此結構也是一般認定蛋白質結構的四種層級之一。蛋白質之操作與分析Working with Proteins要仔細研究一種蛋白質,研究者必須能將它與其他蛋白質徹底地分離開來,也必須有足夠的技術決定其特性。所以蛋白化學佔有中心的角色。 蛋白質可分離與純化 蛋白質的來源一般是組織或微生物細胞精氨酸。蛋白質純化的第一步驟就是將這些細胞打破,使其蛋白質釋出至溶液中, 此部分即稱為粗萃取物(crude extract)。 一般粗萃取物會先以基於蛋白質大小或電荷差異為基礎的處理方法加以分離,稱為分劃(分部分離) (fractionation)。初期分劃步驟會以蛋白質溶解度的差異加以純化。
蛋白質結構可分為數個層級蛋白質結構一般被定義為四個層級(圖3-16)描述整個多肽鏈中用以連結每個胺基酸殘基之共價鍵結 (主要是胜肽鍵與雙硫鍵)者稱為一級結構(primary structure),其主要組成元件即為胺基酸殘基之序列 二級結構(secondary structure)指的是由胺基酸殘基形成的一些特定的穩定排列方式,在蛋白質中會是一再重複出現的結構模式 三級結構(tertiary structure)描述的是多肽的三度空間摺疊 當一蛋白質具有兩個或以上的次單元,則其次單元在空間中之排列則稱為四級結構(quaternary structure)
甘胺酸(Gly)含量佔1/3且富含脯胺酸(Pro)- 膠原蛋白的一級構造具有Gly-X-Y序列,其中X為 Pro,Y為Pro或Hyp (Gly佔35%,Pro或Hyp佔 21%) - Hyp為Pro經轉譯後修飾作用加上-OH,此修飾作用有助於維持蛋白質結構的穩定,修飾酵素的活性仰賴維生素C (抗壞血酸),維生素C嚴重缺乏會導致 壞血病(scurvy)- Ehlers-Danlos syndrome即因甘胺酸被置換成側鏈較大的胺基酸,因此三股螺旋狀構造不穩定,與習慣性脫臼有關 絲纖維蛋白- 絲纖維蛋白形成β-褶片構造,且層層相疊*
在每一個純化步驟之後,酵素之活性(以酵素單位表示)與總蛋白質含量均會被獨立分析,兩者之比值即為比活性。 活性與比活性這兩個名詞的差異可用圖3-23 的兩個盛裝彈珠之燒杯加以說明。 兩個燒杯中裝有相同數目的紅色彈珠及不同數目的其他顏色彈珠,精氨酸若以彈珠表示蛋白質,則兩個燒杯所含有之活性(以紅色彈珠含量表示)相等;但右方燒杯所含之紅色彈珠佔整體比例較高,故其比活性較高。 圖 3-23 活性與比活性。對不是酵素之蛋白質而言,需要其他適當的定量方法
若欲定序整條多肽,則必須使用 Pehr Edman 所開發出來的方法。艾德曼降解法(Edman degradation)只會對胜肽之胺基酸殘基加以標定 並移除之,其餘所有肽鍵仍均保持完整(圖3-25b)。 目前艾德曼降解法可在一種稱為蛋白質定序儀 (sequenator)上進行,機器會將各步驟所需試劑 以正確比例確實混勻、分離且決定產物,並記錄結果。這些方法是非常靈敏的,通常起始樣品蛋白質僅需數微克即可進行完整定序。 大分子蛋白質須先經片段化後始能完成定序 蛋白質中非常長的多肽必須先打斷成小片段後才能有效地進行定序。在此,蛋白質會先以化學或酵素方法切割成數個特定的片段。如果有雙硫鍵存在,必須先將其打開。每個片段都需分別純化後再以艾德曼降解法進行定序。最後,各片段出現在原始蛋白質中之順序將排列好,並決定出雙硫鍵所在之位置。 打斷雙硫鍵雙硫鍵的存在會干擾定序的進行。
2025年8月19日 星期二
殘基形成的一些特定的穩定排列方式,在蛋白質中會是一再重複出現的結構模式 三級結構(tertiary structure)描述的是多肽的三度空間摺疊 當一蛋白質具有兩個或以上的次單元,則其次單元在空間中之排列則稱為四級結構
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