín kết peptide tạo nín bộ khung chính của chuỗi polypeptide, còn câc gốc R tạo nín mạch bín của chuỗi (hình 3.3).
Hình 3.3 Mạch bín vă khung của một chuỗi polypeptide
Như vậy liín kết peptide giữa C-N không giống như liín kết giữa C-N của câc chất thông thường, vì vậy kĩo theo một số hậu quả sau:
- Câc nguyín tử C O N H nằm trín một mặt phẳng vă không xảy ra sự quay tự do xung quanh liín kết C-N nếu không có thím năng lượng, trong đó H của nhóm NH luôn ở vị trí trans so với O của nhóm COOH vă cấu hình trans của liín kết peptide lă cấu hình ổn định.
Hình: 3.4 Mô hình cấu trúc của liín kết peptide
Mạch chính
Mạch bín
- Mặt khâc khả năng quay tự do giữa C vă Cα giữa N vă Cα (hình 3.4) lă rất lớn, lăm cho mạch peptide có khuynh hướng hình thănh cấu trúc xoắn.
- Ngoăi ra liín kết peptide có tính chất ion một phần đê lăm tăng tính linh động của nguyín tử N. Mặt khâc liín kết đơn giữa C-N trong liín kết peptide có chiều dăi (1,33 Ao) hơi ngắn hơn so với đa số câc liín kết C-C, C-N ( 1,47Ao) vă câc liín kết khâc nín đê tạo cho chuỗi peptide một cấu hình không gian có độ bền cao.
1.2. Câch gọi tín vă phđn loại peptide
Căn cứ văo số amino acid trong peptide để gọi tín của peptide, nếu có 2 amino acid gọi lă dipeptide, 3 amino acid gọi lă tripeptide, 4 amino acid gọi tetrapeptide, 5 amino acid gọi lă pentapeptide v.v...câch gọi tín câc peptide theo gốc amino acid bằng câch tín bắt đầu từ amino acid đầu tiín lần lượt đến amino acid cuối cùng. Trừ amino acid cuối cùng còn tất cả đuôi của câc amino acid đều bị thay bằng đuôi - yl.
tận cùng tận cùng
Hình 3.5 Cấu tạo vă câch gọi tín của một pentapeptide Seryl-glycyl-tyrosyl-alnyl-leucine
Người ta cũng có thể dùng ký hiệu viết tắt 3 chữ hoặc 1 chữ theo thứ tự câc amino acid để biều thị thănh phần vă thứ tự câc amino acid trong chuỗi ví dụ pentapeptide ở trín (hình 3.5), có thể viết Ser-Gly-Tyr- Ala-Leu hoặc SGYAL. Thông thường người ta viết amino acid đầu N tận cùng phía bín trâi vă amino acid đầu C tận cùng phía bín phải vă cũng có thể ghi rõ đầu năo của chuỗi peptide lă đầu N-tận cùng hay đầu C- tận cùng vă như vậy cũng pentapeptide ở trín có thể viết H2N-Ser hay Leu- COOH. Trong trường hợp có những amino acid ở một đoạn năo trong chuỗi peptide chưa xâc định được rõ người ta có thể để câc amino acid đó trong ngoặc chẳng hạn Ala- Ser-Gly-(Ala,Leu, Val) Glu-Arg-...
1.3. Câc phản ứng đặc trưng của peptide
Ngoăi phản ứng của nhóm NH2 vă COOH đầu tận cùng, câc gốc R của peptide cũng cho những phản ứng mău đặc trưng của câc amino acid tự do tương ứng. Một trong những phản ứng mău đặc trưng nhất cho liín kết peptide đó lă phản ứng Biure, phản ứng năy không xảy ra với amino acid tự do. Trong môi trường kiềm mạnh, liín kết peptide phản ứng với CuSO4 tạo thănh phức chất mău tím đỏ vă có khả năng hấp thụ cực đại ở bước sóng 540 nm. Đđy lă phản ứng được sử dụng rộng rêi để định lượng protein. Phương phâp xâc định protein theo Lowry cũng dựa trín nguyín tắc của phản ứng năy bằng câch thím thuốc thử Folin-Ciocalteau để lăm tăng độ nhạy của phản ứng sau khi đê thực hiện phản ứng biure, đồng thời dựa văo câc gốc Tyr, Trp nhờ thuốc thử đó để tạo phức mău xanh da trời.
O- O-
C =NH HN = C HN O Cu O NH