introduction - chiang mai university · isoelectric point (ppiipi)))) ( "ˆ& $ i ......

46

Upload: dinhnga

Post on 11-Aug-2018

227 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Introduction

�������������� ����������� ������������� ���

��"�#����$��%���&�� '�( amino acid �� �����$ amide linkage ���(

peptide linkage

R

CH CH2N OH

O

NH CH C

R

OH

O

R

CH CH2N

O

�'�����(��'�����(��'�����(��'�����(����( ���( ���( ���( "�� "�� "�� "��

���� ������������������������ ��������������������� ��������������������� ��������������������� ����������������� �������� 20202020 ������������

���� ������������������������������������������������������������������������������ !�"������������������ !�"������������������ !�"������������������ !�" ----COOHCOOHCOOHCOOH '(�!�"'(�!�"'(�!�"'(�!�" ----NHNHNHNH2222

������������������������ *�+�� ����������+!,���� *�+�� ����������+!,���� *�+�� ����������+!,���� *�+�� ����������+!, �-��-��-��-� ����.(/�����.(/�����.(/�����.(/� ( ( ( (aaaa----aminoaminoaminoamino acidacidacidacid))))

������������ R R R R ���������������� ������� ������� ������� ������� aminoaminoaminoamino acidacidacidacid ����������������������������

R

CH CH2N OH

O

α-C

9�!�"9�!�"9�!�"9�!�" R R R R ;�+�����;�+�����;�+�����;�+����� ������� ������� ������� ������� �=�'!��.(/��=�'!��.(/��=�'!��.(/��=�'!��.(/�����������������;��.(;��.(;��.(;��.(�������������������� �=��=��=��=�+!����+!����+!����+!����/����/����/����/�����.�.�.�. 2222 '��'��'��'�� �-��-��-��-� DDDD----configuration configuration configuration configuration '(�'(�'(�'(� LLLL----configuration configuration configuration configuration

R

C

H2N

OH

O

H

DDDD----aminoaminoaminoamino acidacidacidacidR

C

H

OH

O

NH2

LLLL----aminoaminoaminoamino acidacidacidacid

�����$���&(�����$���&(�����$���&(�����$���&(���( ���( ���( ���( "�� "�� "�� "��

������ ��- ������� ��- ������� ��- ������� ��- ����������������������������� � ���� ����- ����.,� ���� ����- ����.,� ���� ����- ����.,� ���� ����- ����., '(��.���� �.,(.�FG'(��.���� �.,(.�FG'(��.���� �.,(.�FG'(��.���� �.,(.�FG'�� +��.�F� �'�� +��.�F� �'�� +��.�F� �'�� +��.�F� � 3333 �.��.��.��.� !�-�!�-�!�-�!�-� 1111 �.��.��.��.� �.��J�.��J�.��J�.��J

H

CH CH3N O

O

CH3

CH CH3N O

O

Glycine, Gly Alanine, Ala

L-Amino acid found in proteins

��"��(���"��(���"��(���"��(����( ���( ���( ���( "�� "�� "�� "��

�����9�����9�����9�����9�=�'�������=�'�������=�'�������=�'�������������������������� side chain side chain side chain side chain ;���;���;���;��� 4444 �(���(���(���(�� �-��-��-��-�

1. Non-polar side chain:� Side chain ���GH���'��(� # G � �$�I�

2. Polar, neutral side chain:� Side chain ������ �����

3. Acidic side chain:� Side chain # ��� #��������& pH 7.0 ���&(�#� �� Q -COOH

4. Basic side chain:� Side chain # ��� #���������& pH 7.0 ���&(�#� �� Q -NH2

���( ���( ���( ���( "��#I��� "��#I��� "��#I��� "��#I��� (E(E(E(Essentialssentialssentialssential aminoaminoaminoamino acidacidacidacids)s)s)s)

���� ����� ;������9�������;������ ;������9�������;������ ;������9�������;������ ;������9�������;� ���;��.������!�����;��.������!�����;��.������!�����;��.������!��

���� ��� "��� "��� "��� " 8888 ������������ ;�'�;�'�;�'�;�'� IleIleIleIle,,,, LeuLeuLeuLeu,,,, LysLysLysLys,,,, MetMetMetMet,,,, PhePhePhePhe,,,, ThrThrThrThr,,,, TrpTrpTrpTrp '(�'(�'(�'(� ValValValVal

NH3+

CH CCH O-

O

CH2

CH3

CH3

IleIleIleIle

NH3+

CH CCH2 O-

O

CHCH3

CH3

LeuLeuLeuLeu

NH3+

CH CCH2 O-

O

CH2CH2CH2NH3+

LysLysLysLys

NH3+

CH CCH2 O-

O

CH2SH3C

MetMetMetMet

NH3+

CH CCH2 O-

O

PhePhePhePheNH3

+

CH CCH O-

O

H3C

OH

ThrThrThrThr

N

NH3+

CH CH2C O-

O

H

TrpTrpTrpTrpNH3

+

CH CCH O-

O

H3C

CH3

ValValValVal

H2C

CH CH2N OH

O

CH2CH2 NH C

NH

NH2CH2

CH CH2N OH

O

N

N H

HisHisHisHis ArgArgArgArg

���������(����������(����������(����������(����( ���( ���( ���( "�� "�� "�� "��

���( "�������� �(���&������G�� �&(� �$�I� ���&(�#� ������ Q

'��(�\"� (���) �� � Q( "�� (��) �I����"��]"�"�"$���-��

^$��� �����

dipolar ionzwitterion

NH3

CH CR O

O

NH2

CH CR OH

O

���( "����&($Q��^�� �$�I���& pH ������ �����# ($Q���Q��(� zwitterion

����&���G���������� ��

���� �$������ �$������ �$������ �$�� zwitterionzwitterionzwitterionzwitterion # ���'� ������# ���'� ������# ���'� ������# ���'� ������ ��$� Q��$� Q��$� Q��$� Q�( � ���$ �( � ���$ �( � ���$ �( � ���$ # ������(�# ������(�# ������(�# ������(�

NH3

CH CR O

O

+ OH-

+ H2O

NH2

CH CR O

O

���� �$������� �$������� �$������� �$��� zwitterionzwitterionzwitterionzwitterion # ���'� �����# ���'� �����# ���'� �����# ���'� ����� ��$� Q��$� Q��$� Q��$� Q'�'�'�'��(��(��(��(�\"���\"���\"���\"����I�I�I�I����&�������(�����&�������(�����&�������(�����&�������(�

NH3

CH CR O

O

+ H3O+

NH3

CH CR OH

O

+ H2O

IsoelectricIsoelectricIsoelectricIsoelectric pointpointpointpoint ((((pIpIpIpI))))

��$��&�G����( "����& side chain G ��� #����� � �&(� �$�I�# ($Q���Q��(� zwitterion \a&� ��� #���b"���cQ�$ #a�G �'��&(���&��� Gdd

f zwitterion ������(� ���( "������# ��� #���

�'��&(���&�������Gdd���

NH3

CH CR O

O

NH2

CH CR O

O

��f��" �����G����� �$��f��" �����G����� �$��f��" �����G����� �$��f��" �����G����� �$ �%# ��"��%# ��"��%# ��"��%# ��"� zwitterionzwitterionzwitterionzwitterion �� (��'������ (��'������ (��'������ (��'����

NH2

CH CR O

O

NH3

CH CR O

O

+ H+

��- ��������(�+���(�(� ��- ��������(�+���(�(� ��- ��������(�+���(�(� ��- ��������(�+���(�(� �������������������� pHpHpHpH ��!Y ��� ��!Y ��� ��!Y ��� ��!Y ��� �=��=��=��=�+!+!+!+!��������������������������������������������������������

���Z���[" ���Z���[" ���Z���[" ���Z���[" \Y �;��� ����!��.J�;//�\Y �;��� ����!��.J�;//�\Y �;��� ����!��.J�;//�\Y �;��� ����!��.J�;//� ��� ������ ������ ������ ��� pHpHpHpH ������(�(� �J������(�(� �J������(�(� �J������(�(� �J ��������

isoelectricisoelectricisoelectricisoelectricisoelectricisoelectricisoelectricisoelectric point (point (point (point (point (point (point (point (pIpIpIpIpIpIpIpI))))))))

�����( "����&� �$���I���� zwitterion �������(� ��"����G(((����

NH3

CH CR OH

O

�'��&(���&�������Gdd��NH3

CH CR O

O

��f��" ����G����� �$ �%# ��"� zwitterion �� (��'����

NH3

CH CR O

O

+ OH-

NH3

CH CR OH

O

�������� pHpHpHpH �� �� �� �� �=��=��=��=�+!+!+!+!��������������������������������Z���[" ������������Z���[" ������������Z���[" ������������Z���[" ��� ������ ������ ������ ��� pIpIpIpI

�� �� �� �� pIpIpIpI ���(�(� ������(�(� ������(�(� ������(�(� ����������������������������������= ����= ����= ����= ��� ����� ����� ����� ���

9���9���9���9��� pH pH pH pH ������(�(� �"��YJ!�-�������(�(� �"��YJ!�-�������(�(� �"��YJ!�-�������(�(� �"��YJ!�-��= ��= ��= ��= �(�(�(�(� ���(�(� ������(�(� ������(�(� ������(�(� ����������������������������������������*� �����YJ�*� �����YJ�*� �����YJ�*� �����YJ

������������������������ �������������� �������������� �������������� ���������� pIpIpIpI �������������������������������� ���������� �"������������� �"������������� �"������������� �"��� � ��������##����$�� � ��������##����$�� � ��������##����$�� � ��������##����$�������������������������%����%����%����%�

� Non-polar side chain: pI ~5.0-6.5 � Acidic side chain: pI ~ 2.5-3.5� Basic side chain: pI ~ 7.5-11

������������ alaninealaninealaninealanine �' �' �' �' pIpIpIpI = 6.0= 6.0= 6.0= 6.0

+���(�(� �� ����+���(�(� �� ����+���(�(� �� ����+���(�(� �� ���� pHpHpHpH �����G�����G�����G�����G 6 6 6 6.0 .0 .0 .0 alaninealaninealaninealanine ��� "+�"���� "+�"���� "+�"���� "+�"� zwitterionzwitterionzwitterionzwitterion

+���(�(� ���+���(�(� ���+���(�(� ���+���(�(� ��� ( ( ( (pH > 7.0pH > 7.0pH > 7.0pH > 7.0) ) ) ) alaninealaninealaninealanine ���������(����������(����������(����������(�

+���(�(� ���+���(�(� ���+���(�(� ���+���(�(� ��� ( ( ( (pH < 6.0)pH < 6.0)pH < 6.0)pH < 6.0)alaninealaninealaninealanine ������������������������������������������������

NH3

CH CCH3 O

O

NH2

CH CCH3 O

O

NH3

CH CCH3 OH

O

ElectrophoresisElectrophoresisElectrophoresisElectrophoresis

������� +�' ����e������������ +�' ����e������������ +�' ����e������������ +�' ����e���������������������������!�-�������!�-�������!�-�������!�-����� ��������������Z�f��������������Z�f��������������Z�f��������������Z�f

+����e�����+����e�����+����e�����+����e�������������������������������(��'e�����F������(��'e�����F������(��'e�����F������(��'e�����F !�-�!�-�!�-�!�-���(��(��(��( �� �� �� �� �=��=��=��=�+!�� ������ +!�� ������ +!�� ������ +!�� ������ ���(�(� �./�/���� �����(�(� �./�/���� �����(�(� �./�/���� �����(�(� �./�/���� �� pHpHpHpH ��!Y ���!Y ���!Y ���!Y �

��- �+!���'�;//���*�����- �+!���'�;//���*�����- �+!���'�;//���*�����- �+!���'�;//���*��� �����������������������������.����(- ��� �� �.�����h����������.����(- ��� �� �.�����h����������.����(- ��� �� �.�����h����������.����(- ��� �� �.�����h�����.����.����.����. �YJ�.��YJ�.��YJ�.��YJ�.� pIpIpIpI '(�'(�'(�'(� pH pH pH pH ������������ bufferbufferbufferbuffer

pHpHpHpH <<<< pIpIpIpI �������������������������������)*�������������)*�������������)*�������������)*�� ��� +��,-$�.�%//� * ��� +��,-$�.�%//� * ��� +��,-$�.�%//� * ��� +��,-$�.�%//� *pHpHpHpH <<<< pIpIpIpI �������������������������������)*�������������)*�������������)*�������������)*�� ��� +��,-$�.�%//� * ��� +��,-$�.�%//� * ��� +��,-$�.�%//� * ��� +��,-$�.�%//� *

pHpHpHpH >>>> pIpIpIpI �������������������������������) *�����������) *�����������) *�����������) * ��� +��,-$�.�%//�*�� ��� +��,-$�.�%//�*�� ��� +��,-$�.�%//�*�� ��� +��,-$�.�%//�*��pHpHpHpH >>>> pIpIpIpI �������������������������������) *�����������) *�����������) *�����������) * ��� +��,-$�.�%//�*�� ��� +��,-$�.�%//�*�� ��� +��,-$�.�%//�*�� ��� +��,-$�.�%//�*��

pHpHpHpH ==== pIpIpIpI �������������������������������)��4- �%��� +��5��,-$�.�%//������������)��4- �%��� +��5��,-$�.�%//������������)��4- �%��� +��5��,-$�.�%//������������)��4- �%��� +��5��,-$�.�%//�pHpHpHpH ==== pIpIpIpI �������������������������������)��4- �%��� +��5��,-$�.�%//������������)��4- �%��� +��5��,-$�.�%//������������)��4- �%��� +��5��,-$�.�%//������������)��4- �%��� +��5��,-$�.�%//�

�����������������������6,���#������6,���#������6,���#������6,���#��� Ala (Ala (Ala (Ala (pIpIpIpI = 6.0)= 6.0)= 6.0)= 6.0) His (10.0) His (10.0) His (10.0) His (10.0) � � � � Asp Asp Asp Asp (2.0) (2.0) (2.0) (2.0) ��+����+����+����+��C��� ��� �5���C��� ��� �5���C��� ��� �5���C��� ��� �5��� electrophoresis electrophoresis electrophoresis electrophoresis ",�� � � *�/�/��",�� � � *�/�/��",�� � � *�/�/��",�� � � *�/�/�� pH 6.0pH 6.0pH 6.0pH 6.0 ����������������� �� � �� ��%���������� �� � �� ��%���������� �� � �� ��%���������� �� � �� ��%�

�]"�"�"$�(��]"�"�"$�(��]"�"�"$�(��]"�"�"$�(����( ���( ���( ���( "�� "�� "�� "��

�j����� �����j����� �����j����� �����j����� �������������������������������.J��� �����.�!�"�������.J��� �����.�!�"�������.J��� �����.�!�"�������.J��� �����.�!�" ----NHNHNHNH2222 !�"!�"!�"!�" ----COOH COOH COOH COOH !�-��� !�-��� !�-��� !�-��� side chainside chainside chainside chain

�]"�"�"$����]"�"�"$����]"�"�"$����]"�"�"$����]"�"�"$����]"�"�"$����]"�"�"$����]"�"�"$��� NinhydrinNinhydrinNinhydrinNinhydrinNinhydrinNinhydrinNinhydrinNinhydrin

NinhydrinNinhydrinNinhydrinNinhydrin �f((�\"G�\ �f((�\"G�\ �f((�\"G�\ �f((�\"G�\���( ���( ���( ���( "�� "�� "�� "�� ��k�"� �̂lm��& �� ����I��"���k�"� �̂lm��& �� ����I��"���k�"� �̂lm��& �� ����I��"���k�"� �̂lm��& �� ����I��"�

R-CHO + CO2 + 3 H2O

OH

O O

O

N

NH2

CH CR OH

O

O

O

OH

OH

++++++++

�]"�"�"$����"����b �(�]"�"�"$����"����b �(�]"�"�"$����"����b �(�]"�"�"$����"����b �(�]"�"�"$����"����b �(�]"�"�"$����"����b �(�]"�"�"$����"����b �(�]"�"�"$����"����b �(G �G �G �G �G �G �G �G �

�]"�"�"$� ���� Q'��(�\"��(����( "����� �������a&��I

�]"�"�"$���� Q( "���(�(��� ����� ��"����b �(G � (amide linkage)

���( ���b ���G�� (peptide linkage)

CH2 CH2N OH

O

CH3

CH CH2N OH

O

+

CH2 CH2N

O

CH3

CH CNH OH

O

�]"�"�"$����"����b G�\��Gd��]"�"�"$����"����b G�\��Gd��]"�"�"$����"����b G�\��Gd��]"�"�"$����"����b G�\��Gd��]"�"�"$����"����b G�\��Gd��]"�"�"$����"����b G�\��Gd��]"�"�"$����"����b G�\��Gd��]"�"�"$����"����b G�\��Gd�

��"��o� ���( "����& �� Q thiol (-SH) ��� cystein f cysteine 2

���$�� ($Q������ # ��"� oxidation �(� thiols G����b G�

\��Gd� (-S- S-)

CH2

CH CH2N OH

O

SH

H2C

CH CH2N OH

O

SH

CH2

CH CH2N OH

O

S

H2C

CH CH2N OH

O

S

++++

���G�����G�����G�����G���� �������� �������� �������� ������

���;�����;�����;�����;��������� �������������� �������������� �������������� ������������������������������������=��=��=��=��j����� ��.�j����� ��.�j����� ��.�j����� ��. � +�!�"� +�!�"� +�!�"� +�!�"������������������������\�(\�(\�(\�(�.��.��.��.�!�"��!�"��!�"��!�"����������

;����;��;����;��;����;��;����;�� ((((dipeptidedipeptidedipeptidedipeptide))))

Glycine Alanine

Glycylalanine

CH2 CH3N

O

CH3

CH CNH O

O

CH2 CH3N O

O

CH3

CH CH3N O

O

+

DipeptideDipeptideDipeptideDipeptide �����9����.��.������9����.��.������9����.��.������9����.��.�������������������������(��(�- k����(��(�- k����(��(�- k����(��(�- k ��;�;������;�;������;�;������;�;����

HC

CH CH3N O

O

CH3

CH3

TriTriTriTripeptidepeptidepeptidepeptide

Valine

Glycylalanylvaline

CH2 CH3N

O

CH3

CH CNH O

O

Glycylalanine

CH2 CH3N

O

CH3

CH CNH

O

HC

CH CNH O

O

CH3

CH3

++++

tripeptidetripeptidetripeptidetripeptide �����9����.��.������9����.��.������9����.��.������9����.��.�������������������������;��������;��������;��������;���� ;�;�;�;� tetrapeptidetetrapeptidetetrapeptidetetrapeptide, , , , pentapeptidepentapeptidepentapeptidepentapeptide ������������

9��� 9��� 9��� 9��� peptide peptide peptide peptide ��������������������������������������������������!(� k��!(� k��!(� k��!(� k !� !� !� !� ��;���(��(�����;���(��(�����;���(��(�����;���(��(���+!,+!,+!,+!, ��� ������ ������ ������ ��� polypeptidepolypeptidepolypeptidepolypeptide !�-�����. ���!�-�����. ���!�-�����. ���!�-�����. ���

�����$�Q���'�����(������$�Q���'�����(������$�Q���'�����(������$�Q���'�����(����G�����G�����G�����G��

+!��� !�"+!��� !�"+!��� !�"+!��� !�"'����� �'����� �'����� �'����� ������� "���\� ������ "���\� ������ "���\� ������ "���\� ��� ������ ������ ������ ��� NNNN----terminalterminalterminalterminal ��!�"��!�"��!�"��!�"������������

���\��(������� "���������\��(������� "���������\��(������� "���������\��(������� "������ ��� ������ ������ ������ ��� CCCC----terminalterminalterminalterminal

��� ��- ���� ��- ���� ��- ���� ��- ���� �(=��.���� �(=��.���� �(=��.���� �(=��.����\� ;�������\� ;�������\� ;�������\� ;���� � ��(� � ��(� � ��(� � ��(� �=��=��=��=�(��� ���(��� ���(��� ���(��� ��� ““““----ineineineine”””” �������� ““““----ylylylyl””””

��- �9Y���- �9Y���- �9Y���- �9Y� C C C C----terminalterminalterminalterminal �Y���� ��- ��Y���� ��- ��Y���� ��- ��Y���� ��- �����������������������.Jk��.Jk��.Jk��.Jk ����������������������������

CH2 CH3N

O

CH3

CH CNH O

O

N-terminal C-terminal

Glycylalanine

Glutamylcysteylglycine

CH2 CH3N

O

CH2

CH CNH

O

CH2

CH CNH O

O

CHH3N

COO

SH

Glu-Cys-Gly

Glycylvalylphenylalanine Gly-Val-Phe

�'�����(��������'�����(��������'�����(��������'�����(�������

��������������'���������������������'���������������������'���������������������'������� 4444 ������������ \Y ��������(.�\.�\�'������.\Y ��������(.�\.�\�'������.\Y ��������(.�\.�\�'������.\Y ��������(.�\.�\�'������. �.��J�.��J�.��J�.��J

�'������"��r Q̂ "�'������"��r Q̂ "�'������"��r Q̂ "�'������"��r Q̂ "�'������"��r Q̂ "�'������"��r Q̂ "�'������"��r Q̂ "�'������"��r Q̂ " ((((((((primaryprimaryprimaryprimaryprimaryprimaryprimaryprimary structurestructurestructurestructurestructurestructurestructurestructure))))))))

'���'���'���'���(=��.�(=��.�(=��.�(=��.�����������������������������������������k��������k��������k��������k �� �.��.����(��(��������� �.��.����(��(��������� �.��.����(��(��������� �.��.����(��(������� !�-�!�-�!�-�!�-� polypeptidepolypeptidepolypeptidepolypeptide

Gly Ile Val Gln Cys Cys Ala Ser Val Cys Ser Leu

Asp Asp Asp Asp ---- ArgArgArgArg ---- Val Val Val Val ---- TyrTyrTyrTyr ---- IleIleIleIle ---- His His His His ---- Pro Pro Pro Pro ---- PhePhePhePheAsp Asp Asp Asp ---- ArgArgArgArg ---- Val Val Val Val ---- TyrTyrTyrTyr ---- IleIleIleIle ---- His His His His ---- Pro Pro Pro Pro ---- PhePhePhePhe

�'������"����"$ Q̂ "�'������"����"$ Q̂ "�'������"����"$ Q̂ "�'������"����"$ Q̂ "�'������"����"$ Q̂ "�'������"����"$ Q̂ "�'������"����"$ Q̂ "�'������"����"$ Q̂ " ( ( ( ( ( ( ( (secondasecondasecondasecondasecondasecondasecondasecondaryryryryryryryry structurestructurestructurestructurestructurestructurestructurestructure)))))))) '�������.��.������(��(�� ��'�������.��.������(��(�� ��'�������.��.������(��(�� ��'�������.��.������(��(�� ���"�'����= ��"�'����= ��"�'����= ��"�'����= ����������������� �� *�����-��� *�����-��� *�����-��� *�����-� '����(� �'����(� �'����(� �'����(� ��.(/��.(/��.(/��.(/� '(�'��'e'(�'��'e'(�'��'e'(�'��'e

*.�*.�*.�*.�����������������������������

��*.Z�;o����p� +��*.Z�;o����p� +��*.Z�;o����p� +��*.Z�;o����p� +

��(��(��(��(��(��(��(��( '(�'(�'(�'(�////!�-�!�-�!�-�!�-� ��!�����!�����!�����!���

��(��(��(��(��(��(��(��(

αααααααα--------HelixHelixHelixHelixHelixHelixHelixHelix ββββββββ--------Pleated SheetPleated SheetPleated SheetPleated SheetPleated SheetPleated SheetPleated SheetPleated Sheet

�'������"���"$ Q̂ "�'������"���"$ Q̂ "�'������"���"$ Q̂ "�'������"���"$ Q̂ "�'������"���"$ Q̂ "�'������"���"$ Q̂ "�'������"���"$ Q̂ "�'������"���"$ Q̂ " ( ( ( ( ( ( ( (tertiatertiatertiatertiatertiatertiatertiatertiaryryryryryryryry structurestructurestructurestructurestructurestructurestructurestructure))))))))

�������������.����!��.����������������.����!��.����������������.����!��.����������������.����!��.��� 2222oooo structurestructurestructurestructure

��������!��.��������!��.��������!��.��������!��.�=��=��=��=�+!���� ���.J��� +!���� ���.J��� +!���� ���.J��� +!���� ���.J��� ���=J����=J����=J����=J� ((((hudrophilichudrophilichudrophilichudrophilic) ) ) ) � "����� "����� "����� "���� '(���'(���'(���'(����� ;����.J��� ;����.J��� ;����.J��� ;����.J� (hydrophobic) (hydrophobic) (hydrophobic) (hydrophobic) � "��+� "��+� "��+� "��+

��9� �;��*�����'��!(� ��9� �;��*�����'��!(� ��9� �;��*�����'��!(� ��9� �;��*�����'��!(� ������������ ;�'�;�'�;�'�;�'� ---- *.Z�;o����*.Z�;o����*.Z�;o����*.Z�;o���� ---- *.Z�*.Z�*.Z�*.Z�����(�����(�����(�����(� - ��*���(-���*���(-���*���(-���*���(-� - HydrophobicHydrophobicHydrophobicHydrophobic interactioninteractioninteractioninteraction

collagencollagencollagencollagenhemoglobinhemoglobinhemoglobinhemoglobin

�'������"�#��� Q̂ "�'������"�#��� Q̂ "�'������"�#��� Q̂ "�'������"�#��� Q̂ "�'������"�#��� Q̂ "�'������"�#��� Q̂ "�'������"�#��� Q̂ "�'������"�#��� Q̂ " ( ( ( ( ( ( ( (quaternaryquaternaryquaternaryquaternaryquaternaryquaternaryquaternaryquaternary structurestructurestructurestructurestructurestructurestructurestructure))))))))

����������� \.�\������������������� \.�\������������������� \.�\������������������� \.�\�������� polypeptidepolypeptidepolypeptidepolypeptide !(� !� �������(���.!(� !� �������(���.!(� !� �������(���.!(� !� �������(���. !�-��.��.�!� �- !�-��.��.�!� �- !�-��.��.�!� �- !�-��.��.�!� �- �� ;�+��� ;�+��� ;�+��� ;�+� peptidepeptidepeptidepeptide

The four levels of protein structureThe four levels of protein structureThe four levels of protein structureThe four levels of protein structure

���"�'� ��'�����r Q̂ "�(����������"�'� ��'�����r Q̂ "�(����������"�'� ��'�����r Q̂ "�(����������"�'� ��'�����r Q̂ "�(�������

Amino acid analysisAmino acid analysisAmino acid analysisAmino acid analysisAmino acid analysisAmino acid analysisAmino acid analysisAmino acid analysis

���� �������������� �(���$ amino acid ��"����� ��

��� l��G�

���� �I hydrolysis ��$�������������� �I�� amide linkage ���

((��� amino acid ����� �

���� �I���$��� �"Q#��(����ul�(� amino acid ��$�� amino

acid analyzer

Sequence determinationSequence determinationSequence determinationSequence determinationSequence determinationSequence determinationSequence determinationSequence determination� ��I������(����(� amino acid� ��$�"�'� �����$����(��(������� �� ��� partial hydrolysis

�"�'� ��"�'� ��"�'� ��"�'� � NNNN----terminal:terminal:terminal:terminal:� �� phenyl isothiocyanate (Edman reagent) \a&�# �I�]"�"�"$���� Q amino �� thiourea derivative

� �I phenylthiohydantoin G��$��� �"Q#� #I�I�������"��(� amino acid ��& N-terminal G�

� hydrolysis of thiourea �� phenylthiohydantoin �� polypeptide �� ��& � amino acid �($�� polypeptide ������ 1 ���$

NH3

+CH C

OR1

NH CH C

OR2

NH CH C

OR3

N C S

NH C

S

NH CH C

OR1

NH CH C

OR2

NH CH C

OR3

HCl, H2O

NCS

NH

CH

C O

R1

NH3

+CH C

OR2

NH CH C

OR3

+

phenylthiohydantoin

�"�'� ��"�'� ��"�'� ��"�'� � C C C C----terminal:terminal:terminal:terminal:

� �I hydrolysis ������ ��$�� enzyme carboxypeptidase

� ���b ��& C-terminal # ���((� G� polypeptide �� ��& � amino

acid �($�� polypeptide ������ 1 ���$

NH CH C

OR3

NH CH C

OR2

NH CH C

OR1

O-

+ H2O

carboxypeptidase

NH CH C

OR3

NH CH C

OR2

O-+ NH3

+CH C

OR1

O-

���]"���"���]"���"���]"���"���]"���"���]"���"���]"���"���]"���"���]"���" ���"�'� �#� hydrolysis ��&� ���� G �f�IG���(�$ peptide

�(��I partial hydrolysis ���&(��G� polypeptide �������� ��

�"�'� ���$�����$��(���

�"b� hydrolysis ��&�o� G��� ���� enzyme �� reagent ����"� ��&�$���b peptide ���I����

f�� enzyme ��$��"� # G��$$($ (fragment) ��& ���"��(� amino acid �� �(����

� �&(��I����(� amino acid �� fragment ����I����&�� �(���� \(���� # G��I��� �Q�l�(� peptide G�

GlyGlyGlyGly ---- GluGluGluGlu ---- PhePhePhePhe GluGluGluGlu ---- PhePhePhePhe ---- GlyGlyGlyGly PhePhePhePhe ---- GlyGlyGlyGly ---- ArgArgArgArg

GlyGlyGlyGly ---- GluGluGluGlu ---- PhePhePhePheGluGluGluGlu ---- PhePhePhePhe ---- GlyGlyGlyGly

PhePhePhePhe ---- GlyGlyGlyGly ---- ArgArgArgArg

Hydrolyse pentapeptide ��"���a&� G� tripeptide

��������I����(� amino acid '�( GlyGlyGlyGly ---- GluGluGluGlu ---- PhePhePhePhe ---- GlyGlyGlyGly ---- ArgArgArgArg

�I tripeptide ���� ���$���� ��$�� amino acid ��&�� �(����\(����