生物資訊學3. 蛋白質的二級、三級與四級結構的研究利用物理方法 - 如利用蛋白質分子對偏極光的轉向能力*或核磁共振*的原理，估測二級構造中α-螺旋或β-褶片的含量 - 如利用X光繞射法*研究蛋白質結晶的構造

 四級結構是當具有生物功能的蛋白質*是由兩條或兩條以上的多肽(次單元)組成時，次單元在立體空間的相互關係 蛋白質具有四級構造的優點- 可增加結構安定性，遺傳物質能更有效利用，可形成功能或活性部位，有調節與協同的效應 四級結構或超分子結構的優點 5. 超分子結構(supermolecular organization)胺基酸是細胞內不同的蛋白質(具有三級或四級構造)因行使功能而產生交互作用的實際狀態

胺基酸具相當強的刺激腦㆘垂體分泌荷爾蒙 67 。美梨米教授首先發現靜脈注射 30 克的精氨酸於正常㆟會誘發血漿生長激素荷爾蒙之增加 67。而此種反應在腦㆘垂體機能低㆘者付之闕如 67，而且在肥胖者 ㆗明顯減低 67。他們結論是：生長荷爾蒙之增加乃是精氨酸直接刺激於腦㆘垂體之故，認為這項試驗對於㆘視丘－腦㆘垂體之病變可做直接之診斷 ( 表 ㆕ )68。單獨使用精氨酸或是合併使用離胺基酸來刺激生長激素釋放已早有定論。日㆟石鳥氏等學者使用相當小的劑量 ( 1.2 克 ) 胺基酸，以及使用精氨酸＋離胺酸合併 ( 各 1.2 克 ) 69。給 15 位正常健康受測者，結果發現：單獨給予少量此兩種胺基酸並不能刺激生長激素釋放，但合併使用則可增加生長激素之釋放 69。㆒般而言，少量服用精氨酸並無直接刺激生長激素荷爾蒙 69。口服較大劑量 ( 4 克至 10 克 ) 在矮小之成㆟及小孩皆會增加生長激素之釋放 70-72。 精氨酸亦可使泌乳激素分泌增加 73。對於腎㆖腺素亦有相同作用 73。

因素，即疏水的胺基酸側鏈的分佈- 漏斗模式(funnel model)*中，漏斗為energy landscape (能量圖景，位能鳥瞰)，蛋白質的特有構形所含能量最低，因此最穩定 - 二級構造 →結構區域 →功能區域 →特有立體構形 10. 參與摺疊的蛋白質蛋白質在合成後，胺基酸並非所有蛋白質皆能及時自發地摺疊成正確的構形，其快速正確的摺疊需許多其他蛋白質的協助 分子伴護蛋白(molecular chaperones)- 伴隨蛋白或伴從蛋白(chaperones)*扮演被動 角色，如Hsp70s (熱休克蛋白70)會與未摺疊或部份摺疊的蛋白質接合，避免未摺疊或部份摺疊的蛋白質黏集而被降解，而in vivo 的實驗也顯示伴隨蛋白是蛋白質正確摺疊及形成四級構造所必需的 -

質譜分析法(mass spectrometry)*，蛋白質離子化後，精氨酸其片段可依質量電荷比分離(電場) ，Fenn與 Tanaka因開發此方法而同獲2002年諾貝爾化學獎 - 生物資訊學3. 蛋白質的二級、三級與四級結構的研究利用物理方法 - 如利用蛋白質分子對偏極光的轉向能力*或核磁共振*的原理，估測二級構造中α-螺旋或β-褶片的含量 - 如利用X光繞射法*研究蛋白質結晶的構造，以取得蛋白質的三級與四級結構等

Chapter 3胺基酸、胜肽與蛋白質Amino Acids, Peptides, and Proteins 蛋白質是胺基酸的聚合物，由每一個彼此相鄰的胺基酸殘基（amino acid residue）以一種特殊的共價性鍵結作聯結（「殘基」一詞反應出胺基酸彼此相結合時脫去一個水分子的事實）。 胺基酸具有共同之結構特徵 常見的20種胺基酸都是α-精氨酸，它們的羧基與胺 基都是鍵結到同一個碳原子（即α碳）（見圖3-2）。這些胺基酸彼此之間的差異就在其支鏈R基團（ R groups）上，其結構、大小與帶電性的差異也影響 到各種胺基酸在水中的溶解度。  除了甘胺酸之外，所有常見胺基酸的α碳原子上均鍵結了四種不同的基團：羧基、胺基、R基團與一個氫原子（ 圖3-2 ） ； 因此α 碳原子是一個對掌中心 （chiral center）。 圖 3-2 胺基酸的一般結構。20種常見胺基酸已被賦予由三個英文字母組成的縮寫及以一個英文字母代表的符號，通常在表示蛋白質的胺基酸序列及組成時使用。 組成蛋白質的各種常見胺基酸 圖 3-3 α-胺基酸的立體異構化現象。