1.2.1　一级结构

细胞用于蛋白质物质构建的标准L-α-氨基酸有20种。氨基酸，顾名思义，包含一个碱性氨基和一个酸性羧基。这种双功能性允许单个氨基酸通过形成肽键(一个氨基酸的—NH2和另一个氨基酸的—COOH之间的酰氨键)从而连接成长链。少于50个氨基酸的序列通常被称为肽，而术语“蛋白质”和“多肽”则用于表示较长的序列。蛋白质则可以由一个或多个多肽分子组成。带有游离羧基的多肽或蛋白质序列的末端称为羧基端或C端，氨基末端和N末端这两个术语则用来描述有一个游离α-氨基的多肽或蛋白质序列末端。

氨基酸结构上的区别在于其侧链上不同的取代基。这些侧链赋予了肽或蛋白质不同的化学、物理和结构性质。蛋白质中常见的20种标准氨基酸的结构如图1.3所示。每种氨基酸都有一个字母和三个字母的缩写，这些缩略语通常用来简化肽或蛋白质的书写顺序。

图1.3　氨基酸结构与简写

根据侧链取代基的性质不同，氨基酸可分为酸性、碱性或中性。虽然合成人体内的各种蛋白质需要20种氨基酸，但我们自身只能合成其中的10种，剩下的10种被称为必需氨基酸，需从饮食中获得。

蛋白质的氨基酸序列编码在DNA中。蛋白质是通过一系列被称为转录(利用DNA链形成互补的信使RNA链——mRNA)和翻译(以mRNA序列为模板，指导组成蛋白质的氨基酸链的合成)的步骤得到的。通常，翻译后修饰，如糖基化或磷酸化，对于蛋白质生物功能也是必需的。虽然氨基酸序列构成了蛋白质的一级结构，但蛋白质的化学/生物学性质在很大程度上取决于蛋白质的三维或三级结构。