斯坦利淺談：多肽是什么? 肽是由各種氨基酸分子之間經脫水形成肽鍵相連的聚合型有機化合物。與高分子聚合物不同，作為肽鏈基本構建的單體(monomer)是各種氨基酸殘基，它們的側鏈結構各不相同。從分子量大小上很難在某個準確的數值上把肽與蛋白質區別開。至今人們習慣地按肽鏈長短進行如下的表示：

小于10個殘基為寡肽(oligopeptide)或小肽分子。10~80(或100)個殘基為多肽(polypeptide)或肽。大于80(或100)個殘基為蛋白質，也有人主張只有在150個或200個殘基以上的分子才是真正的蛋白質。

斯坦利淺談：多肽是什么?多肽的結構：

肽分子主要骨架結構是由[-氮原子-碳原子-碳原子-]反復串接而成。其中兩個碳原子的化學狀態又不相同，N原子右側的為帶側鏈基(Gly除外)的α-C原子，N原子左側的為酰基C原子。除了Pro殘基外，出現在肽及蛋白質分子中的其他十九種氨基酸殘基上的N原子均帶有一個H原子，后者作為H的供體可以與肽鏈上酰基中的O原子(H的受體)形成氫鍵。除了含殘基數較少的寡肽外，一般的肽分子中往往存在密度很高的氫鍵締合結構，即肽的二級結構。這些結構因為H供體與受體的位置差別，又存在一些不同的形式。

① α-螺旋(α-Helix)

基于各殘基的α-C上側鏈基團的空間位阻及電荷情況的差異，可使α-螺旋有三種類型。

② β-片條或β折疊(β-Sheet)

斯坦利淺談：多肽是什么?當肽鏈上連續存在許多疏水性殘基(如Leu、He、Val、Met、Tyr、Trp、Phe、Ala)時，更容易在每個酰胺結構上發生鏈間平行方式的氫鍵締合。從β-Sheet的結構上可以看出沿著肽鍵延伸的方向主鏈兩側存在大量的氫鍵。它們可使肽鏈之間緊緊地聚集(aggregation)在一起。值得指出的是，當β-Sheet結構在整個主鏈二級結構中占的比例越大時，這個肽的溶解性就越差。這種特征不但會造成縮合接肽反應存在困難，而且在體內還會引發特殊的生物學后果。最明顯的實例就是瘋牛病、帕金森病及AD(早老年性癡呆)等的病理部位均含有大量的不溶性蛋白沉積，其中含有致密的β-Sheet結構。

③ β-轉角(β-turn)

與α-Helix及β-Sheet結構中存在大量氫鍵不同的是，肽鍵中間有時存在相鄰的三個殘基由一個氫鍵形成的十元環結構，由此結構延伸出的N端主鏈及C端主鏈幾乎沿同一方向平行展開。這種含三個殘基的十元環就是β-turn結構。此外，尚有兩個殘基參與的相當于七元環的r-turn結構。但這種結構中的H鍵締合強度較弱。β-turn處在肽鍵的U形拐彎的地方，很容易與體內蛋白受體接近。實際上，可引發許多生物活性效應的配基與受體如與底物、激素與靶點、抗原與抗體的結合往往是由β-turn結構的參與而完成的。因此許多新藥研究也是基于β-turn的結構與功能而設計的。

④ 無序卷曲(random coil)

在肽鏈的序列結構中，如果沒有可形成氫鍵締合的一級結構就不會引發α-helix、β-sheet及β-turn等二級結構。這種肽分子的主鏈就會處于無規律、松散狀態，稱之為無序卷曲。這種結構與環境中的溶劑分子接觸最充分，因而溶解性很好。具有無序卷曲鏈的肽化合物不但很容易組裝合成，而且在機體內也易于轉運。已有的研究表明，肽鏈中如果較多地存在Pro、Gly、Asn、Ser、Asp、Thr等殘基，它們往往干擾規則的氫鍵締合而出現無序卷曲狀態。因此在結構設計中合理地引入這類殘基，可能會改善中間體及終產物的溶解性。

斯坦利淺談：多肽是什么?多肽的親水與疏水

除了少數疏水肽(如淀粉樣蛋白中的Amyloidβ片段肽等)以外，多數肽分子往往具有許多極性側鏈基團，如-OH、-NH2、-COOH等，它們可以與水分子形成氫鍵締合或與正、負離子形成極性區……。所以很多肽化合物均具有水溶性。應該指出的是，在肽的合成過程中作為中間體的有關肽片段是處于側鏈基團及端基(氨基或羧基)被保護的狀態存在的，它們一般是不溶于水，而溶于有機溶劑的。

只有當合成結束，各種保護基團被脫除，相應的極性功能基被游離以后，得到的游離肽才具有水溶性，由此往往伴隨著純化的困難(解決辦法詳見下文)。研究表明，存在肽與蛋白質中的二十種氨基酸殘基的水溶性相對系數(以Gly為0)按下列順序遞增，因此分子中含Lys、Glu、Asp、Arg、Ser等殘基越多的肽，水溶性就越強。

斯坦利淺談：多肽是什么?多肽的酸堿性

從氨基酸的側鏈結構看，可以分為三大類：不含極性側鏈的中性殘基、含側鏈羧基的酸性殘基及含氨基、胍基或咪唑環的堿性殘基。他們各自的酸堿性與其等電點相關當肽鏈中含有的Asp及Glu殘基數多于Lys、Arg及His的殘基數時，該肽為酸性肽。

反之為堿性肽。尤其是分子量很大的多肽化合物酸堿性的存在不但直接影響其水溶性及分離純化的條件(如等電點沉淀法、電泳法等)，而且存在由離子鍵介導的三級結構，因而對其生物活性也產生影響。