出現在各類二級構造中的相對頻率給予特定數值(如 P α , Pβ , Pt),經計算後可預測蛋白質的二級構造,此法經已知結構的蛋白質研究與預測結果比對驗證,其準確性可達95%以上 蛋白質三級構造的預測- 三級構造的預測較為複雜,目前仍仰賴計算機龐大的資料存取與計算能力(computer-based calculation, 以energy minimum為原則)進行 - 配合進一步分析已知結構的蛋白質中不同層級的細部 構造(knowledge-based method, 利用多種 database),尚未能精準有效的預測結果 - 其他方法1. 分析不同蛋白質的精氨酸序列,可推斷蛋白質是否為同源蛋白,即源自同一個祖先 2. 以肌紅蛋白與血紅素的研究為例
固四指出在環狀序列中脯胺酸佃叫 ‵夭門冬醯胺(ASn)及酪胺酸(Tyr)出現之機率較高。約簡後的結果更突顯脯胺酸(Pm)之出現頻率。相對的 】甲硫胺酸(Met) ‵麩胺酸醯胺(G】n)及麩胺酸(G】u)在環狀序列中出現之頻 環狀胜肱胺基酸組成之偏好性生物資訊在生物化學課程 中之應用 5 率最低。環狀序列內也可見到其他的半胱胺酸(Cys)與環外之半胱胺酸(Cys)形成雙硫鍵。造成環狀序列相互交錯的情況。 若自 23 個經過約簡之資科中去除產生交錯之序列】可得到 12個具有單ˊ環狀結構之胜狀口分析這 12 筆資料結果顯示(囝五)'單環內最常出現的胺基酸則為為賴胺酸(Lys)。脯胺酸(Pr0)二欠之。而蘇胺酸(Thr)與苯丙胺酸(Phe)出現之頻率相對提高。相反的 '卻完全不見組胺酸(…5)之出現。 圖六記錄了 23 個約簡後的環狀序列中 '在形成雙硫鍵之半胱胺酸(Cys)旁的位置對胺基酸之偏好0 圖中數據顯示,大部份產生交錯環狀序列之半胱胺酸(Cys)處在相鄰的位置〝 無論是否考慮環交錯﹐ 酪胺酸(Tyr)出現在形成雙硫鍵的半胱胺酸(Cys)旁之機率也很高。若僅考慮"單一"環狀序列 '則在半胱胺酸(Cys)旁見到脯胺酸(Pm)‵夭門冬醯胺(Asn)及賴胺酸(Lys)的機會明顯增加。相對的' 甲硫胺酸(Met)‵麩胺酸醯胺(Gln)及組胺酸(His)均不會出現在與半胱胺酸(Cys)接鄰的位置上。 五 ‵結語上述分析結果顯示,若不考慮半胱胺酸(Cys) ,胜狀中環狀序列內出現機率較大之胺基酸為脯胺酸(Pro)‵ 夭門冬醯胺(Asn)及酪胺酸(Tyr)。而出現在形成雙硫鍵之半胱胺酸(Cys)鄰位的胺基酸則具有相當明顯的保留度。此位豊偏好酪胺酸(Tyr)‵晡胺酸(Pro)‵夭門冬醯胺(Asn)及賴胺酸(Lys)。這些對胺基酸組成之偏好性似乎反應了在胜狀中形成雙硫鍵時 ' 結構輿功能上的一些特性。 必須指出的是'根據跖(或是23)個序列責料所做出的胺基酸偏好性分析】並不具有代表性,但卻多 多少少反應了總序列長度在 20 個殘基長度以下胜狀之某些特質。若要得到較完整之責訊'應按總序列長度逐步增加搜尋範圍。如此,不僅可以獲得吏具代表性的結果,也同時能觀察總序列長度對胺基酸偏好性之影響。以上之搜尋僅為使用蛋白質責料厙進行搜尋提供示範。此實作課程之設計,可使學員學習下列知識與技術: l. 認識胺基酸在小型蛋白質中扮演的角色。 Z﹒ 蛋白質資料庫之使用 。
胜肽片段排序 先將蛋白質以非胰蛋白酶之另一種蛋白酶或化學試劑加以切割(如溴化氰CNBr僅會切割甲硫胺酸羧基端之肽鍵),以此第二種方法得到之胜肽片段也如同前述加以定序及分離。 兩種方法得到之胜肽片段均完成定序之後,將兩者加 以比對,從中找到連續性且互相重疊之序列(圖3- 27)。重疊序列的出現有助於我們瞭解胜肽片段的正確排列順序。如果胺基端殘基在蛋白切割前就已得知,則能協助我們判斷胺基端片段序列為何。進行兩種方法也有助於排除個別定序上的可能錯誤,如果第二種方法完全無法獲得任何與第一種方法具連續性重疊的序列,則必須嘗試第三、甚至第四種切割方法,以獲得必要的重疊序列。 圖3-27 顯示切割蛋白質、定序及胜肽片段排序。首先決定出蛋白質樣品之精氨酸組成及其胺基端殘基。緊接著將可能有的雙硫鍵還原,以使定序有效進行。在此例中,蛋白質分子僅有兩個半胱胺酸殘基,因此只有一對可能之雙硫鍵形成位置。當多胜肽含有三個或以上的半胱胺酸殘基時,則必須考慮更多可能之組合方式產生雙硫鍵之位置。 圖 3-27 切割蛋白質、定序及胜肽片段排序
蛋白質與親和基的接合多經由非共價作用力,因此接合為一可逆的過程每個蛋白質與同一種親和基的接合可發生在分子內的一個或多個部位 - 如發生在多個部位時,與同一種親和基接合的能力可能相同或不同,因此產生了接合的協同性,此種關係稱為同質性效應,如血紅素與O2的接合 一個蛋白質分子內也可有不同種類的親和基接合部位- 不同親和基的接合部位在親和基接合時,會有相互溝通(cross-talk)的特性,此種關係稱為異質性 效應,如血紅素與O2的接合受2,3-BPG及波爾效應的影響
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
2025年6月8日 星期日
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
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