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

 半胱胺酸由其 硫醇基提供；天冬醯胺與麩胺醯胺則由其醯胺基提供。 monosodium glutamate(麩胺酸-鈉) — 味素成分 兩分子半胱胺酸很容易經由氧化作用形成具有雙硫鍵結之產物胱胺酸（cystine）（圖3-7），此經由雙硫鍵聯結之殘基則變得極為疏水性（非極性）。雙硫鍵在許多蛋白質結構中扮演非常特別的角色，它可能將蛋白質分子的不同區域或是將兩條多作共價鍵結。 圖3-7 顯示兩分子半胱胺酸可氧化形成具雙硫鍵的胱胺酸，精氨酸亦能進行可逆還原反應。雙硫鍵之形成有助於穩定許多蛋白質的結構。 帶正電（鹼性）R 基團 在 pH 7.0 時 R 基團帶最強正電之胺基酸是離胺酸

胺基酸可由其 R 基團加以分類 常見20種胺基酸的結構如圖3-5 所示，其部分性質則列於表3-1。 圖3-5 中結構式表示在 pH 7.0 時各種精氨酸之主要離子化狀態；未上色者為各種胺基酸結構相同的部分，紅色區塊則表示 R 基團。雖然組胺酸的 R 基團是以不帶電的狀態呈現，但由其 pKa 值（詳見表 3-1）可推算在 pH 7.0 時此基團是部份帶電的。 圖 3-5 蛋白質中常見的 20 種胺基酸。非極性、脂肪族 R 基團此類胺基酸的 R 基團是非極性與疏水性的。丙胺酸（alanine）、纈胺酸（valine）、白胺酸（leucine）與異白胺酸（isoleucine）的支鏈在蛋白質中會藉由疏水性作用力群集在一起以穩定蛋白質結構 甘胺酸（glycine）為構造最簡單的胺基酸，雖然被劃分為非極性精氨酸，但其支鏈氫原子太小了以至於無法對疏水性作用有任何貢獻。 甲硫胺酸（methionine）是胺基酸中兩個具有硫者之一，其支鏈為非極性的硫醚基團。

質譜分析法(mass spectrometry)*，蛋白質離子化後，胺基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

步′蹓亡 再吹審視搜尋結果】去除不符合搜尋目的'卻無法藉搜尋條件加以排除之結果。胺基酸如範例中限定夭然環狀胜肱。 因此搜尋結果中若出現任何經由合成步驟產生之胜肱均須刪除。此類責料整理可依據 SWISS-PROT 中所提供之註解以及參考文獻等責訊進行研判。在蛋白質組成分析中最需注意的是相同或類似序列的重複出現。責料重覆會造成分析結果產生嚴重偏差0 為避免此類偏差，應進行序列比對(sequence alignment)，挑出完全相同或類似之胜肱。例如範例搜尋結果中有六段 urotensin胜肱。這六個胜狀在環狀結 構內之序列完全相同 。 因此在最終的分析過程中僅能擇ˍ做為代表。對於胺基酸組成具有些微差異之胜肱亦可依據胜肱種類及其來源進行分類。同類之胜肱先進行平均後再納 入最後的分析程序。此一步驟可訓練學員對於胜肱類型及其於物種問之分佈獲得初步之體認。四ˋ結果根據 SWISS﹣PROT 中特徵關鍵字及序列總長之限制下進行搜尋所得之結果共得到 56 個總序列長度在 20 個胺基酸殘基數以內，且具有分子內雙硫鍵之胜肱。經檢視後確定這些胜肋中均無分子間之雙硫鍵0根據步驟七之原則，對重覆性高的序列進行篩選後'可將原始搜尋結果進一步約減為 23 筆責料。圖三為環狀序列長度之分佈情況0 圖中可以看出若未對重覆資料進行約簡 ，將可能導致結果產生偏差。原始之 56個胜肱顯示雙硫鍵環內序列長度大都為4個殘基。然而這是尚未對近似序列進行篩選分析之結果。約簡後的23 組責料則顯示環狀內之序列太致集中在6 7個殘基長度。有趣的是此一長度兩倍之序列，也就是14個殘基長度 】亦有頗高的表現。 圖四顯示各胺基酸在環狀序列中之出現頻率。其數值為各別胺基酸出現之次數與所有環內序列中胺基酸總數之比值。以百分率表示。

絲纖維蛋白富含甘胺酸與甲胺酸(Ala)，且每兩個胺基酸就有一個甘胺酸出現纖維狀蛋白因具有特殊的一級結構(特定的精氨酸組成與排列)而形成特殊構造，再次驗證Anfinsen等人對蛋白質結構的形成與結構功能關係的論點 1. 蛋白質的構形變化蛋白質分子為dynamic分子以球狀蛋白為例- 分子的振動，如精氨酸側鏈的擺動*等，變化微小，有如“breathe”般 - 構形的變化(conformational change)*，變化較顯著，與蛋白質的活性或功能有關 2. 蛋白質構形變化的例子酵素與受質，血紅素與O2與肌肉收縮時肌凝蛋白與肌動蛋白(Ca+2的角色)