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
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。 由其他方法決定胺基酸序列 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。
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。 胺基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。
(zwitterion)狀態存在,如圖3-9。一個兩性離子可作為酸(質子予體):或鹼(質子受體): 水溶液中未離子化的胺基酸所佔比例很低,在中性 pH 值時胺基酸主要以雙性分子狀態存在。具有兩性(amphoteric)特性的物質通稱為兩性電解質(ampholytes)。一個簡單的單胺基單羧基α-胺基酸,如丙胺酸,當它完全質子化時將成為一雙質子酸,它的兩個基團:-COOH 基與 -NH3+ 基均能釋出質子: 胺基酸具特有之滴定曲線 圖3-10 為雙質子態甘胺酸的滴定曲線,此圖形具有兩個特別顯著的階段,對應於甘胺酸上兩個不同基團的去質子化過程。 為 0.1 M 甘胺酸在 25℃ 時之滴定曲線。滴定過程中各階段重要之離子化物種如圖上方所示
蛋白質激酶A的活化 1. 細胞內蛋白質的新陳代謝(分解)蛋白質雖有驚人的特性,卻非“長生不老”,蛋白質隨著“年紀”的增長,會累積多種發生的化學反應而造成生物活性的喪失 - 如胺基酸支鏈的硫原子氧化,天門冬醯胺酸與麩醯胺酸的側鏈的去醯胺作用,碳的異構化作用,胺基與葡萄糖間非酵素的反應(最普遍)等 - 此類不正常或老化的蛋白質需持續被分解移除2. 細胞內特定蛋白質的含量是維持動態平衡的狀態 蛋白質持續地被製造與被分解
2025年7月6日 星期日
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
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