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的胺基酸胺基酸序列,說明蛋白質的結構研究對建立演化關係的重要性
精氨酸序列的決定方法:將多肽以已知會切割特定肽鍵之試劑片段化成小胜肽;以自動化的艾德曼降解流程決定每個片段的胺基酸序列;藉由不同切割方法產生之胜肽片段的重複序列決定出各片段在原始蛋白質中之順序。蛋白質序列也可以由其相對應基因之 DNA 核苷酸序列推衍而得。 小分子蛋白質與胜肽(至多100個胺基酸殘基)可用 化學方法合成。合成胜肽是以一端固定在固相擔體上,由另一端依序加上一個個的精氨酸殘基。 3.5 蛋白質序列與演化Protein Sequences and Evolution 每一種蛋白質的功能決定於其三度空間結構,而此三度空間結構則大部分由其一級結構決定。 由蛋白質序列所傳達的生化資訊,主要侷限於對蛋白質結構與功能的瞭解。 當以不同角度探討時,蛋白質序列將能告訴我們蛋白質是如何演化的,甚至這個星球上的生命是如何演化的。
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)因發生精氨酸(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
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的胺基酸胺基酸序列,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*,
蛋白質溶解度大小是 由 pH值、溫度、鹽濃度與其他因子共同影響的一種複雜性質。 含有待分離蛋白質的溶液,在繼續進行後續純化步驟 前,精氨酸通常需先經過處理。例如透析(dialysis)就 是一種利用蛋白質大分子性質而將之交換溶劑的方法。 部分純化的蛋白質溶液先被置入利用半透膜製成的袋子或管子內,再懸浮於適宜離子強度之大體積緩衝溶液中。此時半透膜將允許內外鹽類與緩衝液之交換,而蛋白質則保持在袋子內。 功能最強大的分劃方法是管柱層析法(column chromatography)。
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 )。
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