Anfinsen等人獲得1972年諾貝爾化學獎 9. 蛋白質立體構造的摺疊Anfinsen等人的研究結果提出“All of the information necessary for folding the peptidechain into its “native” structure is contained in the amino acid sequence of the peptide” 蛋白質特有構形的形成* Levinthal’s paradox (1968年) - 假設蛋白質A含有100個精氨酸,若每一個胺基酸只有兩種可能的空間分佈情形,則此蛋白質的構形可有 2100個可能性,如測試每一種可能性需10-13秒,則 需4 × 109年才能達到特有構形,但生理狀況(in vivo)下蛋白質A卻只需約5秒即可摺疊成特有的構形 蛋白質摺疊的過程- 以overall energy minimum為準則*- 摺疊的驅動力(driving force)為亂度(entropy)
Anfinsen等人獲得1972年諾貝爾化學獎 9. 蛋白質立體構造的摺疊Anfinsen等人的研究結果提出“All of the information necessary for folding the peptidechain into its “native” structure is contained in the amino acid sequence of the peptide” 蛋白質特有構形的形成* Levinthal’s paradox (1968年) - 假設蛋白質A含有100個胺基酸,若每一個胺基酸只有兩種可能的空間分佈情形,則此蛋白質的構形可有 2100個可能性,如測試每一種可能性需10-13秒,則 需4 × 109年才能達到特有構形,但生理狀況(in vivo)下蛋白質A卻只需約5秒即可摺疊成特有的構形 蛋白質摺疊的過程- 以overall energy minimum為準則*- 摺疊的驅動力(driving force)為亂度(entropy)
例如異白胺酸(isoleucine) ‵白胺酸(leucine)、纈胺酸伸劊旃句等疏水性強的胺基酸 Y 通常會隱沒在蛋白質的內部 。在藉由疏水性所引發之折疊(f0lding)過程中扮演重要角刨黴佗脯胺酸(pmline)由於其分子本身之結構特徵 Y 視其在序列中出現的位豊 】而顯現改變二級結構特徵或誘導結構產生之 特殊性質岫)。此外 Y 位於蛋白質結合部位之酪胺酸佝m鋤ne)‵ 色胺酸(tryptophan)、胺基酸(hiStidine)等胺基片段在蛋白質與配體之反應中亦扮演重要角色姵冗叭 Villar 及Koehler應用 SWISS-PROT 資料厙提供之蛋白質相關資訊 Y 分析了總序列長度在 50個胺基酸以下之胜肱中胺基酸之組謎叭 結果顯示在小型蛋白質中 。半胱胺酸 (cysteine)‵ 色胺酸與苯丙胺酸(phenylanahne)出現之比率最高。相對而吉,組成中疏水性較顯著之白胺酸及異白胺酸出現較少。出現比率最低者為麩胺酸(glutamic acid)。此一組成之趨勢特徵皆與是否有利胜肱與其目標物問反應之進行息息相關。而半胱胺酸在組成中之高含量則導因於兩個半胱胺酸問會形咸雙硫鍵的特殊性質。 半胱胺酸中之硫基仙耐)是所有胺基酸支鏈中化學活性最強之官能基。蛋白質 中常可見到兩個半胱胺酸之硫基形咸共價鍵即為雙硫鍵個一)。在小型蛋白質中半胱胺酸出現 的比率相當高。因雙硫鍵之形成可增強蛋白質之穩定性,亦具有維持特定構型之功能 。
以目前所使用的化學反應組合來說,最重要的限制在於每個化學循環的反應效率。我們可由計算不同長度的胜肽, 在每步驟產率為 96.0% 或 99.8%下所得之總產率(表3-8)來說明。任一步驟之反應不完全,將造成下一步驟不純物的產生(即較短之胜肽片段)。 表 3-8 胜肽合成各步驟產率對總產率之影響 許多新的胜肽聯結方法,可供將胜肽組合成大分子蛋白質。藉由這些方法,各種新型式的蛋白質(甚至包含一般在細胞蛋白質中不存在者)都可藉由化學官能基團的精確定位製造出來。這些新型式的蛋白質,有助於我們以新的方法測試酵素催化特性、創造具有新化學性質之蛋白質、以及可摺疊成特定結構之胜肽序列。 胺基酸序列可提供重要的生化資訊 蛋白質家族具有共同的序列與功能特徵,可以藉由胺基酸序列之間的相似性程度加以判斷歸類。
部分肌酸量是來自於食物 48。其餘的從肝、腎、胰臟內因性生成。其來源有:精胺酸、甘胺酸以及㆙硫胺酸。 在整個合成路徑㆖,精胺酸作為㆒醯胺供應者,將胺基酸基轉移形成胍基㆚酸鹽以及鳥胺酸 49。㆘㆒步驟乃是㆙基與胍基㆚酸鹽結合利用㆙基供應形成 S-腺性㆙硫胺酸。後者形成肌酸酐以及 S-㆙基同胱氨酸 49。 動物食物㆗供給精氨酸以及甘胺酸可造成組織生長以及肌酸酐合成。尤有進者,若兩者同時給予其效果更為加成。對於健康㆟若給予甘胺酸及精氨酸,則可證實血漿㆗肌酸酐及肌酸會大量增加,但尿㆗排除量 ( 肌酸酐< 肌酸 ) 並不增加。顯示出增加的肌胺酸形成乃是由肌肉吸收。更多的研究仍是必須的,以利證實此種效應及機轉。 八、精氨酸與嘧啶合成胺基酸磷酸是由肝臟兩種酉每合成,㆒是胺㆙基磷酸合成酉每 ( CPSI )( 第㆒型 ) 存在於粒腺體以及肝細胞細胞漿質之胺㆙基磷酸合成酉每 ( CPSII ) ( 第㆓型 )。由第㆒型 CPSI 產生之胺㆙基磷酸乃是用來尿素合成 50,由第㆓型 CPSII乃是與嘧啶合成有關,使用麩胺為尿素氮的來源 51。然而,某些研究指陳 80%以㆖之胺㆙基磷酸最終形成嘧啶,大部分是從粒腺體所衍生 52。 胺㆙基磷酸合成發生後緊接著是㆒系列反應直至乳清酸形成 ( 圖㆕ )。再接㆘來為脫羧基作用 ( Decarboxylation ),接著加入核 酸磷酸以及磷酸原子。最後導致核酉每酸 ( 嘧啶核 ) 形成,後者用於 DNA 以及 RNA 之形成 ( 去氧核醣核酸之形成 )53。 九、精氨酸與㆒氧化氮合成精氨酸經由㆒氧化氮合成酉每作用產生瓜胺酸及㆒氧化氮 ( 圖五 )。
2025年7月7日 星期一
組成中疏水性較顯著之白胺酸及異白胺酸出現較少。出現比率最低者為麩胺酸(glutamic acid)。此一組成之趨勢特徵皆與是否有利胜肱與其目標物問反應之進行息息相關。而半胱胺酸在組成中之高含量則導因於兩個半胱胺酸
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