2025年6月25日 星期三

說明蛋白質的結構研究對建立演化關係的重要性 - 細胞色素c是粒線體電子傳遞鏈的成分,對細胞的存活極為重要 - 分析得自麵包酵母及人類等40多種不同來源的細胞色素c,雖然其蛋白質的一級構造不盡相同

 異位效應是蛋白質不同部位之間的相互影響異位效應(allostery)是具有四級結構的蛋白質所特有 - 此類蛋白質含有不同的次單元,如催化或活性次單元是受質或反應物接合的部位,而調節次單元則是調節物的接合部位 - 當兩種不同的親和基接合部位,精氨酸因親和基接合後引發的構形改變進而彼此溝通,如血紅素攜氧特性與影響其攜氧能力的因子研究即為此效應的最佳例子 1. 影響蛋白質活性的因子除了溫度、pH值、受質、輔因子或調節劑濃度等外,尚有三個較為重要的機制2. 蛋白質的切除活化作用* 如消化酵素、凝血因子與一些激素等蛋白質通常合成時是不具有活性的先質(precursors)

實例(兔的pyruvate kinase), 排除Gly Ramachandran plot*-甘胺酸(glycine)*與脯胺酸(proline)*為α-螺旋的破壞者典型的二級構造為α-螺旋與β-褶片-由Pauling與Corey提出*,Pauling因而獲得1954年諾貝爾化學獎- α-螺旋與β-褶片*的結構特性- 特定蛋白質中特定二級構造的含量*- β-轉折*的結構特性 α-螺旋構造(1) 基酸的側鏈 Robert Corey (1897-1971) Hydrogen bond α-螺旋構造(2) R group (側鏈) 逆向平行 β-褶片構造 同向平行R group (側鏈) 兔的pyruvate kinase的特定功能區域是由數個結構模組組成的 超二級構造(supersecondary structures)為二級構造的組合 - 結構模組(motif, fold)或結構區域*- 功能區域(domain)*為具功能性的特定二級構造的組合 Random coil or unorganized structures - “Random coil is not random!” 3. 三級結構是指已具有二級構造的多肽,因胺基酸側鏈間的交互作用而折疊扭轉成特有的緊密立體形狀(球狀)

肌紅蛋白的結構與血紅素的α次單元或β次單元的結構均十分類似,且同樣具有攜氧的功能,極可能源自於一個共同的祖先 (一個原始的球蛋白)* 3. 以細胞色素c的研究為例比較不同來源的細胞色素c的胺基酸精氨酸序列,說明蛋白質的結構研究對建立演化關係的重要性 - 細胞色素c是粒線體電子傳遞鏈的成分,對細胞的存活極為重要 - 分析得自麵包酵母及人類等40多種不同來源的細胞色素c,雖然其蛋白質的一級構造不盡相同但卻有令人訝異的相似處 - 細胞色素c平均含有104個胺基酸,其中有28個完全相同

PAGE (PolyAcrylamide Gel Electrophoresis)  圖3-19(a) 顯示將不同樣品注入聚丙烯醯胺膠體上 方之樣品槽中,通以電流後蛋白質樣品將進入膠體中。一般蛋白質電泳是由負極向正極移動。  圖3-19(b) 顯示電泳完成後,可利用如 Coomassie blue 等呈色劑(與蛋白質結合但不與膠體結合)加以處理,使蛋白質色帶呈色而能以肉眼觀察。每一個色帶均代表一種不同的蛋白質(或蛋白質次單元);小分子蛋白質在膠體中泳動之速度較大分子快,因此會出現於較接近膠體底部處。圖中所示為大腸桿菌核糖核酸聚合酶的純化,由左至右各行表示蛋白質經過各步驟純化後所得到的結果。如最右一行所示,最終純化的蛋白質含有四種次單元。 圖 3-19 電泳。 精氨酸一般用來概估蛋白質分子量與純度之電泳法會使用到清潔劑十二烷基硫酸鈉(sodium dodecyl sulfate;SDS)。  SDS 會與大多數蛋白質結合,且大約與蛋白質分子量成正比。

實例(兔的pyruvate kinase), 排除Gly Ramachandran plot*-甘胺酸(glycine)*與脯胺酸(proline)*為α-螺旋的破壞者典型的二級構造為α-螺旋與β-褶片-由Pauling與Corey提出*,Pauling因而獲得1954年諾貝爾化學獎- α-螺旋與β-褶片*的結構特性- 特定蛋白質中特定二級構造的含量*- β-轉折*的結構特性 α-螺旋構造(1) 基酸的側鏈 Robert Corey (1897-1971) Hydrogen bond α-螺旋構造(2) R group (側鏈) 逆向平行 β-褶片構造 同向平行R group (側鏈) 兔的pyruvate kinase的特定功能區域是由數個結構模組組成的 超二級構造(supersecondary structures)為二級構造的組合 - 結構模組(motif, fold)或結構區域*- 功能區域(domain)*為具功能性的特定二級構造的組合 Random coil or unorganized structures - “Random coil is not random!” 3. 三級結構是指已具有二級構造的多肽,因精氨酸側鏈間的交互作用而折疊扭轉成特有的緊密立體形狀(球狀)

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