如何鉴定多肽结构

多肽是一类由11~50个氨基酸通过肽键连接的化合物，它与蛋白质仅肽链长短之别，二者间并无严格区分。与蛋白质相同，它的结构层次也分为四个级别：一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。一级结构指的是多肽分子中，从N端至C端的氨基酸排列顺序；二级结构指肽链本身的折叠和盘绕的方式；三级结构是在二级结构的基础上，整条肽链进一步折叠、卷曲和盘绕形成的三维空间结构；四级结构是多亚基蛋白质中各个具有三级结构的多肽链以适当的方式聚合所形成的三维结构。除了一级结构之外，其余三个结构层次通常被统称为多肽的高级结构或空间结构。

图1 多肽的结构示意图

多肽的结构与功能有着密切的关系，通过鉴定多肽结构，可以帮助我们更深入的了解生物活性、与其他分子的相互作用以及参与的生物过程，解析多肽在生物体内的具体作用，从而更好的将其利用到医学、生物技术等研究领域。这里将多肽的结构鉴定分为一级结构鉴定和空间结构鉴定两种，对应的方法主要有以下几种：

1、多肽的一级结构鉴定

多肽的一级结构鉴定又称为多肽序列分析，常见的序列分析方法有：

• Edman降解法：这是最传统的方法，可以连续地、逐一地确定多肽的N端氨基酸序列。在每一轮中，多肽的N端氨基酸被选择性地标记，然后被切除并识别。这个过程可以多次重复，逐步确定氨基酸序列。

• 质谱法（MS)：近年来，质谱法已经成为多肽测序的首选方法，它可以通过测量多肽的质量-电荷比（m/z）来确定其分子量，并进一步通过碎片离子分析来推断多肽的序列。

• DNA测序法：由于测定 DNA 的核苷酸序列比测定多肽的氨基酸序列更为容易，对于较长的肽链，可以分离编码该肽链的基因，测定其核苷酸序列，再用遗传密码推断氨基酸序列。

2、多肽的空间结构鉴定

• 红外光谱：红外光谱是鉴定有机化合物结构的重要方法，具有样品用量小和不需要高纯晶体等特点。该方法利用红外辐射与物质分子间的相互作用来研究多肽的结构。红外光谱可以提供多肽中酰胺键、羧基、氨基等基团的信息，从而推断多肽的构象和二级结构。

• 核磁共振（NMR)：NMR利用核磁共振现象来研究多肽的结构。通过测量多肽中原子核（如1H、13C、15N等）的核磁共振信号，可以获取多肽的立体结构和动力学信息。

• 圆二色谱法（CD)：这种方法主要利用圆二色性来研究多肽的立体结构。圆二色谱对多肽的主链构象敏感，可以反映肽链骨架的电子跃迁情况，从而提供多肽的立体结构信息。

• X射线晶体学：通过测定晶体中X射线的衍射模式来确定多肽的结构。多肽晶体的结构信息可以通过衍射图谱解析出来。该法也是迄今为止研究多肽结构最有效的方法，所能达到的精度是任何其他方法所不能比拟的。

实际应用中，通常需要根据具体的实验目的和多肽的性质选择合适的鉴定方法。百泰派克生物科技采用Thermo Fisher的Q ExactiveHF质谱平台，结合Nano-LC纳升色谱，提供高效精准的蛋白/多肽结构鉴定服务技术包裹，可对各种蛋白/多肽样品的一级、二级等结构进行解析，包括多肽链中氨基酸的种类、数目和排列顺序以及多肽链内或链间二硫键的位置和数目等，欢迎免费咨询。

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