疏水作用色譜法

疏水作用色譜法h川raphohir intert3}tion rhromato}raphy使用適度疏水性的固定相，以含鹽的水溶液作為流動(dòng)相，藉疏水作用分離生物大分子化合物的液相色譜法。

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疏水作用提出

1959年，Kauzmann在《蛋白質(zhì)化學(xué)進(jìn)展》上發(fā)表了一篇題為“影響蛋白質(zhì)變性的一些因素”的文章，首次明確提出“疏水作用”這一概念。在當(dāng)時(shí)，生物化學(xué)家已經(jīng)知曉蛋白質(zhì)中含有α螺旋和β折疊；一些蛋白質(zhì)和多肽的序列已經(jīng)測定；但是蛋白質(zhì)的立體結(jié)構(gòu)還正在測定中。

疏水作用實(shí)驗(yàn)描述

與此同時(shí)，Tanford等為疏水作用的存在提供了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。從此以后，疏水作用的概念被蛋白質(zhì)化學(xué)家所接受。目前，不同實(shí)驗(yàn)室對(duì)20種氨基酸的疏水特性分別提出了不同的參數(shù)。對(duì)一個(gè)蛋白質(zhì)肽鏈中的每個(gè)氨基酸殘基也通常使用親/疏水作圖法(hydropathy)描述。通過親/疏水作圖法可以了解整條肽鏈中不同肽段的親/疏水性，進(jìn)而可以對(duì)一些處于蛋白質(zhì)分子表面的抗原決定簇及一些膜蛋白中穿越膜的肽段進(jìn)行預(yù)測。

疏水作用色譜保留機(jī)理與反相色譜基本相同，所不同的是其固定相的疏水性不如反相固定相強(qiáng)，多為低密度分布的甲基、乙基、丙基、丁基和苯基等。疏水作用色譜主要用于蛋白質(zhì)的分離與純化。2100433B

疏水作用蛋白質(zhì)立體結(jié)構(gòu)的形成

在對(duì)蛋白質(zhì)立體結(jié)構(gòu)有所了解的基礎(chǔ)上，蛋白質(zhì)化學(xué)家很自然地希望闡明蛋白質(zhì)立體結(jié)構(gòu)是如何形成的，即肽鏈?zhǔn)侨绾握郫B的。

從Anfinsen經(jīng)典的核糖核酸酶的還原和重氧化實(shí)驗(yàn)，得出蛋白質(zhì)肽鏈折疊的基本原則：蛋白質(zhì)的氨基酸序列決定了蛋白質(zhì)的立體結(jié)構(gòu)，即肽鏈的折疊方式。肽鏈折疊的本質(zhì)，可以簡單地理解為將肽鏈中絕大多數(shù)的疏水殘基包裹到分子內(nèi)部。這種包裹或是說折疊，卻不是任意的。一條肽鏈可以有無數(shù)種可能的折疊方式——空間構(gòu)象，但最終形成的是有活性的特定構(gòu)象。

從蛋白質(zhì)變性研究了解到，肽鏈松散是一個(gè)快速過程，變性后肽鏈在合適條件下的再折疊基本上是變性的逆過程，同樣也是十分快速的。目前對(duì)折疊過程，基本上有2種不同的假設(shè)。一種假設(shè)認(rèn)為，肽鏈中的局部肽段先形成一些構(gòu)象單元即α螺旋、β折疊和β轉(zhuǎn)角等二級(jí)結(jié)構(gòu)，然后再是二級(jí)結(jié)構(gòu)的組合、排列形成蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)；另一種假設(shè)認(rèn)為，首先是肽鏈內(nèi)部的疏水作用起作用，產(chǎn)生一個(gè)塌陷過程，然后經(jīng)調(diào)整，形成不同層次的結(jié)構(gòu)。盡管是不同的假設(shè)，但是很多學(xué)者都認(rèn)為有一個(gè)所謂“熔球態(tài)”的中間狀態(tài)。在熔球態(tài)中，蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)已基本形成，蛋白質(zhì)的整體空間結(jié)構(gòu)也初具規(guī)模。在熔球態(tài)時(shí)，分子立體的結(jié)構(gòu)再作一些局部調(diào)整，最后形成正確的立體結(jié)構(gòu)。這些局部調(diào)整可以理解為內(nèi)部一些殘基之間的疏水/親水平衡的“完善”。就糖蛋白而言，整個(gè)蛋白質(zhì)立體結(jié)構(gòu)的形成和糖基化也有一定關(guān)系。糖殘基或糖鏈?zhǔn)怯H水性較強(qiáng)的基團(tuán)，加到肽鏈上明顯地改變了分子的疏水/親水平衡。

疏水作用蛋白質(zhì)的新生肽鏈的折疊

近年來，對(duì)蛋白質(zhì)的新生肽鏈在體內(nèi)的折疊研究已成為一個(gè)熱點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)了許多幫助肽鏈折疊的蛋白質(zhì)，其中有些有利于二硫鍵的交換和配對(duì)(二硫鍵異構(gòu)酶)與脯氨酰參與的肽鍵的異構(gòu)化(肽基脯氨酰異構(gòu)酶)，還有一大類被稱為蛋白質(zhì)伴侶。后者的主要特點(diǎn)是能和疏水性的肽段結(jié)合，一方面避免肽鏈因疏水作用而聚集，另一方面幫助新生肽鏈形成正確的空間構(gòu)象。對(duì)一些具有四級(jí)結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)伴侶還幫助了亞基間的裝配。在胞質(zhì)中有些蛋白質(zhì)伴侶是由2種亞基構(gòu)成的多聚體，其外形猶如帶有蓋的圓桶，其效果如有魔法的桶，松散的新生肽鏈進(jìn)入，出來的便是有特定空間構(gòu)象的蛋白質(zhì)。