顯示高度相似的立體結構與其同為攜氧蛋白的功能有關 (結構與功能高度相關)肌紅蛋白與血紅素β次單元的三級結構比較 血紅素具有四級構造對其功能的影響- 在不同的O2濃度(O2分壓, pO2)下，O2和血紅素的接合關係呈現“S”型曲線

 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。

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

甘胺酸(Gly)含量佔1/3且富含脯胺酸(Pro)- 膠原蛋白的一級構造具有Gly-X-Y序列，其中X為 Pro，Y為Pro或Hyp (Gly佔35%，Pro或Hyp佔 21%) - Hyp為Pro經轉譯後修飾作用加上-OH，此修飾作用有助於維持蛋白質結構的穩定，修飾酵素的活性仰賴維生素C (抗壞血酸)，維生素C嚴重缺乏會導致 壞血病(scurvy)- Ehlers-Danlos syndrome即因甘胺酸被置換成側鏈較大的胺基酸，因此三股螺旋狀構造不穩定，與習慣性脫臼有關 絲纖維蛋白- 絲纖維蛋白形成β-褶片構造，且層層相疊*

α次單元與β次單元的精氨酸結構雖非完全相同但極為類似，且其個別的立體構造也分別與肌紅蛋白類似*，顯示高度相似的立體結構與其同為攜氧蛋白的功能有關 (結構與功能高度相關)肌紅蛋白與血紅素β次單元的三級結構比較 血紅素具有四級構造對其功能的影響- 在不同的O2濃度(O2分壓, pO2)下，O2和血紅素的接合關係呈現“S”型曲線*，而O2和肌紅蛋白間的接合關係則呈現“雙曲線”型關係 - 血紅素的4個次單元與O2的接合具有正的協同作用，

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 )。