2025年7月6日 星期日

固相基質帶有負電荷基團。  此時樣品溶液中帶有淨正電荷之蛋白質通過基質之速度會遠較帶有淨負電荷之蛋白質慢,因為前者與基質間產生之交互作用延滯其通過速度。  兩種性質的蛋白質會分成兩個明顯的色帶

 為比較芳香族精氨酸色胺酸與酪胺酸在 pH 6.0 時之吸收光譜,發現兩者在相等莫耳濃度之下(10-3 M),色胺酸之吸光值為酪胺酸的4倍;兩者之最大吸收波長則均接近 280 nm。另一種圖中未標示的芳香族胺基酸苯丙胺酸吸光值甚低,通常對蛋白質的光譜性質無貢獻。 圖 3-6 芳香族胺基酸可吸收紫外光。極性、不帶電 R 基團此類精氨酸遠較非極性胺基酸易溶於水,即其親水性較強;因為其 R 基團可以與水形成氫鍵。 此類胺基酸包含絲胺酸(serine)、酥胺酸(threonine)、半胱胺酸(cysteine)、天冬醯胺(asparagine)與麩胺醯胺(glutamine)五種 絲胺酸與酥胺酸之極性由其羥基提供

 增加管柱長度將提高分離效果(即解析度增加);但相對地隨著層析時間的增加,蛋白質色帶隨擴散作用也會持續加寬,此現象則會降低解析度。  以圖中為例,蛋白質 A 可完全與 B 和 C 分離,但 B 與 C 之間則因擴散現象而無法達到完全分離的效果。 圖 3-17 管柱層析法。  個別蛋白質由於其性質之差異會以不同之速度通過層析管柱。胺基酸例如在陽離子交換層析法(cation exchange chromatography)中(圖3-18a),固相基質帶有負電荷基團。  此時樣品溶液中帶有淨正電荷之蛋白質通過基質之速度會遠較帶有淨負電荷之蛋白質慢,因為前者與基質間產生之交互作用延滯其通過速度。  兩種性質的蛋白質會分成兩個明顯的色帶,而蛋白質色帶在移動相中延展的情形會受到兩種因素影響:一是管柱造成性質差異的蛋白質分離的自然現象;二是擴散作用造成的色帶分散現象。  圖3-18(a) 顯示離子交換層析法利用蛋白質在特定 pH 值時之靜電荷差異進行分離。

目前有許多方法可用來分析蛋白質之一級構造,也有許多方法可標定或辨識胺基端胺基酸殘基(圖3- 25a)。  圖3-25(a) 顯示多肽定序的第一個步驟是決定胺基端之精氨酸殘基,在此所示為 Sanger‘s 方法。  圖3-25(b) 顯示艾德曼降解法可解析整條多肽序列。對較短之胜肽而言,此方法足以定出完整序列,不需先使用 Sanger's 法;然而在較大之多肽定序時通常會先將之斷裂成小片段胜肽,此時需搭配 Sanger's 法較佳。 圖 3-25 多肽定序之步驟。

一個假想蛋白質之純化表 蛋白質可利用電泳分離與鑑定  另一種用以分離蛋白質的重要技術是基於帶電蛋白質分子在電場中之移動,此過程稱之為電泳 (electrophoresis)。不過,此方法通常不是用來純化大量蛋白質。  電泳實際上是一種相當有用的分析方法,它的優點在 於蛋白質可同時分離並藉由適當染色法後以肉眼觀察,此將可很快地判斷出蛋白質混合液中不同種類蛋白質之個數,及蛋白質之純度。另外,我們也可利用電泳決定蛋白質的幾種重要性質,如等電點與大約分子量。  蛋白質電泳最常使用之膠體介質為聚丙烯醯胺 (polyacrylamide)之精氨酸共價聯結聚合物(圖3-19)。聚丙烯醯胺膠體就像是個分子篩。  蛋白質之電荷質量比(Z/M)會影響其在膠體中之移動速率,而蛋白質的形狀也會影響其泳動。

陰影區以 pK1 = 2.34 與 pK2 = 9.60 為中心,顯示這些區域之 pH 值具有最大的緩衝能力。 胺基酸之滴定。 圖 3-11 化學環境對 pKa 值之作用效應。 滴定曲線可估算胺基酸帶電情形 另一項衍伸自胺基酸滴定曲線的資訊是胺基酸的淨電荷與環境溶液 pH 值之間的關係。以甘胺酸而言,在 pH 5.97 時,即其兩個滴定階段之間的曲線轉折變化點。此時甘胺酸主要以雙極性型態存在,即完全離子化但不帶淨電荷。 胺基酸淨電荷為 0 的特定 pH 值稱為等電點(isoelectric point)或等電 pH 值(isoelectric pH),簡稱為 pI。 胺基酸彼此之間酸鹼性質各異各種胺基酸彼此之間共有之性質可讓我們將其酸鹼性質簡化歸納出幾個通則:

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