光谱光度测量的行为
分光光度法蛋白质溶液(测量蛋白质在特定波长内对光的吸收程度)仅在可见光范围内对含有彩色假体基团(非蛋白质组分)的蛋白质有用。这种蛋白质的例子包括红血红素蛋白血的紫色色素视网膜的眼睛,绿色和黄色蛋白质包含胆汁色素,蓝色含铜蛋白质,和深棕色蛋白质称为黑色素.肽键由于含有羰基,可以吸收波长很短(185-200纳米)的光能。而苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的芳香环则会被吸收紫外线波长在280到290纳米之间。色氨酸对紫外线的吸光度最大,酪氨酸的吸光度最小,苯丙氨酸的吸光度最小。如果蛋白质的酪氨酸或色氨酸含量是已知的,那么蛋白质的浓度也就知道了解决方案可以通过测量其在280到290纳米之间的吸光度来确定。
旋光性
可以回忆起氨基酸,除甘氨酸外,都表现出光学活性(分子平面旋转)极化淡定;见上图氨基酸的理化性质).因此,蛋白质也具有光学活性就不足为奇了。当使用可见范围内波长的偏振光时,它们通常是左旋的(即,它们将偏振面向左旋转)。虽然特定的旋转(蛋白质溶液的浓度和光在其中传播距离的函数)大多数l-氨基酸的变化范围为−30°到ο +30°氨基酸胱氨酸具有大约- 300°的特定旋转。尽管蛋白质的旋光性取决于组成蛋白质的所有氨基酸,但最重要的是胱氨酸和芳香族氨基酸苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸。其他氨基酸对蛋白质光学活性的贡献是可以忽略不计的。
蛋白质的化学反应性
关于蛋白质内部结构的信息可以通过化学方法获得,从而揭示某些基团是否存在于蛋白质表面分子从而能够反应它们是否被埋在里面紧密折叠肽链,因此不能反应。在这种研究中使用的化学试剂必须是不影响蛋白质结构的温和试剂。
酪氨酸的反应性是特别有趣的。例如,人们已经发现,六种酪氨酸中只有三种是天然存在的酶核糖核酸酶可以被碘化(即,反应接受一个碘原子)。酶催化的碘化核糖核酸酶的分解被用来识别肽,其中碘化酪氨酸存在。三个可以被碘化的酪氨酸位于核糖核酸酶的表面;其他的,被认为是不可接近的,被认为是埋藏在分子中。酪氨酸也可以通过其他技术来识别。,用重氮处理化合物或tetranitromethane。由于形成的化合物是有色的,当蛋白质被酶分解时,它们很容易被检测到。
半胱氨酸可以通过与碘乙酸等化合物偶联来检测酸或碘乙酰胺;该反应的结果是形成羧甲基半胱氨酸或氨基甲基半胱氨酸,这可以通过氨基酸测定含有它们的肽来检测。某些组氨酸的咪唑基团也可以通过与相同试剂在不同条件下偶联而定位。不幸的是,很少有其他氨基酸可以标记而不改变蛋白质的二级和三级结构。
蛋白质亚基的结合
许多分子量超过50000的蛋白质以络合物的形式存在于水溶液中:二聚体、四聚体和高级聚合物。由两个、四个或更多重复的基本结构单元组成的链。亚单位被称为单体或原聚体,通常以偶数形式出现。不到10%的人聚合物都有奇数个单体。亚基的排列被认为是规则的,可以是循环的、立方的或四面体的。一些小蛋白质也含有亚基。胰岛素,例如,用分子量约6000个,由二硫桥(- s - s -)连接的两个肽链组成。在免疫球蛋白中也发现了类似的链间二硫键。在其他蛋白质中,氢键和疏水键(由蛋白质的氨基酸侧链之间的相互作用产生)缬氨酸,亮氨酸,异亮氨酸,和苯丙氨酸)导致聚合亚基的。有些蛋白质的亚基是相同的;其他人的情况则不同。血红蛋白是由两条α链和两条β链组成的四聚体。