蛋白质一级结构测定方法

蛋白质分子是由许多氨基酸通过肽键连接而成的生物大分子。体内具有生理功能的蛋白质都是有序结构。每种蛋白质都有一定的氨基酸质量百分比、氨基酸的序列以及肽链空间的特定排列位置。因此，由氨基酸序列和肽链空间排列组成的蛋白质分子结构是每种蛋白质具有独特生理功能的结构基础。

构成人体蛋白质的氨基酸有20多种，这些氨基酸的序列和空间位置几乎是无穷无尽的。不同的氨基酸序列和特定的空间排列可以在人体内创造出数以万计的蛋白质，并完成生命赋予的数以千万计的生理功能。

1952年，丹麦科学家提出将蛋白质复杂的分子结构分为4个层次，即一级、二级、三级和四级结构。后三者统称为高层结构或空间构象。在蛋白质分子中，从N端到C端的氨基酸序列称为蛋白质的一级结构。一级结构中的主要化学键是肽键。另外，蛋白质分子中所有二硫键的位置也属于一级结构的范畴。

为了表征蛋白质，常用的方法有：

1.Edman 降解法：

这是一种传统的蛋白质N端序列测定方法，通过逐步移除蛋白质N端的氨基酸，并鉴定每一步移除的氨基酸，可以在不干扰肽键的情况下标记和分析N端氨基酸序列。但该方法不适合N端封闭或化学修饰。

2.质谱法（Mass Spectrometry）：

这是目前最常用和最有效的方法之一。质谱可以精确地测定蛋白质或肽段的质量，并通过碎片模式帮助推断氨基酸序列。特别是串联质谱（Tandem MS，或MS/MS）技术，通过两级质量分析，能更详细地分析蛋白质的氨基酸序列。

3.基因组测序和生物信息学分析：

由于蛋白质是由基因编码的，通过测定相应基因的DNA序列并进行生物信息学上的翻译，可以推断出蛋白质的氨基酸序列。

图1.蛋白质一级结构的测定

以上每种方法都有其优势和局限性。例如，质谱分析速度快、灵敏度高，但对样品的纯度和量有一定要求；而Edman降解适用于较短的序列，但速度较慢。在实际应用中，常常会根据样品的性质和可用资源，选择最合适的方法或多种方法结合使用