必須胺基酸無法內因性合成因此在食物㆗攝取是必須的。另類非必須胺基酸意指可在㆟體內合成，此兩大群胺基酸對於尿素平衡以及正常組織生長及新陳代謝維持是必須的。飲食攝取以及身體本身合成胺基酸以利維持整體胺基酸含量

 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

蛋白質結構可分為數個層級蛋白質結構一般被定義為四個層級（圖3-16）描述整個多肽鏈中用以連結每個胺基酸殘基之共價鍵結 （主要是胜肽鍵與雙硫鍵）者稱為一級結構（primary structure），其主要組成元件即為胺基酸殘基之序列 二級結構（secondary structure）指的是由精氨酸殘基形成的一些特定的穩定排列方式，在蛋白質中會是一再重複出現的結構模式 三級結構（tertiary structure）描述的是多肽的三度空間摺疊 當一蛋白質具有兩個或以上的次單元，則其次單元在空間中之排列則稱為四級結構（quaternary structure）

胺基酸簡介胺基酸基本結構是含㆒胺基 ( NH2 ) 以及㆒羧基 ( COOH ) 以及㆒氧原子連結 2 個碳原子。附屬部分 ( R )，稱之為副鍵，通常它表現出每㆒胺基酸獨特之功能及屬性。此項結構對於所屬精氨酸㆒體通用，僅有甘胺酸為同質異構。世㆖有超過 300 種胺基酸存在，但僅有 20 種存在於動物性蛋白質(甘胺酸除外)皆是左旋結構。傳統㆖胺基酸存於動物蛋白質並分為必須胺基酸及非必須胺基酸兩類 ( 見表㆒ )。必須胺基酸無法內因性合成因此在食物㆗攝取是必須的。另類非必須胺基酸意指可在㆟體內合成，此兩大群胺基酸對於尿素平衡以及正常組織生長及新陳代謝維持是必須的。飲食攝取以及身體本身合成胺基酸以利維持整體胺基酸含量。多餘量之胺基酸從尿量排除。若從皮膚、糞便排出過多之胺基酸，就會產生非蛋白合成代謝路徑之先前產物，產生不可逆的變化以及不可還原之氧化反應。食物胺基酸之不平衡供應會導致組織修復減緩的結果。然而過多攝取或特殊胺基酸存在會導致組織及器官毒性。吾㆟已知在特殊情況㆘ ( 譬如：敗血症、創傷、成長 )，內因性可以合成之胺基酸，統稱為非必須性。後者對於㆟體尿素需求是不充足的。也因此，除非這些胺基酸存在於食物㆗，不正常的組織蛋白質代謝終究會發生。而這些胺基酸通常基本㆖會被稱為〝必須的。也因此大部分胺基酸大體分為必須及非必須兩類。事實㆖，係有㆔種胺基酸 ( L-胺基㆛酸、L- ㆝門冬酸及 L-麩胺酸 ) ㆔者皆可經由胺基轉移作用反應來產生，此㆔種乃真正是非必須的

酸形成 ( Nucleotides synthesis )胺基酸治療 ( Amino acid therapy ) 表㆔：L-精氨酸對於荷爾蒙分泌之影響組織 荷爾蒙 胰臟 胰島素(insulin)昇糖素(glucagons)胰臟多胜月太(PP)生長激素釋放抑制因子(somatostatin) 腦㆘垂體 生長激素(GH)泌乳激素(prolactin)腎㆖腺 兒茶酚氨(catecholamines)表㆕：精氨酸灌注對於健康婦女生長激素之影響 前言自從〝㆒氧化氮〞觀念於 1998 年獲得諾貝爾醫學獎桂冠之後，精氨酸——㆒氧化氮路徑之神秘面紗就此掀開。

但精胺酸是代謝這些含氮廢物的重要胺基酸 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

即成為農業生產中受重視的課題。 「微生物肥料」係指人工培養之微生物製劑，在土壤中利用活體生物之作用以提供作物營養分來源，增進土壤營養狀況或改良土壤之理化、生物性質，藉以增加作物產量及品質者

 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。

為了明確定義這非對稱碳原子上的四個取代基之絕對組態（absolute configuration），我們使用了另一套特殊的命名法；單醣與胺基酸的絕對組態都是用 D,L 系統（見圖3-4）加以命名的。 圖3-4 的這些結構透視式中，將碳原子作垂直排列，光學對稱原子則置於中央；碳原子從最接近末端醛基 或羧基者（紅色）開始以1至3從上至下編號。 胺基酸之R基團將固定出現在α碳的下方，L-胺基酸 之α-胺基位於左方，D-胺基酸之α-胺基則位於右方。 圖 3-4 丙胺酸立體異構物與 L-和 D-甘油醛之絕對組態間之立體關係。 蛋白質中之胺基酸殘基均為 L-型立體異構物 幾乎所有具對掌中心的生物化合物都僅以一種立體異構物的狀態天然存在，非 D 即 L。  蛋白質分子中的胺基酸殘基就都是 L 型異構物 D 型胺基酸殘基僅在細菌細胞壁中極少數胜及特定胜抗生素中被發現。

即O2與任何一個次單元的接合會加速O2與其他次單元的接合 - 波爾效應描述pO2與pH值對血紅素與O2接合的影響， pO2愈高，pH值愈高，血紅素被O2飽和(接合)的程度愈高，如在肺部，pO2與pH值均高，大部分血紅素均被O2飽和，而在組織，pO2低且pH值因代謝產物及 CO2而降低時，血紅素與O2的接合減弱，因而可因應組織的需求而釋出O2供利用，但相同的條件下， 雙曲線“S”型曲線 pH值對血紅素與O2接合的影響 肌紅蛋白不具有四級構造，其對O2的接合不具協同作用，也不受pO2或pH值的影響 - 血紅素與O2的接合尚可受到2,3-BPG (2,3-bis- phosphoglycerate)的調控，精氨酸此調控對胎兒的發育極為重要，成人的血紅素(HbA)的組成為α2β2， 2,3-BPG可接合至β次單元，使得成人血紅素對O2的 親和性降低，而胎兒血紅素(HbF)的組成為α2γ2，無 β次單元可與2,3-BPG可接合，不受2,3-BPG影響，對O2的親和性較成人血紅素高

苗栗地區胡瓜種植面積為 95 公頃、產量達 1,618 公噸，番茄種植面積 43 公頃、產量達 637 公噸，青椒種植面積 18 公頃、產量達 157 公噸。此外，國內草莓生產面積約 509 公頃，產 量約 9,1412 公噸，主要產地包括苗栗、南投、新竹等縣，其中苗栗縣生產面積 451公頃，約占 88.6%，為最重要之產區 ( 農業統計年報，110)；草莓與番茄屬於高經濟價值作物，市場價值除產量外，品質與甜度同樣為消費者所重視。隨著環保意識抬頭與安全農產品觀念的提升，對於友善環境及食品安全的重視日與俱增，為改善長期使用化肥養分容易固定於土壤中，造成浪費資源之外更會破壞土壤，最終造成減產、土壤板結、鹽鹼化等問題( 朱等，2021)，以生物性農業資材替代部分傳統化學肥料，即成為農業生產中受重視的課題。 「微生物肥料」係指人工培養之微生物製劑，在土壤中利用活體生物之作用以提供作物營養分來源，增進土壤營養狀況或改良土壤之理化、生物性質，藉以增加作物產量及品質者。因此，微生物肥料管理法規明訂微生物肥料「係指其成分含具有活性微生物或休眠孢子，如細菌 ( 含放線菌類 )、真菌、藻類及其代謝產物之特定製劑，應用於作物生產具有提供植物養分或促進養分利用等功效之微生物物品」( 楊，2010)。微生物施入土壤，容易受土壤理化性質影響其活性，為維持微生物活性，土壤需有足夠有機質及適宜的土壤水分、空氣、溫度、酸鹼度，( 曾等， 2014)。微生物肥料能提升作物養分吸收能力，因此在肥料減量下，能達到作物施用全量肥料的效果。但是如果土壤養分不平衡，缺少的養分將成為作物生長限制因子，必須補充缺少的養分，維持土壤養分平衡，避免養分供應成為限制因子 ( 蔡， 2019)。 胺基酸代謝是果實發育的核心， 像是丙胺酸與乙酯形成有關 (Perez et al., 1992)，苯丙胺酸和精氨酸會通過莽草酸途徑生物合成花青素苷和類黃酮的前體； Galili et al. (2008) 指出四種核心胺基酸，麩醯胺酸、麩胺酸、天門冬胺酸和天門冬醯胺酸 (Gln，Glu，Asp 和 Asn)，先在 TCA 循環(tricarboxylic acid cycle) 中衍生自 α -酮戊二酸和草醯乙酸，再通過各種生化過程轉化所有其他胺基酸。研究指出萵苣施用 9 mmol /L 甘胺酸 4 週，雖不會增加鮮重，但可增加花青素、維生素 C、黃酮類之營養含量 (Yang et al., 2018)；而草莓定植後 30 天施用 500 µM 的精胺酸會提升品質 ( 總糖、還原糖、有機酸、花青素苷、酚類、維生素 C) 和產量 ( 第一、二期單株總產量 ) Fariba et al. (2017)。 微生物肥料可以改良土壤的微生物環境，增加土壤生物菌量，改善土壤中的一些固定營養元素，促進農作物根部對養分的吸收 ( 曾，2014)，近年來受農委會高度重視，農糧署補助農民購買微生物肥料，補助金額為售價二分之一、每公頃最高可達 5,000 元，本文進一步開發適合蔬果類作物營養健康之胺基酸微生物肥料，並測試其使用方法與應用效果，期望未來能商品化以提供農民新型生物性資材之選擇。 材料與方法一、芽孢桿菌菌種鑑定本研究自苗栗縣大湖鄉之草莓根圈土壤，分離篩選出一株生長快速、並能產生內生孢子之MLBV19-3 菌株

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。

出現在形成雙硫鍵的半胱胺酸(Cys)旁之機率也很高。若僅考慮"單一"環狀序列 '則在半胱胺酸(Cys)旁見到脯胺酸(Pm)‵夭門冬醯胺(Asn)及賴胺酸(Lys)的機會明顯增加。相對的' 甲硫胺酸(Met)‵麩胺酸醯胺(Gln)及組胺酸(His)均不會出現在與半胱胺酸(Cys)接鄰的位置上

 胜肽為胺基酸結合成之鏈狀體 兩個精氨酸可藉由一取代之醯胺鍵結， 即胜肽鍵 （peptide bond）作共價性聯結形成所謂雙肽。此鍵結是由一個胺基酸之羧基及另一胺基酸之胺基共同脫去一個水分子而形成（圖3-13）。 胜肽鍵之形成為一縮合反應，這是一種活體細胞中常見的化學反應。在標準生化條件下，圖3-13 之反應式會較傾向於胺基酸，而非雙肽。 圖3-13 中，官能基標示為 R2 之精氨酸中之α-胺基可作為親核性反應基團，取代另一個標示為 R1 之胺基酸中的 －OH 基，以形成胜肽鍵（黃色）。

當要求較高之相同性時，最具保守性之胺基酸殘基往往會被過分呈現，而使得這些基質在用來辨識相關性較低之同源蛋白質時較不適用。  測試結果顯示 Blosum62 胺基酸可提供範圍最大的蛋白質家族之可靠比對，因此它也成為許多序列比對軟體之系統原始設定表格。  圖3-31 顯示此區塊取代基質表是經由比較數以千計之序列比對小區塊所產生，這些小區塊之序列至少有 62% 完全相同。其餘不相同的殘基則被賦予一分數，說明它們被其他胺基酸殘基取代之頻率。  每次取代都對一次特定之比對分數有貢獻，正值（黃色標示者）會增加分數，胺基酸負值則會減去分數。比對序列中相同的殘基（自左上至右下角對角線黃色標示者）也因它們被取代的頻率產生一個分數。  具有特殊化學性質之 Cys 與 Trp 分別得到9與11分的高分，而較易在保守性取代中被替換之 Asp 與 Glu 則各有6與5分。  許多電腦程式利用 Blosum62 為新的序列比對打分數。

固四指出在環狀序列中脯胺酸佃叫 ‵夭門冬醯胺(ASn)及酪胺酸(Tyr)出現之機率較高。約簡後的結果更突顯脯胺酸(Pm)之出現頻率。相對的 】甲硫胺酸(Met) ‵麩胺酸醯胺(G】n)及麩胺酸(G】u)在環狀序列中出現之頻 環狀胜肱胺基酸組成之偏好性生物資訊在生物化學課程 中之應用 5 率最低。環狀序列內也可見到其他的半胱胺酸(Cys)與環外之半胱胺酸(Cys)形成雙硫鍵。造成環狀序列相互交錯的情況。 若自 23 個經過約簡之資科中去除產生交錯之序列】可得到 12個具有單ˊ環狀結構之胜狀口分析這 12 筆資料結果顯示(囝五)'單環內最常出現的胺基酸則為為賴胺酸(Lys)。脯胺酸(Pr0)二欠之。而蘇胺酸(Thr)與苯丙胺酸(Phe)出現之頻率相對提高。相反的 '卻完全不見組胺酸(…5)之出現。 圖六記錄了 23 個約簡後的環狀序列中 '在形成雙硫鍵之半胱胺酸(Cys)旁的位置對胺基酸之偏好0 圖中數據顯示，大部份產生交錯環狀序列之半胱胺酸(Cys)處在相鄰的位置〝 無論是否考慮環交錯﹐ 酪胺酸(Tyr)出現在形成雙硫鍵的半胱胺酸(Cys)旁之機率也很高。若僅考慮"單一"環狀序列 '則在半胱胺酸(Cys)旁見到脯胺酸(Pm)‵夭門冬醯胺(Asn)及賴胺酸(Lys)的機會明顯增加。相對的' 甲硫胺酸(Met)‵麩胺酸醯胺(Gln)及組胺酸(His)均不會出現在與半胱胺酸(Cys)接鄰的位置上。 五 ‵結語上述分析結果顯示，若不考慮半胱胺酸(Cys) ，胜狀中環狀序列內出現機率較大之胺基酸為脯胺酸(Pro)‵ 夭門冬醯胺(Asn)及酪胺酸(Tyr)。而出現在形成雙硫鍵之半胱胺酸(Cys)鄰位的胺基酸則具有相當明顯的保留度。此位豊偏好酪胺酸(Tyr)‵晡胺酸(Pro)‵夭門冬醯胺(Asn)及賴胺酸(Lys)。這些對胺基酸組成之偏好性似乎反應了在胜狀中形成雙硫鍵時 ' 結構輿功能上的一些特性。 必須指出的是'根據跖(或是23)個序列責料所做出的胺基酸偏好性分析】並不具有代表性，但卻多 多少少反應了總序列長度在 20 個殘基長度以下胜狀之某些特質。若要得到較完整之責訊'應按總序列長度逐步增加搜尋範圍。如此，不僅可以獲得吏具代表性的結果，也同時能觀察總序列長度對胺基酸偏好性之影響。以上之搜尋僅為使用蛋白質責料厙進行搜尋提供示範。此實作課程之設計，可使學員學習下列知識與技術: l. 認識胺基酸在小型蛋白質中扮演的角色。 Z﹒ 蛋白質資料庫之使用 。

亞硝酸鹽丌是會胃癌嗎，為什麼香腸還要加？ 變性肌紅蛋白脫氧肌紅蛋白亞硝酸鹽加熱肉是什麼顏色才正常亞硝酸鹽胺亞硝胺 肉是什麼顏色精氨酸才正常亞硝酸鹽胺亞硝胺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亞硝酸鹽胺亞硝胺

血紅素為一種異位蛋白(allosteric protein)，具有活性部位與調節部位 - Allos (希臘文意為“other”)，Stereos (希臘文意為“shape”) - 胺基酸活性部位是血紅素與O2接合的部位(相當於酵素的受質接合部位)，與O2的接合具有協同性 - 調節部位是調節劑接合的部位，如2,3-BPG、H+與CO2等阻礙劑對血紅素的影響阻礙劑，另尚有活化劑

將兩者加 以比對，從中找到連續性且互相重疊之序列（圖3- 27）。重疊序列的出現有助於我們瞭解胜肽片段的正確排列順序。如果胺基端殘基在蛋白切割前就已得知，則能協助我們判斷胺基端片段序列為何

 蛋白質 每克四大卡蛋白質的功用調節酸鹼度離胺酸 甘胺酸 天門胺基酸蛋白質由許多胺基酸組成，所以會具有酸鹼性， 能緩衝體內酸鹼值，使血液恆定於7.35-7.45的弱鹼性 蛋白質的功用酸性體質？質體性鹼？ 癌症、心血管疾病、阿滋海默症等等疾病 依照飲食建議換算從蛋白質食物而來的蛋白質最多約能吃60-70克 成年人蛋白質攝取現況理想的熱量分配 成年男性（19-64歲） 成年女性（19-64歲） 1. 成年男性的蛋白質食物吃更多，且動物性蛋白質攝取比例增加，19-30歲的增加17%、 31-64歲的增加34% 2. 成年女性的蛋白質食物吃更多，且動物性蛋白質攝取比例增加，19-30歲的增加40%、31-64歲的增加14% 3. 老年人，不論男女，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

胜肽片段排序 先將蛋白質以非胰蛋白酶之另一種蛋白酶或化學試劑加以切割（如溴化氰CNBr僅會切割甲硫胺酸羧基端之肽鍵），以此第二種方法得到之胜肽片段也如同前述加以定序及分離。  兩種方法得到之胜肽片段均完成定序之後，將兩者加 以比對，從中找到連續性且互相重疊之序列（圖3- 27）。重疊序列的出現有助於我們瞭解胜肽片段的正確排列順序。如果胺基端殘基在蛋白切割前就已得知，則能協助我們判斷胺基端片段序列為何。進行兩種方法也有助於排除個別定序上的可能錯誤，如果第二種方法完全無法獲得任何與第一種方法具連續性重疊的序列，則必須嘗試第三、甚至第四種切割方法，以獲得必要的重疊序列。  圖3-27 顯示切割蛋白質、定序及胜肽片段排序。首先決定出蛋白質樣品之胺基酸組成及其胺基端殘基。緊接著將可能有的雙硫鍵還原，以使定序有效進行。在此例中，蛋白質分子僅有兩個半胱胺酸殘基，因此只有一對可能之雙硫鍵形成位置。當多胜肽含有三個或以上的半胱胺酸殘基時，則必須考慮更多可能之組合方式產生雙硫鍵之位置。 圖 3-27 切割蛋白質、定序及胜肽片段排序。

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。

為了明確定義這非對稱碳原子上的四個取代基之絕對組態（absolute configuration），我們使用了另一套特殊的命名法；單醣與胺基酸的絕對組態都是用 D,L 系統（見圖3-4）加以命名的。 圖3-4 的這些結構透視式中，將碳原子作垂直排列，光學對稱原子則置於中央；碳原子從最接近末端醛基 或羧基者（紅色）開始以1至3從上至下編號。 胺基酸之R基團將固定出現在α碳的下方，L-胺基酸 之α-胺基位於左方，D-胺基酸之α-胺基則位於右方。 圖 3-4 丙胺酸立體異構物與 L-和 D-甘油醛之絕對組態間之立體關係。 蛋白質中之胺基酸殘基均為 L-型立體異構物 幾乎所有具對掌中心的生物化合物都僅以一種立體異構物的狀態天然存在，非 D 即 L。  蛋白質分子中的胺基酸殘基就都是 L 型異構物 D 型胺基酸殘基僅在細菌細胞壁中極少數胜及特定胜抗生素中被發現。

膜蛋白(多為球狀蛋白)，可形成通道控制物質進出(如運輸蛋白與離子通道)，可參與外界訊號的傳遞 (如激素的受體蛋白)，可參與能量的產生(如細胞呼吸鏈與ATP合成酶) 依組成- 簡單蛋白只含胺基酸- 複合蛋白*除含胺基酸外尚有其他成份 脂蛋白醣蛋白血基質蛋白 核黃蛋白金屬蛋白 1.當分析特定蛋白質的結構與功能時，需將此蛋白質由其存在的環境(如細胞抽取液)中分離出，此即蛋白質的純化 蛋白質純化是利用一系列步驟保留樣品中的特定蛋白質而同時將其他蛋白質移除的過程2.

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

 若欲定序整條多肽，則必須使用 Pehr Edman 所開發出來的方法。艾德曼降解法（Edman degradation）只會對胜肽之胺基酸殘基加以標定 並移除之，其餘所有肽鍵仍均保持完整（圖3-25b）。  目前艾德曼降解法可在一種稱為蛋白質定序儀 （sequenator）上進行，機器會將各步驟所需試劑 以正確比例確實混勻、分離且決定產物，並記錄結果。這些方法是非常靈敏的，通常起始樣品蛋白質僅需數微克即可進行完整定序。 大分子蛋白質須先經片段化後始能完成定序 蛋白質中非常長的多肽必須先打斷成小片段後才能有效地進行定序。在此，蛋白質會先以化學或酵素方法切割成數個特定的片段。如果有雙硫鍵存在，必須先將其打開。每個片段都需分別純化後再以艾德曼降解法進行定序。最後，各片段出現在原始蛋白質中之順序將排列好，並決定出雙硫鍵所在之位置。 打斷雙硫鍵雙硫鍵的存在會干擾定序的進行。

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。 由其他方法決定精氨酸序列 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。

每小區採收 10 株之加總平均重量，以 A 處理：三合一微生物肥料 (3-in-1 microbial fertilizer) 稀釋 500 倍及 B 處理：三合一微生物肥料稀釋 1,000 倍均表現優於 C 處理：三合一微生物肥料稀釋 2,000 倍及 D 處理：化學肥料稀釋 1,000 倍之對照組 (CK1)，經統計分析達顯著差異 ( 表二 )，而施用水之對照組 (CK2)，因為未追加補充營養元素與肥份平均鮮果重量最差；由結果初步證實添加芽孢桿菌 MLBV19-3 及胺基酸有助於提升肥料的功效，可增加蔬果類作物的產量。三合一微生物肥料於田間應用建議施用倍數為稀釋 1,000 倍可發揮很好的效果，也較符合農民使用的成本考量，並相較於純化學肥料處理組，青椒與胡瓜鮮果產量可分別提升 36.5% 與 17%。 表二、比較不同濃度的三合一微生物肥料對青椒與胡瓜鮮果重量之差異 (CF：化學肥料 )Table 2. Comparison of 3-in-1 microbial fertilizers with different concentrations on fruit weight of green pepper and courgette (CF: Chemical fertilizer) 三、胺基酸三合一微生物肥料於草莓與番茄測試結果草莓測試結果顯示，每小區 50 粒之加總平均鮮果重量，以 A 處理：三合一微生物肥料稀釋 1,000 倍及 B 處理：芽孢桿菌 + 化學肥料稀釋 1,000 倍處理組表現最優異，分別為 1,122.5 g、1,089.2 g，推測三合一微生物肥料及芽孢桿菌 + 化學肥料對草莓鮮果產量有明顯提升的效果，比較C 處理：胺基酸 + 化學肥料稀釋 1,000 倍的平均鮮果重量 853.5 g 及 D 處理：純化學肥料稀釋 1,000 倍對照組 (CK1) 的 815.3 g，經統計分析均達顯著差異 ( 表三 )，而施用水處理對照組 (CK2) 的平均鮮果重量為 635.2 g，因未追加補充營養元素與肥份而平均鮮果重量最差；進一步測試每小區 20 粒草莓平均糖酸比之結果，A 處理：三合一微生物肥料稀釋 1,000 倍及 C 處理：胺基酸 + 化學肥料稀釋 1,000 倍，草莓平均糖酸比(° Brix/g acid) 分別為 9.9 及 9.5，表現同等優異，其中胺基酸的添加對草莓糖酸比提升，增加鮮果品質具有正面的幫助，比較 B 處理：芽孢桿菌 + 化學肥料稀釋 1,000 倍處理組及 D 處理：純化學肥料 1,000 倍對照組 (CK1) 的平均糖酸比分別為 8.1 及 7.4，經統計分析達顯著差異 ( 表三 )，而施用水處理對照組 (CK2) 的平均糖酸比為 6.3，同樣因未追加補充營養元素 與肥份而草莓品質 ( 糖酸比 ) 最差。綜合結果比較分析，三合一微生物肥料中的芽孢桿菌與胺基酸具有加乘作用，可同時提升草莓鮮重與糖酸比品質。 番茄試驗結果顯示，每小區採收 10 株之加總平均鮮果重量，同樣以 A 處理：三合一微生物肥料 1,000 倍及 B 處理：芽孢桿菌 + 化學肥料 1,000 倍處理組表現最優異，分別為 1,867.5 g、1,750.6 g，可得知三合一微生物肥料及芽孢桿菌 + 化學肥料也對番茄鮮果產量有明顯提升的效果；比較C 處理：胺基酸 + 化學肥料 1,000 倍的平均鮮果重量 1,305.3 g 及 D 處理：純化學肥料 1,000 倍對照組 (CK1) 的平均鮮果重量 1,301.2 g，經統計分析均達顯著差異 ( 表四 )；而施用水處理對照組 (CK2) 的平均鮮果重量為 935.2 g，平均鮮果重量最差。進一步測試每小區 10 粒番茄鮮果平均糖度 (° Brix)，結果顯示 A 處理：三合一微生物肥料 1,000 倍及 C 處理：胺基酸 +化學肥料 1,000 倍的平均糖度分別為 8.6 及 8.5，表現同等優異，其中胺基酸的添加對增加番茄糖度品質也具有正面幫助；比較B 處理：芽孢桿菌 + 化學肥料 1,000 倍處理組與 D 處理：純化學肥料 1,000 倍對照組 (CK1) 平均糖度分別為 7.2 與 7.0，經 環狀胜肚胺基酸組成之偏妤性生物責訊在生物化學課程 中之應用

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。精氨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。

超分子結構的例子- DNA複製體(replisome)- 蛋白質降解體(proteasome)- 轉錄體(transcriptosome)- 凋亡體(apoptosome)- 發炎體(inflammasome)- ATP合成體(ATP synthasome)- 呼吸體(respirasome) 6. 維持蛋白質結構的作用力共價鍵結 - 如一級構造中的肽鍵與三四級結構中的雙硫鍵* 非共價作用力- 如二，三，四級結構中的氫鍵，離子鍵，凡得瓦爾力與疏水作用- 為弱的作用力，因此大部份蛋白質只能在溫和的環境(溫度, pH值)中發揮功能7. 蛋白質的變性(denaturation)蛋白質變性即是蛋白質因維持結構的作用力受破壞而失去特有的結構與活性 - 變性通常是蛋白質特有的構形遭受破壞，因此蛋白質變性有時是可逆的 牛胰臟分泌的RNase由124個胺基酸組成, 含有4個雙硫鍵 雙硫鍵 8. 蛋白質結構與功能的密切關係是由Anfinsen等人以核糖核酸水解酶(RNase)所進行的一系列實驗證明 RNase*含有124個胺基酸，有4個雙硫鍵 - 當以還原劑及尿素處理RNase*時，雙硫鍵被還原，非共價作用力被破壞，RNase發生“變性” ，喪失水解RNA的活性

攝取85克以上紅肉的族群與攝取56克以下族群的相比代謝症侯群盛行率胰島素阻抗指數LDL氧化指數攝取白肉卻沒有相同的現象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

 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。精氨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。

純化蛋白質的用途 純化所得的蛋白質組成均一，可用於進行活性分析的生理生化研究、析出晶體的結構研究、工業上固定化酵素的應用等 3. 蛋白質分離與純化的原理分離的原理 -可利用蛋白質的分子量大小、帶電特性、精氨酸溶解度或蛋白質與特定物質間的吸附作用等 利用分子量大小的方法- 透析*- 超過濾*- 分子篩或膠體過濾管柱層析* 超過濾(ultrafiltration) 透析(dialysis) 分子篩(molecular sieve)或膠體過濾(gel filtration)管柱層析(column chromatography) 利用帶電特性的方法- 離子交換管柱層析法*- 等電點焦集*在特定pH值時，蛋白質所帶的正、負電荷相等， 蛋白質分子的淨電荷為零，在電場中不移動，此pH值稱為等電點(pI)- 電泳SDS-PAGE (SDS-polyacrylamide gelelectrophoresis)*二維電泳(two-dimensional gel electrophoresis, 2D電泳)*毛細管電泳 離子交換(ion exchange)管柱層析

在這篇巴西針對中年男性的研究中發現紅肉和代謝症候群、胰島素阻抗、油脂過氧化等等有顯著相關 攝取85克以上紅肉的族群與攝取56克以下族群的相比代謝症侯群盛行率胰島素阻抗指數LDL氧化指數攝取白肉卻沒有相同的現象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，癌症死亡率都沒有顯著的相關趨勢但並非紅肉對台灣人無害，而可能是我們還沒吃到那麼嚴重的攝取量 根據台灣趨勢研究股份有限公司於2015年的調查消費者的購買喜好 81.3%根據2005-2008年的國民營養調查台灣民眾的蛋白質攝取來源所以依照我們目前的攝取習慣，是不是該改吃白肉了？ 現場調查一下，這幾個部位愛吃哪一個？雞胸肉 雞腿根據胺基酸調查發現，台灣民眾最愛吃的部位是雞腿只選擇雞腿肉，其實很可惜，

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。

二維電泳之靈敏度也比其他任何一種單獨進行之電泳方法高。  二維電泳可分離分子量相同但等電點不同之蛋白質；或是等電點近似但分子量不同者。  圖3-22(a) 精氨酸顯示蛋白質樣品先以柱狀之等電焦集法進行第一次分離，爾後將此柱狀膠體水平置於平板狀膠體上進行 SDS 聚丙烯醯胺膠體電泳分析。完成後所得到之膠體，水平方向是依蛋白質之不同等電點進行分離，垂直方向則依蛋白質分子量大小差異進行分離。  圖3-22(b) 顯示以二維電泳技術可以解析出超過1,000 種大腸桿菌中之蛋白質。 圖 3-22(a) 二維電泳。圖 3-22(b) 二維電泳。

之尿素是由細菌尿素酉每分解，每㆝產生 4 克氨素 31,33。維持氨素解毒作用最主要之代謝路徑為尿素循環，它主要從肝臟清除。尿素循環在精氨酸之代謝也扮演著相當重要的角色，如圖㆒所示。因此在末梢循環的氨量維持著低水平

 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

以及胰島素、升糖素皆可誘發且增加系統 A 活性，而惡性細胞轉移時，亦可使系統 A 活性增強 26-28。 怕西堤指陳，使用老鼠肝漿細胞囊泡作實驗。他發現腫瘤壞死因子 ( Tumor Necrosis Factor, TNF ) 可刺激胺基酸運送系統。使用 TNF 注射老鼠刺激精胺酸運送作用可達 2 小時；在 24 小時內恢復到先前狀態。最近單獨使用豬的肺功能內皮細胞來評估精胺酸運送系統。最主要的仍為 Y+運送者，另外鈉依賴型攜帶者 ( B0+ ) 已全然知曉並被定位 29。最初研究精胺酸轉送系統發現內毒素 ( endotoxin ) 可增加鈉依賴型及非依賴型精胺酸運送。此種機轉需要核醣核酸( RNA ) 及蛋白質合成。這意味著轉送蛋白質本身或其他規範性之蛋白質之合成 增加 30。進階研究已指陳：透過細胞膜精胺酸吸收之刺激是藉由內毒素來引導。事實㆖它( 內毒素 )是藉由 IL1 ( 白血球間質 1 ) 和 TNF 來定位 31。 五、精氨酸合成與代謝1. 肝臟精氨酸之代謝氨素是從胺基酸核 酸以及尿素代謝物質崩解產物。除此之外，在腸道㆗之尿素是由細菌尿素酉每分解，每㆝產生 4 克氨素 31,33。維持氨素解毒作用最主要之代謝路徑為尿素循環，它主要從肝臟清除。尿素循環在精氨酸之代謝也扮演著相當重要的角色，如圖㆒所示。因此在末梢循環的氨量維持著低水平 ( 約在 0.02至 0.03mM ) 而門脈循環較高為 0.26mM，最高是肝組織本身高達 0.71mM。 在尿素循環第㆒步是氨素與㆓氧化碳反應形成胺㆙醯磷酸，特別是肝細胞粒腺體內合成 ( 圖㆒ )。

蛋白質 每克四大卡蛋白質的功用調節酸鹼度離胺酸 甘胺酸 天門精氨酸蛋白質由許多胺基酸組成，所以會具有酸鹼性， 能緩衝體內酸鹼值，使血液恆定於7.35-7.45的弱鹼性 蛋白質的功用酸性體質？質體性鹼？ 癌症、心血管疾病、阿滋海默症等等疾病 依照飲食建議換算從蛋白質食物而來的蛋白質最多約能吃60-70克 成年人蛋白質攝取現況理想的熱量分配 成年男性（19-64歲） 成年女性（19-64歲） 1. 成年男性的蛋白質食物吃更多，且動物性蛋白質攝取比例增加，19-30歲的增加17%、 31-64歲的增加34% 2. 成年女性的蛋白質食物吃更多，且動物性蛋白質攝取比例增加，19-30歲的增加40%、31-64歲的增加14% 3. 老年人，不論男女，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

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-

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個胺基酸，大至由數千個胺基酸所組成。