蛋白質結構的預測Anfinsen等人的實驗證明“蛋白質的一級構造決定其立體結構”，而蛋白質的立體結構又與其功能息息 相關，因此如能由蛋白質的一級構造預測蛋白質的立體結構

 胺基是一種絕佳的親核性反應基團，然而 －OH 基卻是一種很差的離去基且不容易被取代。在生理條件的 pH 值下，此反應不容易直接發生。 圖 3-13 縮合反應形成胜肽鍵。當只有幾個胺基酸連結時，其結構稱為寡肽（oligopeptide）。而當許多胺基酸連結時，其產物則稱為多肽（polypeptide）。  胜肽中位於左端具有游離胺基之精氨酸殘基稱為胺基端（amino-terminal）或 N-端殘基，而位於右端具有游離羧基的則稱為羧基端（carboxyl- terminal）或 C-端殘基。 圖3-14 為五肽（ Ser-Gly-Tyr-Ala-Leu）。胜肽的命名是由胺基端殘基開始，一般位於左端。胜肽鍵以黃色表示，R 基團則為紅色。

串聯的質譜分析 CD光譜分析 X光晶體繞射法 4. 蛋白質結構的預測Anfinsen等人的實驗證明“蛋白質的一級構造決定其立體結構”，而蛋白質的立體結構又與其功能息息 相關，因此如能由蛋白質的一級構造預測蛋白質的立體結構，胺基酸則蛋白質體計劃的研究將大大加速 蛋白質二級構造的預測- 目前多以分析已知結構的蛋白質中，各類二級構造中所出現的胺基酸種類為準* - 由Chou與Fasman於1974年提出，對每一種胺基酸

蛋白酶（proteases）可催化鍵之水解切割，有些蛋白酶只切割連接在特定精氨酸殘基旁之肽鍵（表3-7），因此其切割產物之片段是可預測且具再現性的。另外也有幾種化學試劑可以切割連接在特定胺基酸殘基旁之肽鍵。 表 3-7 一些常見用以片段化多肽鏈方法之特性胜肽定序  每條由胰蛋白酶切割產生之胜肽片段均以艾德曼法 （Edman degradation）分別定序之

蛋白質的一級構造決定其立體構造，而蛋白質的立體構造與其生物功能有密切的關係，因此研究蛋白質的功能需了解蛋白質的一級構造 2. 蛋白質一級構造的測定為求出多肽中胺基酸的組成與排列次序 胺基酸的組成分析- 蛋白質經酸水解*後，胺基酸的混合物可利用由 Stein & Moore (1972年諾貝爾化學獎得主)所開發的胺基酸分析儀分析其組成 - 胺基酸的組成可提供多種資訊* * 疏水胺基酸*Aliphatic, Aromatic疏水性胺基酸的排列順序- 可利用胺基酸定序儀取得- Sanger*因定出胰島素分子的構造並提出分析蛋白質一級構造的方法，而獲得1958年諾貝爾化學獎 (Sanger另因提出分析DNA序列的方法，於1980年再獲得諾貝爾化學獎) - 現今，大多數蛋白質的胺基酸序列可由基因的核苷酸序列推知

只要是胺就會反應成亞硝胺嗎？3. 反應的量多嗎？ 肉是什麼顏色才正常根據肉品科學 （Meat Science）期刊胺三種形式：一級胺、二級胺、三級胺中只有二級胺會和亞硝酸鹽形成亞硝胺 肉是什麼顏色才正常 根據肉品科學 （Meat Science）期刊新鮮的蛋白質食物所含的二級胺少，胺基酸但在發酵食品中較多肉是什麼顏色才正常亞硝酸鹽胺亞硝胺 1. 胺的含量在肉中高嗎？2. 只要是胺就會反應成亞硝胺嗎？3. 反應的量多嗎？ 肉是什麼顏色才正常根據肉品科學 （Meat Science）期刊肉是什麼顏色才正常亞硝酸鹽除了保色以外，還可以抑制肉毒桿菌的滋長 肉是什麼顏色才正常用與丌用，要衡量其風險與優點美國規定，肉類含量丌得超過0.2 mg/kg台灣規定，肉類含量丌得超過0.07 mg/kg（生鮮肉品丌得使用） 世界衛生組織WHO建議每人每日每公斤體重攝取硝酸鹽的安全容許量為3.7mg，

且這些蛋白質至少有一些共同的結構或功能特徵。  有些特定的胺基酸序列可作為決定細胞定位、化學修飾或蛋白質半衰期的重要訊息。特殊的訊息序列，通常位於蛋白質的胺基端

 運輸蛋白可分析其與被運輸物質間之結合能力 激素與毒素則可測定其產生之生物效應，如生長激素會刺激特定培養細胞之生長  有些結構蛋白佔其組織含量極高之比例，可將之直接萃取出來純化之，不需要特定功能分析方法的協助  各種適用之分析方法隨待測蛋白質而異總結 胺基酸蛋白質可利用其性質之差異加以分離與純化。蛋白質可藉由添加特定鹽類作選擇性的沉澱；各種層析方法是利用蛋白質的大小、親和力、帶電性與其他性質加以純化，包含離子交換層析法、大小-排除層析法、親和性層析法與高效能液相層析法等。  電泳是利用蛋白質之質量與帶電荷大小將之分離， SDS 膠體電泳與等電焦集法可分別使用，或組合使用（二維電泳）以達到更高之解析度。  所有純化步驟都需要一個蛋白質分析與定量方法來偵測蛋白質混合物中特定蛋白質之存在。酵素純化的過程可以測其比活性之變化。

個別蛋白質可經由胺基酸序列比對其與某一特定蛋白質家族之相似性。屬於同一個蛋白質家族的成員其序列通常至少有 25% 以上完全相同，且這些蛋白質至少有一些共同的結構或功能特徵。  有些特定的胺基酸序列可作為決定細胞定位、化學修飾或蛋白質半衰期的重要訊息。特殊的訊息序列，通常位於蛋白質的胺基端，可用以決定蛋白質的運送目標：包括送出細胞、送入細胞核、送至細胞表面、送至細胞質、及送至其他不同的細胞。  另有一些序列可以作為輔基聯結的位置，如醣蛋白中之醣基或脂蛋白中之脂肪鏈等。這些訊息有些已經研究得非常透徹，因此在新發現的蛋白質中如能辨識出這些特殊的序列就能加以定位。 總結 蛋白質功能之差異來自於胺基酸組成與序列的差異。對一些特定蛋白質而言，序列上的部分差異對其結構無甚影響。

蛋白質食物的紅綠燈中脂肉類每份含蛋白質7兊、脂肪5兊75大卡高脂肉類每份含蛋白質7兊、脂肪10兊，120大卡 蛋白質食物的紅綠燈超高脂肉類每份含蛋白質7兊、脂肪10兊以上，135大卡 蛋白質食物的食品安全肉是什麼顏色才正常 肉是什麼顏色才正常 有注意過肉品櫃的燈光是什麼顏色嗎？ 精氨酸肉是什麼顏色才正常你會買哪一個？實際上，這兩種肉都是正常的 肉是什麼顏色才正常變性肌紅蛋白氧合肌紅蛋白脫氧肌紅蛋白

顯示牛胰島素(Bovine insulin)之精氨酸序列。兩條多肽鏈以雙硫鍵加以聯結。  A 鏈之序列在人類、豬、狗、兔及抹香鯨中是完全相同的  B 鏈則在牛、豬、狗、山羊與馬中完全相同 3-24 牛胰島素之精氨酸序列。  來自不同物種中數以千計不同種類蛋白質之胺基酸序列是利用 Sanger 所發展的原理所決定；這些方法仍在使用，但有許多差異及改良。蛋白質化學定序法目前採用許多新穎的方法，這也使得獲取胺基酸序列資料的方法更加多元性，而且這些資料對生化研究的諸多領域都非常重要。 短多肽可利用自動儀器進行定序

伴護蛋白(chaperonins)*扮演主動角色，如Hsp60會直接促進蛋白質的摺疊 其他蛋白- Protein disulfide isomerase (PDI)負責雙鍵的正確配對-eptide proyl cis-trans isomerase (PPI)負責脯胺酸參與肽鍵時的異構化反應 1. 與蛋白質摺疊缺失有關的疾病普昂疾病(the prion disease) - Prion (proteinaceous infectious only)- Prusiner因此獲得1997年諾貝爾生醫獎 纖維囊腫(cystic fibrosis)-Cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR)因發生胺基酸(F508)刪除突變，導致摺疊過程的中間產物無法自伴隨蛋白脫離， CFTR無法抵達其最終作用場所 肺氣腫(emphysema)- α1-Antitrypsin發生缺失，無法抑制彈力蛋白酶(elastase)，彈力蛋白受損

一個α-羧基與一個非離子化 R 基之胺基酸其滴定曲線幾乎與甘胺酸相同。這些胺基酸之 pKa 值雖不相等，但非常近似。 第二、具有可離子化 R 基之胺基酸其滴定曲線較為複雜，其有三個滴定階段

 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。

老年人，丌論男女，蛋白質食物攝取量都減少，且動物性蛋白質攝取比例也減少 蛋白質食物的紅綠燈 蛋白質食物的紅綠燈 豆類每份含蛋白質7兊、胺基酸脂肪5兊，75大卡 蛋白質食物的紅綠燈低脂肉類每份含蛋白質7兊、脂肪3兊以下，55大卡 蛋白質食物的紅綠燈 低脂肉類每份含蛋白質7兊、脂肪3兊以下，55大卡 蛋白質食物的紅綠燈 低脂肉類每份含蛋白質7兊、脂肪3兊以下，55大卡

進一步抽取基因體 DNA 後，再根據 Sandström et al. (2001) 報告中所設計之universal 16S rDNA 引子對，10F：5’-AGTTTGATCATGGCTCAGATTG-3’、 1507R：5’- TACCTTGTTACGACTTCACCCCAG-3’ 進 行 增 幅，PCR 條 件 為 10X enzyme buffer, 250 µM dNTP, 250 nM primer pairs, 100 ng DNA, 0.25U Taq DNA polymerase (Dream Taq, Thermo Fisher Scientific Inc.)，PCR 條件修改為 95° C, 5 mins, 35 cycles of 95° C, 30 s; 60° C, 30 s; 72° C, 1 min 30 s; 72° C, 10 mins 與最後冷卻至 4° C。 DNA gyrase subunit B (gyrB) 基因引子對，則是參考 Yamamoto et al. (1995) 設計 UP-1/Up-2R 引子對及定序使用 UP-1S：5’-GAAGTCATCATGACCGTTCTGCA-3’、 UP-2Sr：5’-AGCAGGGTACGGATGTGCGAGCC-3’， 其 PCR 條件為如上述，PCR 條件則根據文獻設定為 95° C, 5 mins, 35 cycles of 95° C, 30 s; 60° C, 1 min; 72° C, 2 mins; 72°C, 10 mins 與機器最後冷卻至4°C。將PCR 產物進行gel elution 套組回收後，所得 PCR 產物送交源資國際生物股份有限公司 (Tri-I biotech Inc. Taichung, Taiwan)進行定序， 解序結果以美國生物技術資訊中心 (National Center for Biotechnology Information, NCBI) 網站所登錄基因資料庫進行比對。 二、三合一微生物肥料之調製MLBV19-3 胺基酸菌株經由本場測試出最適化發酵條件與配方後，委外生產高濃度之菌粉，並調製適合蔬果類作物生長之特殊胺基酸配方及混合化學肥料( 由產學合作廠商: 臺灣肥料股份有限公司生產提供)，開發成兩種產品：(1) 生長肥 (AG) 成分為氮：29%、磷：9.5%、鉀：6.5%，供前期營養生長期使用；(2) 結果肥 (AF) 成分為氮： 3.5%、磷：8.5%、鉀：19%，供後期開花結果期使用，生產樣品各 100 公斤提供後續作物田試驗所用 ( 內含 MLBV19-3 芽孢桿菌菌數為 1 × 108 CFU/g)。三、三合一微生物肥料於青椒與胡瓜先期測試試驗田土壤性質分析如 ( 表一 )，定植前施用燕子牌十全基肥有機質肥料 ( 臺益工業股份有限公司，氮：3.8%、磷：2.8%、鉀：3.5%、有機質：72%)，依據每公頃推薦用量：12,000 公斤；試驗採單因子，完全逢機區集設計 (RCBD)，A 處理：三合一微生物肥料稀釋 500 倍、B 處理：三合一微生物肥料稀釋 1,000 倍、C 處理：三合一微生物肥料稀釋 2,000 倍、D 處理：化學肥料稀釋 1,000 倍之對照組 (CK1)、 E 處理：施用水之對照組 (CK2) 等 5 處理、共 4 重複，每重複共 10 株；生長期每 2 周使用生長肥 (AG)1 次共 3 次，開花期後即每 2 周使用結果肥 (AF) 1 次同樣共 3 次，

第一、所有只具一個α-胺基、一個α-羧基與一個非離子化 R 基之胺基酸其滴定曲線幾乎與甘胺酸相同。這些胺基酸之 pKa 值雖不相等，但非常近似。 第二、具有可離子化 R 基之胺基酸其滴定曲線較為複雜，其有三個滴定階段，分別對應於三個離子化步驟，因此它們具有三個 pKa 值。 同樣以游離狀態暴露於水溶液環境中，20種常見胺基酸中只有組胺酸之R基（pKa = 6.0）能在接近中性pH值環境中提供最佳之緩衝力。這也是大多數動物與細菌胞內與胞外液體之常見pH值。 胜肽與蛋白質Peptides and Proteins 生物體中存在的多肽大小差異甚鉅：小至僅含 2、3個精氨酸，大至由數千個胺基酸所組成。

只要是胺就會反應成亞硝胺嗎？3. 反應的量多嗎？ 肉是什麼顏色才正常根據肉品科學 （Meat Science）期刊胺三種形式：一級胺、二級胺、三級胺中只有二級胺會和亞硝酸鹽形成亞硝胺 肉是什麼顏色才正常 根據肉品科學 （Meat Science）期刊新鮮的蛋白質食物所含的二級胺少，精氨酸但在發酵食品中較多肉是什麼顏色才正常亞硝酸鹽胺亞硝胺 1. 胺的含量在肉中高嗎？2. 只要是胺就會反應成亞硝胺嗎？3. 反應的量多嗎？ 肉是什麼顏色才正常根據肉品科學 （Meat Science）期刊肉是什麼顏色才正常亞硝酸鹽除了保色以外，還可以抑制肉毒桿菌的滋長 肉是什麼顏色才正常用與丌用，要衡量其風險與優點美國規定，肉類含量丌得超過0.2 mg/kg台灣規定，肉類含量丌得超過0.07 mg/kg（生鮮肉品丌得使用） 世界衛生組織WHO建議每人每日每公斤體重攝取硝酸鹽的安全容許量為3.7mg，

兩條多肽鏈以雙硫鍵加以聯結。  A 鏈之序列在人類、豬、狗、兔及抹香鯨中是完全相同的  B 鏈則在牛、豬、狗、山羊與馬中完全相同 3-24 牛胰島素

 換言之，精氨酸－㆒氧化氮之路徑以及對於個別器官系統的代謝皆是有待各科臨床及基礎醫學探討之課題。㆓十㆒世紀，由於分子生物醫學之突飛猛進以及基因遺傳學之興起。吾㆟必須正式預防醫學之突破性治療包括胺基酸治療以及基因療法。而胺基酸之代謝及㆟體蛋白質、核 酸、基因形成息息相關。因此本㆟不揣簡陋將精氨酸合成代謝之來龍去脈做個精簡介紹。當作認識㆒氧化氮角色以及胺基酸療法之入門。參考資料 含芽孢桿菌及胺基酸複合肥料對蔬果類作物生長之影響朱盛祺 *1、鄭哲皓 1、林鈺荏 1、吳鴻均 2、謝仁哲 2、潘詩怡 2、曾柏瑄 2 1 農業部苗栗區農業改良場2 臺灣肥料股份有限公司摘 要MLBV19-3 微生物菌種具優異的溶磷與溶鉀活性，經食品工業研究所菌種鑑定為貝萊斯芽孢桿菌 Bacillus velezensi，進一步開發成三合一微生物肥料產品：(1) 生長肥 (AG) 成分為氮 (N)：29%、磷 (P)：9.5%、鉀 (K)：6.5%，供前期營養生長期使用；(2)結果肥(AF) 成分為氮(N)：3.5%、磷(P)：8.5%、鉀(K)：19%，供後期開花結果期使用；由青椒與胡瓜先期田間測試結果顯示，三合一微生物肥料於田間應用，稀釋 1,000 倍 即可發揮很好的效果；以三合一微生物肥料稀釋 1,000 倍進行草莓與番茄田間試驗，結果顯示可較純化學肥料處理組，鮮果產量提升 37.7% 與 43.5%、糖酸比分別提升提升 28.6% 與 22.9%。期望未來能商品化以提供農民新型生物性資材之選擇。 關鍵詞：貝萊斯芽孢桿菌、胺基酸、微生物肥料臺灣蔬菜種植面積達 141,796 公頃，產量達 2,620,760 公噸，其中果菜類 : 胡瓜種植面積為 1,949 公頃、產量達 47,975 公噸，番茄種植面積為 4,123 公頃、產量達 98,340 公噸，青椒種植面積為 2,598 公頃、產量達 28,028 公噸

蛋白質之共價結構The Covalent Structure of Proteins  一級結構之差異尤其重要每一種蛋白質都有特定的胺基酸殘基個數與組成序列 蛋白質之功能決定於其胺基酸序列每一種蛋白質均具有獨特的立體構造，而此結構也決定了獨特的功能。每一種蛋白質也都具有獨特的胺基酸序列。  雖然蛋白質中有些區域的序列即使差異很大，都不會 影響其生物功能。但大多數蛋白質序列中，都具有對功能極為重要的區域，且這些序列具有高度保留性。全序列中扮演特定角色的部分在蛋白質之間差異甚大，它們負責決定序列與三級結構之間的關係，以及結構與功能間之關係。 數以百萬計之蛋白質其胺基酸序列已訂定

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

圖3-24 顯示牛胰島素(Bovine insulin)之胺基酸序列。兩條多肽鏈以雙硫鍵加以聯結。  A 鏈之序列在人類、豬、狗、兔及抹香鯨中是完全相同的  B 鏈則在牛、豬、狗、山羊與馬中完全相同 3-24 牛胰島素之胺基酸序列。  來自不同物種中數以千計不同種類蛋白質之胺基酸序列是利用 Sanger 所發展的原理所決定；這些方法仍在使用，但有許多差異及改良。蛋白質化學定序法目前採用許多新穎的方法，這也使得獲取胺基酸序列資料的方法更加多元性，而且這些資料對生化研究的諸多領域都非常重要。 短多肽可利用自動儀器進行定序

環狀胜肱胺基酸組成之偏妤性生物責訊在生物化學課程 中之應用摘要透過全球責訊網路上之蛋白質序列資料庫'對序列總長在 20個胺基酸以下】且形成分子內雙硫鍵之自然胜肱進行胺基酸組成之分析。目的為結合生物化學與生物責訊，設計一網路搜尋實作課程以輔助胺基酸相關課程之教學。初步之分析結果顯示脯胺酸 ‵酪胺酸以及天門冬醯胺出現之頻率最高。而甲硫胺酸及麩胺酸醯胺出現頻率最低0 若僅考慮"單一"環狀序列時 】組成中賴胺酸出現之頻率最高 。 關鍵辭‥ 胺基酸`雙硫鍵 ‵蛋白質責料厙 ‵生物資訊一ˋ簡介生物化學為生物技術相關頜域之基礎學科口加強生物化學教學品質將有助於學生投入生技相關之工作。透過網路資源協助教學為目前愈益普遍之趨勢 。 網路資源之使用不僅可以擴展學習的內涵，且能藉隨時上網之便利而延續學習時效。胺基酸與蛋白質之性 質與結構是生物化學課程中最基本的內容。全球資訊網(W0dd Wide Web)所提供之生物責訊已應用於蛋白質結構分析與模擬之教學課程上…。國內外各大學亦相繼設立胺基酸與蛋白質之相關網站。如清華大學的「蛇毒傳奇」 以及加卅大學戴維斯分校之「胺基酸結構/功能」教學輔助網站等7 皆提供胺基酸與蛋白質之分子結構與基本性質相關資訊(表一)。本文主旨在於藉著分析小型蛋白質內形成雙硫鍵之環狀序列中的胺基酸組成為主題，設計一使用蛋白質責料庫進行生物資訊搜尋之實作課程。期能輔助基礎生物化學之教學7提升教學品質 ﹡ 強化學習效果。 原理夭然蛋白質由 20種基本胺基酸所組成0胺基酸背骨之連接決定蛋白質之一級結構。胺基酸支鏈則對蛋白質之結構與功能具有決定性之影響。

將可能導致結果產生偏差。原始之 56個胜肱顯示雙硫鍵環內序列長度大都為4個殘基。然而這是尚未對近似序列進行篩選分析之結果。約簡後的23 組責料則顯示環狀內之序列太致集中在6 7個殘基長度

 肉是什麼顏色才正常 肉是什麼顏色才正常肉變金屬綠色有幾種可能1. 本身礦物質的顏色2. 少部分是發生在微生物污染的肉上，產生硫化氫後和肌紅蛋白結合，形成綠色 肉是什麼顏色才正常蝦腳變黑是丌是丌新鮮？這是正常的，精氨酸因為有酪胺酸脢的存在，產生了黑色素，使蝦腳變黑 肉是什麼顏色才正常這兩種香腸，你會買哪一種 肉是什麼顏色才正常

步′蹓亡 再吹審視搜尋結果】去除不符合搜尋目的'卻無法藉搜尋條件加以排除之結果。胺基酸如範例中限定夭然環狀胜肱。 因此搜尋結果中若出現任何經由合成步驟產生之胜肱均須刪除。此類責料整理可依據 SWISS-PROT 中所提供之註解以及參考文獻等責訊進行研判。在蛋白質組成分析中最需注意的是相同或類似序列的重複出現。責料重覆會造成分析結果產生嚴重偏差0 為避免此類偏差，應進行序列比對(sequence alignment)，挑出完全相同或類似之胜肱。例如範例搜尋結果中有六段 urotensin胜肱。這六個胜狀在環狀結 構內之序列完全相同 。 因此在最終的分析過程中僅能擇ˍ做為代表。對於胺基酸組成具有些微差異之胜肱亦可依據胜肱種類及其來源進行分類。同類之胜肱先進行平均後再納 入最後的分析程序。此一步驟可訓練學員對於胜肱類型及其於物種問之分佈獲得初步之體認。四ˋ結果根據 SWISS﹣PROT 中特徵關鍵字及序列總長之限制下進行搜尋所得之結果共得到 56 個總序列長度在 20 個胺基酸殘基數以內，且具有分子內雙硫鍵之胜肱。經檢視後確定這些胜肋中均無分子間之雙硫鍵0根據步驟七之原則，對重覆性高的序列進行篩選後'可將原始搜尋結果進一步約減為 23 筆責料。圖三為環狀序列長度之分佈情況0 圖中可以看出若未對重覆資料進行約簡 ，將可能導致結果產生偏差。原始之 56個胜肱顯示雙硫鍵環內序列長度大都為4個殘基。然而這是尚未對近似序列進行篩選分析之結果。約簡後的23 組責料則顯示環狀內之序列太致集中在6 7個殘基長度。有趣的是此一長度兩倍之序列，也就是14個殘基長度 】亦有頗高的表現。 圖四顯示各胺基酸在環狀序列中之出現頻率。其數值為各別胺基酸出現之次數與所有環內序列中胺基酸總數之比值。以百分率表示。

肌紅蛋白的結構與血紅素的α次單元或β次單元的結構均十分類似，且同樣具有攜氧的功能，極可能源自於一個共同的祖先 (一個原始的球蛋白)* 3. 以細胞色素c的研究為例比較不同來源的細胞色素c的胺基酸精氨酸序列，說明蛋白質的結構研究對建立演化關係的重要性 - 細胞色素c是粒線體電子傳遞鏈的成分，對細胞的存活極為重要 - 分析得自麵包酵母及人類等40多種不同來源的細胞色素c，雖然其蛋白質的一級構造不盡相同但卻有令人訝異的相似處 - 細胞色素c平均含有104個胺基酸，其中有28個完全相同

個別蛋白質可經由胺基酸序列比對其與某一特定蛋白質家族之相似性。屬於同一個蛋白質家族的成員其序列通常至少有 25% 以上完全相同，且這些蛋白質至少有一些共同的結構或功能特徵。  有些特定的胺基酸序列可作為決定細胞定位、化學修飾或蛋白質半衰期的重要訊息。特殊的訊息序列，通常位於蛋白質的胺基端，可用以決定蛋白質的運送目標：包括送出細胞、送入細胞核、送至細胞表面、送至細胞質、及送至其他不同的細胞。  另有一些序列可以作為輔基聯結的位置，如醣蛋白中之醣基或脂蛋白中之脂肪鏈等。這些訊息有些已經研究得非常透徹，因此在新發現的蛋白質中如能辨識出這些特殊的序列就能加以定位。 總結 蛋白質功能之差異來自於胺基酸組成與序列的差異。對一些特定蛋白質而言，序列上的部分差異對其結構無甚影響。

此種酉每系統至少有兩種不同之家族。此結構型式是鈣及調鈣蛋白依賴型。此原始型態存於神經元、內皮細胞、血小板、巨噬細胞、間質細胞以及心內膜及心肌細胞。它主要存於細胞膜緊接著微粒形成 55-57。但仍有少部分胞質液之㆒氧化氮合成酉每－後者較少鈣質及調鈣蛋白依賴 58。這些酉每系統會產生持續性低流量㆒氧 化氮釋放。另外㆒胺基酸氧化氮合成酉每乃是誘導型。它既不被表現，也非鈣質及調鈣蛋白依賴型 57-61。後者存於其他組織，包括血管平滑肌、腫瘤細胞、肝細胞、巨噬細胞、庫氏細胞、㆗性白血球、心肌細胞及纖維母細胞 57-61。此種合成酉每 ( NOS ) 僅對於細胞素有反應而產生 ( 諸如干擾素 γ 以及內毒素 ) 而且會使 ㆒氧化氮產生量急遽增加 20 倍之多 62。

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

 但精胺酸是代謝這些含氮廢物的重要精氨酸 所以嬰幼兒奶粉會添加精胺酸含氮廢物 蛋白質的消化吸收 不具有消化蛋白質的酵素，但可以把蛋白質食物咬碎，增加消化時的表面積，可以幫助後續酵素作用 胃部具有胃酸和胃蛋白酶1. 胃酸會讓蛋白質變性，失去蛋白質的2、3級結構，以利後續消化 2. 胃蛋白酶會切特定位置的胺基3. 嬰兒具有凝乳酶 十二指腸是蛋白質主要的消化場所

當需要時會因一小段肽鏈被切除而具有活性 - 切除活化作用為一不可逆的調節方法3. 蛋白質的異位調節作用胺基酸此調節作用是多種代謝路徑中調節酵素或異位酵素的活性調控方式 胰蛋白酶 腸道生肽脢 - 如代謝路徑的終產物(調節劑)之回饋抑制調控* - 當調節劑與蛋白質的調節部位接合後，引發該部位的構形發生變化，此變化因四級結構中不同次單元的相互接觸而傳達到催化部位，因而改變催化部位的特性，使蛋白質的活性改變* - 以酵素為例，胺基酸較普遍的是改變酵素對受質的親和力，少數則是改變酵素的催化效率 4. 蛋白質的共價修飾作用肝糖代謝的調控為共價修飾作用的最佳例子

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-

（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 值時精氨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

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，將精氨酸基轉移形成胍基㆚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 )

使用體外肝細胞增生養殖或是肝漿質液膜小泡來作實驗。對於㆗性、陽性、陰性胺基酸運送各有不同的運送系統。雖然目前各種機轉運送並非㆒概明瞭，但它㆒定牽涉到單獨細胞膜㆒連結運送蛋白質

 在此情況下，個別多肽鏈不管相同與否都不會被視為次單元，一般只當它是整個蛋白質結構中的一條鏈而已。 每種多肽均具特有之胺基酸組成將胜肽或蛋白質進行酸水解將生成游離 α-胺基酸之混合物。當完全水解時，每種蛋白質分別會產生特定比例之含有不同胺基酸之混合物。 所列為將牛細胞色素 c (Bovine cytochrome c)與胰凝乳蛋白酶原(Bovine chymotrypsinogen)（消化道酵素胰凝乳蛋白酶之不活化前驅物）完全水解後所得之胺基酸組成，兩者性質差異甚大，其胺基酸組成之差異也很顯著。 兩個蛋白質之胺基酸組成部分蛋白質含有胺基酸以外之化學基團許多蛋白質，如核糖核酸酶 A 與胰凝乳蛋白酶原

但一級構造的分析對研究蛋白質是否具有轉譯後的修飾作用仍深具價值 蛋白質定序步驟*- 蛋白質純化，可利用蛋白質的大小、帶電特性、溶解度或與特定物質的吸附作用等 - 次單元的分離，可利用高鹽濃度或改變溶液的pH值- N端與C端胺基酸的定性分析- 利用酵素或化學試劑的作用將多肽鏈分割成小片段，確保定序結果的正確性- 胺基酸自動定序 - 序列的重組- 雙硫鍵的定位*，可利用對角線電泳 N端精氨酸定性 FDNB PITC Edman降解反應 蛋白質定序過程 硫鍵的定位- Diagonal electrophoresis (對角線電泳) 其他的定序方法

大多數研究皆利用肝細胞作為觀察對象。使用體外肝細胞增生養殖或是肝漿質液膜小泡來作實驗。對於㆗性、陽性、陰性胺基酸運送各有不同的運送系統。雖然目前各種機轉運送並非㆒概明瞭，但它㆒定牽涉到單獨細胞膜㆒連結運送蛋白質，此種機轉有潛能去控制並規範組織胺基酸的利用並且調整各器官胺基酸的出入量。 精胺酸是由陽離子系統，Y+所運送。它是鈉離子非依賴型以及 PH 值不敏感 21。此系統活性通常非常低 21-23。肝細胞內精胺酸濃度大約僅有 5uM，相對的血漿 ㆗濃度為 50 至 100uM24。因此，這顯示精胺酸進入肝細胞是速率限制步驟，尤其是胺基酸肝內代謝。也因此肝細胞精胺酸低活性運送系統，可使精胺酸優先進入其他組織或細胞，避免肝臟代謝 25。特別㆒提的是：惡性肝癌細胞，其 Y+運送系統活性較為活躍，此種現象之臨床意義仍不明瞭。 究竟是何種因子規範胺基酸進入細胞膜目前較不為㆟知。目前醫界已經證實㆗性胺基酸是經由系統 A 運送。它的活性，㆒但胺基酸缺乏就會增加。

伴護蛋白(chaperonins)*扮演主動角色，如Hsp60會直接促進蛋白質的摺疊 其他蛋白- Protein disulfide isomerase (PDI)負責雙鍵的正確配對-eptide proyl cis-trans isomerase (PPI)負責脯胺酸參與肽鍵時的異構化反應 1. 與蛋白質摺疊缺失有關的疾病普昂疾病(the prion disease) - Prion (proteinaceous infectious only)- Prusiner因此獲得1997年諾貝爾生醫獎 纖維囊腫(cystic fibrosis)-Cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR)因發生胺基酸(F508)刪除突變，導致摺疊過程的中間產物無法自伴隨蛋白脫離， CFTR無法抵達其最終作用場所 肺氣腫(emphysema)- α1-Antitrypsin發生缺失，無法抑制彈力蛋白酶(elastase)，彈力蛋白受損

蛋白質的功用麩醯胺酸壁細胞，免疫細胞的能量來源，在重症患者中的需求增加，因此在重症患者的營養品中常會添加，戒者額外自費購買麩醯胺酸粉 重症病患要丌要補充，精氨酸在醫界還是有爭議 蛋白質的功用蛋白質的功用 紅肉，白肉怎麼分 紅肉攝取量和大腸癌、心血管疾病、腦血管疾病、高血壓等發生風險為正向相關 有趣的是台灣最近的研究發現紅肉攝取量和總死亡率，心血管疾病死亡率，癌症死亡率