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
Anfinsen等人獲得1972年諾貝爾化學獎 9. 蛋白質立體構造的摺疊Anfinsen等人的研究結果提出“All of the information necessary for folding the peptidechain into its “native” structure is contained in the amino acid sequence of the peptide” 蛋白質特有構形的形成* Levinthal’s paradox (1968年) - 假設蛋白質A含有100個胺基酸,若每一個胺基酸只有兩種可能的空間分佈情形,則此蛋白質的構形可有 2100個可能性,如測試每一種可能性需10-13秒,則 需4 × 109年才能達到特有構形,但生理狀況(in vivo)下蛋白質A卻只需約5秒即可摺疊成特有的構形 蛋白質摺疊的過程- 以overall energy minimum為準則*- 摺疊的驅動力(driving force)為亂度(entropy)
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-
(a)已知分子量之蛋白質標準品經電泳分離如第一行所示,這些樣品蛋白質可用來估算未知蛋白質之分子量(第二行)。 (b)以分子量之對數值對相對電泳泳動率作圖可得到一線性關係,如此即可在圖中讀取未知蛋白質之分子量。 圖 3-20 估算待測蛋白質之分子量。 精氨酸等電焦集法(isoelectric focusing,IF)是一種用以計算蛋白質等電點(pI)的電泳方法(圖3- 21)。 利用小分子量有機酸鹼之混合物在電場中分布至膠體之特定區域以建立一個 pH 值梯度。當置入蛋白質混合物進行電泳分析時,每一種蛋白質均會泳動到恰等於本身等電點之 pH 值所在(表3- 6)。 不同等電點之蛋白質就可以在這種膠體中分離開來。
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。
大多數蛋白質目前都以間接方法進行定序。然而若基因尚未取得時,胜肽片段之定序則是必要。 另外,雙硫鍵定位可以彌補 DNA 定序無法獲得的重要資訊。 事實上得知多肽中一小片段之胜肽序列也有助於對應基因之分離與定序。 胺基酸小胜肽或蛋白質可用化學方法合成 得到胜肽的方法有三種: (1) 從組織純化。此方法難度較高,尤其有些胜肽之含量極低 (2) 基因工程 (3) 直接以化學方法合成功能強大的技術開發,使得化學合成法成為最受歡迎的胜肽製備方法 除了商品化的應用,大分子蛋白質中局部特定胜肽片段的合成,也成為蛋白質結構與功能研究愈來愈重要的實驗工具。
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