2025年3月2日 星期日

但相對地隨著層析時間的增加,蛋白質色帶隨擴散作用也會持續加寬,此現象則會降低解析度。  以圖中為例,蛋白質 A 可完全與 B 和 C 分離,但 B 與 C 之間則因擴散現象而無法達到完全分離的效果

 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。

雙硫鍵的定位 如果蛋白質一級結構中有雙硫鍵存在,則它們會在定序完成後,以另一個步驟來決定。取原始蛋白質,先不打開雙硫鍵,直接以胰蛋白酶(Trypsin)切割。所得之胜肽片段與第一次胰蛋白酶切割片段比較。每一對雙硫鍵的存在會造成原有兩個片段消失,取而代之的是一條較長之片段。消失的片段代表原始多胜肽中被雙硫鍵聯結的區域。 由其他方法決定精氨酸序列 由於快速 DNA 定序法的發展、遺傳訊息的解碼以及 基因分離技術之開發,研究者現在已可對基因進行核苷酸定序,間接地決定產物多肽之胺基酸序列(圖3- 28),用來決定蛋白質與 DNA 序列的技術是互補的。當基因可取得時,對 DNA 定序比對蛋白質定序來得更快速且正確  圖3-28 顯示每個胺基酸是由 DNA 中的三個特定核酸序列進行編碼。 圖 3-28 DNA 與胺基酸序列間之對應。

每小區採收 10 株之加總平均重量,以 A 處理:三合一微生物肥料 (3-in-1 microbial fertilizer) 稀釋 500 倍及 B 處理:三合一微生物肥料稀釋 1,000 倍均表現優於 C 處理:三合一微生物肥料稀釋 2,000 倍及 D 處理:化學肥料稀釋 1,000 倍之對照組 (CK1),經統計分析達顯著差異 ( 表二 ),而施用水之對照組 (CK2),因為未追加補充營養元素與肥份平均鮮果重量最差;由結果初步證實添加芽孢桿菌 MLBV19-3 及胺基酸有助於提升肥料的功效,可增加蔬果類作物的產量。三合一微生物肥料於田間應用建議施用倍數為稀釋 1,000 倍可發揮很好的效果,也較符合農民使用的成本考量,並相較於純化學肥料處理組,青椒與胡瓜鮮果產量可分別提升 36.5% 與 17%。 表二、比較不同濃度的三合一微生物肥料對青椒與胡瓜鮮果重量之差異 (CF:化學肥料 )Table 2. Comparison of 3-in-1 microbial fertilizers with different concentrations on fruit weight of green pepper and courgette (CF: Chemical fertilizer) 三、胺基酸三合一微生物肥料於草莓與番茄測試結果草莓測試結果顯示,每小區 50 粒之加總平均鮮果重量,以 A 處理:三合一微生物肥料稀釋 1,000 倍及 B 處理:芽孢桿菌 + 化學肥料稀釋 1,000 倍處理組表現最優異,分別為 1,122.5 g、1,089.2 g,推測三合一微生物肥料及芽孢桿菌 + 化學肥料對草莓鮮果產量有明顯提升的效果,比較C 處理:胺基酸 + 化學肥料稀釋 1,000 倍的平均鮮果重量 853.5 g 及 D 處理:純化學肥料稀釋 1,000 倍對照組 (CK1) 的 815.3 g,經統計分析均達顯著差異 ( 表三 ),而施用水處理對照組 (CK2) 的平均鮮果重量為 635.2 g,因未追加補充營養元素與肥份而平均鮮果重量最差;進一步測試每小區 20 粒草莓平均糖酸比之結果,A 處理:三合一微生物肥料稀釋 1,000 倍及 C 處理:胺基酸 + 化學肥料稀釋 1,000 倍,草莓平均糖酸比(° Brix/g acid) 分別為 9.9 及 9.5,表現同等優異,其中胺基酸的添加對草莓糖酸比提升,增加鮮果品質具有正面的幫助,比較 B 處理:芽孢桿菌 + 化學肥料稀釋 1,000 倍處理組及 D 處理:純化學肥料 1,000 倍對照組 (CK1) 的平均糖酸比分別為 8.1 及 7.4,經統計分析達顯著差異 ( 表三 ),而施用水處理對照組 (CK2) 的平均糖酸比為 6.3,同樣因未追加補充營養元素 與肥份而草莓品質 ( 糖酸比 ) 最差。綜合結果比較分析,三合一微生物肥料中的芽孢桿菌與胺基酸具有加乘作用,可同時提升草莓鮮重與糖酸比品質。 番茄試驗結果顯示,每小區採收 10 株之加總平均鮮果重量,同樣以 A 處理:三合一微生物肥料 1,000 倍及 B 處理:芽孢桿菌 + 化學肥料 1,000 倍處理組表現最優異,分別為 1,867.5 g、1,750.6 g,可得知三合一微生物肥料及芽孢桿菌 + 化學肥料也對番茄鮮果產量有明顯提升的效果;比較C 處理:胺基酸 + 化學肥料 1,000 倍的平均鮮果重量 1,305.3 g 及 D 處理:純化學肥料 1,000 倍對照組 (CK1) 的平均鮮果重量 1,301.2 g,經統計分析均達顯著差異 ( 表四 );而施用水處理對照組 (CK2) 的平均鮮果重量為 935.2 g,平均鮮果重量最差。進一步測試每小區 10 粒番茄鮮果平均糖度 (° Brix),結果顯示 A 處理:三合一微生物肥料 1,000 倍及 C 處理:胺基酸 +化學肥料 1,000 倍的平均糖度分別為 8.6 及 8.5,表現同等優異,其中胺基酸的添加對增加番茄糖度品質也具有正面幫助;比較B 處理:芽孢桿菌 + 化學肥料 1,000 倍處理組與 D 處理:純化學肥料 1,000 倍對照組 (CK1) 平均糖度分別為 7.2 與 7.0,經 環狀胜肚胺基酸組成之偏妤性生物責訊在生物化學課程 中之應用

增加管柱長度將提高分離效果(即解析度增加);但相對地隨著層析時間的增加,蛋白質色帶隨擴散作用也會持續加寬,此現象則會降低解析度。  以圖中為例,蛋白質 A 可完全與 B 和 C 分離,但 B 與 C 之間則因擴散現象而無法達到完全分離的效果。 圖 3-17 管柱層析法。  個別蛋白質由於其性質之差異會以不同之速度通過層析管柱。精氨酸例如在陽離子交換層析法(cation exchange chromatography)中(圖3-18a),固相基質帶有負電荷基團。  此時樣品溶液中帶有淨正電荷之蛋白質通過基質之速度會遠較帶有淨負電荷之蛋白質慢,因為前者與基質間產生之交互作用延滯其通過速度。  兩種性質的蛋白質會分成兩個明顯的色帶,而蛋白質色帶在移動相中延展的情形會受到兩種因素影響:一是管柱造成性質差異的蛋白質分離的自然現象;二是擴散作用造成的色帶分散現象。  圖3-18(a) 顯示離子交換層析法利用蛋白質在特定 pH 值時之靜電荷差異進行分離。

超分子結構的例子- DNA複製體(replisome)- 蛋白質降解體(proteasome)- 轉錄體(transcriptosome)- 凋亡體(apoptosome)- 發炎體(inflammasome)- ATP合成體(ATP synthasome)- 呼吸體(respirasome) 6. 維持蛋白質結構的作用力共價鍵結 - 如一級構造中的肽鍵與三四級結構中的雙硫鍵* 非共價作用力- 如二,三,四級結構中的氫鍵,離子鍵,凡得瓦爾力與疏水作用- 為弱的作用力,因此大部份蛋白質只能在溫和的環境(溫度, pH值)中發揮功能7. 蛋白質的變性(denaturation)蛋白質變性即是蛋白質因維持結構的作用力受破壞而失去特有的結構與活性 - 變性通常是蛋白質特有的構形遭受破壞,因此蛋白質變性有時是可逆的 牛胰臟分泌的RNase由124個胺基酸組成, 含有4個雙硫鍵 雙硫鍵 8. 蛋白質結構與功能的密切關係是由Anfinsen等人以核糖核酸水解酶(RNase)所進行的一系列實驗證明 RNase*含有124個胺基酸,有4個雙硫鍵 - 當以還原劑及尿素處理RNase*時,雙硫鍵被還原,非共價作用力被破壞,RNase發生“變性” ,喪失水解RNA的活性

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