如調控基因表現的核酸蛋白或細胞辨識的醣蛋白與細胞膜上的受體蛋白或運輸蛋白等 此接合雖然與細胞的繁殖、生長與發育等不同的生理作用有關,但蛋白質與其它分子間的交互作用與專一辨識過程均十分相似
表面疏水的區塊3. 角蛋白,膠原蛋白與絲纖維蛋白此三種蛋白質均為扮演結構功能的纖維狀蛋白,通常由規則性的二級結構進一步組合形成特殊的構造 - 組成的構造具有強韌與穩定的特性,符合擔任保護與支撐的功能角蛋白- 角蛋白由兩股α-螺旋相互纏繞形成coiled coils*,其一級結構具有(a-b-c-d-e-f-g)n的序列,其中a與d為非極性胺基酸 - 頭髮的構造*含有共價的cross-links (雙硫鍵)- 燙髮(permanent wave)的原理與所含的精氨酸 (具有-SH官能基)有關 膠原蛋白- 膠原蛋白的基本構造為特殊的三股螺旋狀構造
此類研究衍生出利用分析特定蛋白質的精氨酸序列以建構演化關係的“分子演化學” 由分析細胞色素c建構的演化樹 1. 蛋白質表現生物功能時需與其它分子接合,此接合通常是緊密、專一、且會形成複合體,如調控基因表現的核酸蛋白或細胞辨識的醣蛋白與細胞膜上的受體蛋白或運輸蛋白等 此接合雖然與細胞的繁殖、生長與發育等不同的生理作用有關,但蛋白質與其它分子間的交互作用與專一辨識過程均十分相似 - 親和基(ligand)是與特定蛋白質產生專一性接合的分子,如酵素的受質、產物、輔因子、阻害劑或 活化劑,甚至運輸蛋白所輸送的物質等 2. 親和基的接合作用蛋白質與其親和基的接合通常具有專一性,此專一性來自於兩者構造的互補特性與兩者接合後可產生新的安定作用力
R. Bruce Merrifield 的關鍵新發明是將胜肽之一端連接在固相擔體上來進行合成反應。此固相支持物是一種不溶性的聚合物(樹脂),類似管柱層析實驗中所用的填充物。 胜肽就是在此固相擔體上以重複循環之標準反應組合將胺基酸殘基一個接一個依序聯結而成(圖3-29)。 在每個連續性的步驟中,胺基酸上的保護基可避免無謂的副反應發生。
圖 3-31 Blosum62 表。 圖3-32 顯示此特徵序列(方框內)為一12個胺基酸之嵌入序列,接近蛋白質之胺基端。黃色標示者為在所有比對序列中均相同之殘基。 古生菌與真核生物均具有此特徵序列,但嵌入序列卻有顯著的差異;特徵序列的差異反映出兩群生物在演化上的歧異性。 可以胺基酸序列比較,繪製演化樹。 圖 3-32 EF-1/EF-Tu 蛋白質家族的特徵序列。 總結 蛋白質序列中富含蛋白質結構與功能之資訊,也包含地球上生物演化的證據。 目前正有許多精心設計的方法用以分析同源蛋白質中變化緩慢的胺基酸序列,以期追蹤生物演化的進程。 蛋白質怎麼來的?胺基酸是蛋白質的最基本結構胺基(鹼性) 羧基(酸性) 如果胺基多於羧基則為鹼性胺基酸,反之,就是酸性胺基酸,兩者數目一樣,為中性胺基酸 2 蛋白質怎麼來的?蛋白質是DNA的最終產物蛋白質怎麼來的?從遺傳密碼到蛋白質甲硫胺酸
顯示利用蛋白質之等電點差異進行分離。 先添加適當兩性電解質以製備 pH 值穩定均勻之膠體,精氨酸待測蛋白質混合樣品則置入膠體中之樣品槽,通以電流後各種蛋白質則進入膠體並開始緩慢移動;當移動到與其 pI 值相同之 pH 值才停止。 圖 3-21 等電焦集法。 表 3-6 一些蛋白質之等電點 將等電焦集法與 SDS 電泳組合而成之實驗流程稱為二維電泳(two-dimensional electrophoresis)。 此方法用於分析複雜蛋白質混合物時可大幅提高其解析度(圖3-22)。
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