从酶的专一性角度分析为何蛋白质多肽中没有D型氨基酸?
通常的解释是,酶具有高度专一性。专一性表现在对某一种键的催化上(如水解糖苷键、肽键),高度专一性的酶不仅对化学键有要求,对该键两侧的基团也有要求(胰蛋白酶),甚至对基团的构型也有严格要求(体内所有蛋白质合成或分解的酶都只认L型氨基酸)。
如果解释得再详细一点,本人的理解是,酶分子中都有一个活性中心,用来与底物分子结合的。这个活性中心具有特定的三级结构,能和底物特异结合并将底物转化为产物。
由于自然选择的原因(很可能是偶然性因素),酶的活性中心只选择了与L-型氨基酸结合,不能与D-型氨基酸结合,所以蛋白质中只有L-型氨基酸,没有D-型氨基酸。
就如生物体内所有的糖都是D-型的,没有L-型的一样。
如何确定一种活性肽分子中含有d型氨基酸?
活性肽分子中不会含有d型氨基酸。
自然界合成的氨基酸都是L型的,相应的由氨基酸组成的活性肽也都是L型的,没有D型的。人工合成的氨基酸,会含有D型,但人工合成的D型氨基酸合成的活性肽,一般也不会有生物活性。
氨基酸L型和D型结构,对形成的多肽有何影响
氨基酸通过肽键连接在一起构成多肽,由于氨基酸的种类、数量、序列等不同,所以组成的多肽也千变万化,具有各种各样的功能和作用。
而在自然界中,氨基酸有20多个种类,除了最简单的甘氨酸以外,其它氨基酸都有另一种手性对映体。就像和“镜子中的物体”的区别。科学家将这两种分子用L和D区分,D型是左手分子,L型是右手分子。
生物界各种蛋白质除一些细菌的细胞壁中的短肽和个别抗生素外几乎都是由L-氨基酸所构成的,含D-氨基酸的极少。
D型氨基酸在20世纪70年代被科学家在人体中发现,但到80年代后期才被广泛开展研究。非天然的D型氨基酸虽然不是构成蛋白质的基本结构单元,但许多植物、微生物和高等植物中都有D-氨基酸的存在。
氨基酸中与羧基直接相连的碳原子上有个氨基,这个碳原子上连的基团或原子都不一样,称手性碳原子,当一束偏振光通过它们时,光的偏振方向将被旋转,根据旋光性的不同,分为左旋和右旋,即L系和D系,如D-丙氨酸是右旋的和L-丙氨酸是左旋的,恰似左、右手,互为镜像。而构成天然蛋白质的氨基酸都是L系。注意,一般称D型、L型。
L型氨基酸可以用来合成蛋白质,D型氨基酸不能合成蛋白质,只能用专门的酶合成小肽。而酸解是L型,天然的。碱解是D型。L型可以做食品保健品化肥,D型只能做药。
d -氨基酸的功效与作用
D
型氨基酸对人体毫无营养价值
1.医药方面。用于合成多肽药物,如多肽抗生素(阿扑西林ASPOXICILLIN),肠胃药(OXTREOTIDE),利尿药,腹泻药(善得定SANDOSTATIN
ACETATE),酶抑制剂,促皮质素类似物,止痛镇痛药,减肥药,Ⅱ型糖尿病治疗药(那格列奈NATEGLINIDE)等。
2.食品方面。天苯二肽(阿斯巴甜),天丙二肽(阿力甜)等新型甜味剂。
3.农药方面。氨基酸农药无需大面积使用,不但可减少人力物力和药用量,且具有毒性低、高效无公害,易被降解利用,原料来源广泛等特点,成为新型农药研究热点。
4.科学研究。通过研究生物体内氨基酸D,L型异构体含量的改变,可作为年带记时器进行气候、水文研究。D型氨基酸还可用于酶的结构-功能分析方面的研究。
氨基酸 多肽 蛋白质 水解蛋白酶
胰蛋白酶(Ca)、胰凝乳蛋白酶(Ca)、羧肽酶(Zn),中性蛋白酶(Zn),嗜热菌蛋白酶(Ca、Zn),胶原酶(Ca、Zn)。这些酶的最适pH值一般在7~9。
只要在酶的最适条件下可以,不管是不是线性多肽,氨基酸之间都是通过肽键连接的,肽键的结构是不变的,只不过有的酶对形成肽键的氨基酸有偏好