蛋白质和肽

所有生物细胞都能生成肽，根据氨基酸组成不同，肽具有广泛的特性和功能，包括：

• 抗菌/抗真菌
• 抗病毒
• 抗肿瘤
• 调节免疫/抗炎
• 调节神经化学系统
• 调节内分泌系统
• 调节心血管系统
• 调节胃肠道系统
• 调节肾脏系统
• 调节呼吸系统

除了对上述系统的调节作用外，肽还被认为是细胞间通讯的介质。人体分泌的短肽被接收细胞的细胞膜吸收，并传递起源细胞的理化状态信息。同一个生物体中可同时存在多种信号肽。例如，在开花植物拟南芥（Arabidopsis thaliana）的全基因组测序中，已识别出超1000个潜在信号肽，其中大多数尚未被表征。

蛋白质是一种复杂的长链多肽，可形成折叠的三维结构，与短肽相比，可执行更复杂的功能。肽与蛋白质、碳水化合物,、脂类和核酸统称为生物大分子 — 是生物体必不可少的基本物质。

与结构较为小巧的肽一样，氨基酸的序列和结构不同，决定了蛋白质的多样功能。从浮游细菌使用的鞭毛到调节哺乳动物的血糖水平，蛋白质在人体内完成着各种各样的任务，探索蛋白质的组成结构对于理解它们如何完成这些任务至关重要。

蛋白质四级结构：

1. 一级结构 ：蛋白质分子多肽链中氨基酸的排列序列（从N端到C端）
2. 二级结构 ：氨基酸链上的氨基酸相互作用，导致链卷曲或折叠成非线性形状（如α螺旋和β折叠），产生的这种结构称为二级结构
3. 三级结构 ：由附在氨基酸链上的R基团（如离子键、氢键、二硫键和疏水键）相互作用形成的结构
4. 四级结构 ：多条多肽链（或亚基）连接在一起形成的蛋白质结构（如血红蛋白，由四个独立的亚基组成）

蛋白质分离

由于蛋白质分子的化学和物理性质各不相同，可通过以下几种常用方法进行分离，以便后续分析：

• 离心法 —— 蛋白质的质量和形状决定了其在高离心力作用下具有的特定沉降速率，从而实现高效分离
• 凝胶电泳分离法 —— 当施加电场时，不同分子量的多肽链在凝胶基质（如聚丙烯酰胺）中以不同速率迁移
• 液相色谱分离法 —— 根据蛋白质在装填微球的色谱柱中的不同运动轨迹进行分离。液相色谱法可通过质量（凝胶过滤柱）、电荷（离子交换柱）和配体结合行为（亲和柱）进行分离。