2025年12月30日 星期二

蛋白質的一級構造不受影響 - Anfinsen因此提出“蛋白質的一級構造決定蛋白質特定的立體構形”與“蛋白質的功能與其特有的構形有關”的論點 - 此論點確立蛋白質結構與功能的關係,促進以生物子為基礎

 胱胺酸殘基其中一側的肽鍵以艾德曼降解法打斷時,仍可能藉由其雙硫鍵聯結到另一條多肽上。雙硫鍵也會干擾多肽以化學或酵素方法切割的過程。兩種將雙硫鍵不可逆打斷的方法如圖3-26 所示。 圖 3-26 顯示為兩種常用的方法: 胺基酸以過氧甲酸 (performic acid)處理可將胱胺酸氧化成兩個磺基丙胺酸殘基;以二硫蘇糖醇(dithiothreitol)處理則可將胱胺酸還原成兩個半胱胺酸殘基,再進一步以碘乙酸(iodoacetate)將反應性強的游離硫醇基進行乙基化反應,以避免其再次氧化回復形成雙硫鍵構造。 圖 3-26 打斷蛋白質中之雙硫鍵。切割多肽鏈 有幾種方法可用來片段化一條多肽鏈。

3-5 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)之胺基酸共價聯結聚合物(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。

當以適當條件移除還原劑及尿素時,RNase的活性可完全恢復,而重新折疊的RNase,所測得的物理或化學特性均和原的酵素相同 Anfinsen等人的實驗 Anfinsen等人的實驗中所有的處理皆不會破壞連接各胺基酸之間的共價鍵結(肽鍵),胺基酸即蛋白質的一級構造不受影響 - Anfinsen因此提出“蛋白質的一級構造決定蛋白質特定的立體構形”與“蛋白質的功能與其特有的構形有關”的論點 - 此論點確立蛋白質結構與功能的關係,促進以生物子為基礎探討演化過程的研究

人類PrP蛋白單體(左)與雙聚體(右)形式 1. 肌紅蛋白與血紅素肌紅蛋白(myoglobin, Mb)- 肌紅蛋白負責肌肉細胞內O2的輸送與儲存,屬功能性蛋白質,含153個胺基酸與血基質* 肌紅蛋白的結構* 由X光晶體繞射的結果研判得知,整個肌紅蛋白分子為球狀,摺疊十分緊密,其中75%為α-螺旋構造,血基質約位於蛋白分子的中心並以所含的Fe+2與O2接合進行輸送及儲存O2 - Kendrew因解出結構的貢獻而獲得1962年諾貝爾化學獎 血紅素(hemoglobin, Hb)- 血紅素在肺與組織細胞間擔任O2的輸送*血紅素具有四級構造*,由兩個α次單元與兩個 β次單元構成一個四面體的立體排列,組成的α次單元 (含有141個胺基酸)與β次單元(含有146個胺基酸)的分子中心,分別含有血基質可與O2接合 - Perutz因解出構造而與Kendrew同獲諾貝爾獎-

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)

沒有留言:

張貼留言