氨基酸、多肽及蛋白質(zhì)類藥物

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1、氨基酸、多肽及蛋白質(zhì)類藥物山東藥品食品職業(yè)學(xué)院張慧婧第一部分氨基酸、多肽及蛋白質(zhì)基本知識(shí)一、蛋白質(zhì)基本知識(shí)蛋白質(zhì)是一切生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，是生物體的重要組成成分之一。無論是病毒、細(xì)菌、寄生蟲等簡(jiǎn)單的低等生物，還是植物、動(dòng)物等復(fù)雜的高等生物，均含有蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)占人體重量的16%～20%，約達(dá)人體固體總量的45%，肌肉、血液、毛發(fā)、韌帶和內(nèi)臟等都以蛋白質(zhì)為主要成分的形式存在；植物體內(nèi)蛋白質(zhì)含量較動(dòng)物偏低，但在植物細(xì)胞的原生質(zhì)和種子中蛋白質(zhì)含量較高，如大豆中蛋白含量約為38%，而黃豆中高達(dá)40%；微生物中蛋白質(zhì)含量也很高，細(xì)菌中的蛋白質(zhì)含量一般為50%～80%，干酵母中蛋白質(zhì)含量

2、也高達(dá)46．6%，病毒除少量核酸外幾乎都由蛋白質(zhì)組成，瘋牛病的病原體——朊病毒僅由蛋白質(zhì)組成。這些不同種類的蛋白質(zhì)，具有獨(dú)特的生物學(xué)功能，幾乎參與了所有的生命現(xiàn)象和生理過程，可以說一切生命現(xiàn)象都是蛋白質(zhì)功能的體現(xiàn)。1．生物催化作用作為生命體新陳代謝的催化劑——酶，是被認(rèn)識(shí)最早和研究最多的一大類蛋白質(zhì)，它的特點(diǎn)是催化生物體內(nèi)的幾乎所有的化學(xué)反應(yīng)。生物催化作用是蛋白質(zhì)最重要的生物功能之一。正是這些酶類決定了生物的代謝類型，從而才有可能表現(xiàn)出不同的各種生命現(xiàn)象。2．結(jié)構(gòu)功能第二大類蛋白質(zhì)是結(jié)構(gòu)蛋白，它們構(gòu)成動(dòng)、植物機(jī)體的組織和細(xì)胞。在高等動(dòng)物中，纖維狀膠原蛋白是結(jié)締組織及骨骼的

3、結(jié)構(gòu)蛋白，α-角蛋白是組成毛發(fā)、羽毛、角質(zhì)、皮膚的結(jié)構(gòu)蛋白。絲心蛋白是蠶絲纖維和蜘蛛網(wǎng)的主要組成成分。膜蛋白是細(xì)胞各種生物膜的重要成分，它與帶極性的脂類組成膜結(jié)構(gòu)。3.運(yùn)動(dòng)收縮功能另一類蛋白質(zhì)在生物的運(yùn)動(dòng)和收縮系統(tǒng)中執(zhí)行重要功能。肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白是肌肉收縮系統(tǒng)的兩種主要成分。細(xì)菌的鞭毛或纖毛蛋白同樣可以驅(qū)動(dòng)細(xì)胞作相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)。4.運(yùn)輸功能有些蛋白質(zhì)具有運(yùn)輸功能，屬于運(yùn)載蛋白，它們能夠結(jié)合并且運(yùn)輸特殊的分子。如脊椎動(dòng)物紅細(xì)胞中的血紅蛋白和無脊椎動(dòng)物的血藍(lán)蛋白起運(yùn)輸氧的功能，血液中的血清蛋白運(yùn)輸脂肪酸，β-脂蛋白運(yùn)輸脂類。許多營養(yǎng)物質(zhì)（如葡萄糖、氨基酸等）的跨膜輸送需要載體蛋

4、白的協(xié)助，細(xì)胞色素類蛋白在線粒體和葉綠體中擔(dān)負(fù)傳遞電子的功能。5.代謝調(diào)節(jié)功能執(zhí)行該功能的主要是激素類蛋白質(zhì)，如胰島素可以調(diào)節(jié)糖代謝。細(xì)胞對(duì)許多激素信號(hào)的響應(yīng)通常由GTP結(jié)合蛋白（G蛋白）介導(dǎo)。6.保護(hù)防御功能細(xì)胞因子、補(bǔ)體和抗體等是參與機(jī)體免疫防御和免疫保護(hù)最為直接和最為有效的功能分子，其化學(xué)本質(zhì)大都為蛋白質(zhì)，免疫細(xì)胞因子、補(bǔ)體和抗體等目前也已用于免疫性疾病和一些非免疫性疾病的預(yù)防和治療。153.其他功能在動(dòng)、植物中有些蛋白質(zhì)主要是作為營養(yǎng)貯藏物，如植物種子中的谷蛋白、動(dòng)物的卵清蛋白及牛奶中的酪蛋白等。還有一些蛋白質(zhì)具有特殊的功能，如一種非洲植物中產(chǎn)生的蛋白質(zhì)具有濃郁的

5、甜味，稱為應(yīng)樂果甜蛋白；一些南極魚類的血漿中含有抗凍蛋白，可以防止血液在極低溫度下凍結(jié)。不同來源的蛋白質(zhì)其分子大小可能不同，但是其元素組成、數(shù)量卻大致相似。除了含有碳、氫、氧、氮元素外，大部分還含有硫。有些蛋白質(zhì)還含有其他元素，特別是磷、鐵、鋅及銅。多數(shù)蛋白質(zhì)含氮量相對(duì)固定，約為16%，這是蛋白質(zhì)的一個(gè)重要特點(diǎn)。因?yàn)榈厝菀淄ㄟ^凱氏定氮法進(jìn)行測(cè)定，故蛋白質(zhì)的含量可以由氮的含量乘以6.25（100/16）計(jì)算得到。二、氨基酸基本知識(shí)蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量非常大，但是在酸、堿或酶的作用下可以被逐漸降解成相對(duì)分子質(zhì)量的肽段，最終生成α-氨基酸，因此α-氨基酸是蛋白質(zhì)分子組成的基

6、本單位。氨基酸是指含有氨基的羧酸，通常由5種元素組成，即碳、氫、氧、氮和硫。在自然界中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的氨基酸種類非常多，但其中常見的組成蛋白質(zhì)的氨基酸只有20種，除甘氨酸外均為L(zhǎng)-α-氨基酸，其中脯氨酸是一種L-α-亞氨基酸。甲硫氨酸、纈氨酸、賴氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、色氨酸、蘇氨酸人體不能合成或合成速度不足以滿足人體需要，必須由體外補(bǔ)充，稱為必需氨基酸。另外，精氨酸和組氨酸人體雖能合成，但通常不能滿足正常的需要，或疾病時(shí)也需額外供給，因此，又被稱為半必需氨基酸或條件必需氨基酸。嬰幼兒生長(zhǎng)期精氨酸和組氨酸是必需氨基酸。人體對(duì)必需氨基酸的需要量隨著年齡的增加而下降，成

7、人比嬰兒顯著下降。氨基酸的主要作用：1.合成蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)在胃腸道經(jīng)多種消化酶作用，分解為低分子的多肽或氨基酸后，在小腸內(nèi)被吸收，沿肝門靜脈進(jìn)入肝臟。一部分氨基酸在肝臟內(nèi)進(jìn)行分解或合成蛋白質(zhì)；另一部分氨基酸繼續(xù)伴隨血液分布到各個(gè)組織器官，合成各種特異性的組織蛋白。在正常情況下氨基酸進(jìn)入血液速度與其輸出速度幾乎相等，正常人血液中動(dòng)態(tài)氨基酸含量相當(dāng)恒定。2.氮平衡作用每日膳食中蛋白質(zhì)的質(zhì)和量適宜時(shí)，攝入的氮量與由糞、尿和皮膚排出的氮量相等，稱之為氮總平衡，實(shí)際上是蛋白質(zhì)和氨基酸之間不斷合成與分解的平衡。3.轉(zhuǎn)變?yōu)樘腔蛑景被岱纸獯?/p>