大部分是缺乏 L-精胺酸,皆會導致生長及發育遲緩 8,9。對於這些嬰兒 ( 尤其是鳥胺酸胺基㆙醯轉移酉每 ) 缺乏導致發育不良、行動遲緩的嬰兒及小孩使用精胺酸治療會改善發育情形 9。在特殊壓力情況㆘
Chapter 3胺基酸、胜肽與蛋白質Amino Acids, Peptides, and Proteins 蛋白質是胺基酸的聚合物,由每一個彼此相鄰的胺基酸殘基(amino acid residue)以一種特殊的共價性鍵結作聯結(「殘基」一詞反應出胺基酸彼此相結合時脫去一個水分子的事實)。 胺基酸具有共同之結構特徵 常見的20種胺基酸都是α-胺基酸,它們的羧基與胺 基都是鍵結到同一個碳原子(即α碳)(見圖3-2)。這些胺基酸彼此之間的差異就在其支鏈R基團( R groups)上,其結構、大小與帶電性的差異也影響 到各種胺基酸在水中的溶解度。 除了甘胺酸之外,所有常見胺基酸的α碳原子上均鍵結了四種不同的基團:羧基、胺基、R基團與一個氫原子( 圖3-2 ) ; 因此α 碳原子是一個對掌中心 (chiral center)。 圖 3-2 胺基酸的一般結構。20種常見胺基酸已被賦予由三個英文字母組成的縮寫及以一個英文字母代表的符號,通常在表示蛋白質的胺基酸序列及組成時使用。 組成蛋白質的各種常見胺基酸 圖 3-3 α-胺基酸的立體異構化現象。
實例(兔的pyruvate kinase), 排除Gly Ramachandran plot*-甘胺酸(glycine)*與脯胺酸(proline)*為α-螺旋的破壞者典型的二級構造為α-螺旋與β-褶片-由Pauling與Corey提出*,Pauling因而獲得1954年諾貝爾化學獎- α-螺旋與β-褶片*的結構特性- 特定蛋白質中特定二級構造的含量*- β-轉折*的結構特性 α-螺旋構造(1) 基酸的側鏈 Robert Corey (1897-1971) Hydrogen bond α-螺旋構造(2) R group (側鏈) 逆向平行 β-褶片構造 同向平行R group (側鏈) 兔的pyruvate kinase的特定功能區域是由數個結構模組組成的 超二級構造(supersecondary structures)為二級構造的組合 - 結構模組(motif, fold)或結構區域*- 功能區域(domain)*為具功能性的特定二級構造的組合 Random coil or unorganized structures - “Random coil is not random!” 3. 三級結構是指已具有二級構造的多肽,因精氨酸側鏈間的交互作用而折疊扭轉成特有的緊密立體形狀(球狀)
蛋白質從尿中流失2. 要吃低蛋白飲食2. 要吃高蛋白飲食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)精氨酸今天的課程就停在這頁想想看我們平常的飲食是丌是太過偏頗了1. 蛋白質是細胞的主要有機成份,擔任多種功能,是最重要的生物大分子 2. 蛋白質是遺傳訊息的表現者蛋白質體學 (proteomics)- 研究蛋白質的種類、含量變化與分佈等,唯有了解蛋白質的特性與功能才可能回答有關生命奧秘的問題 - 但未知功能的蛋白質仍佔多數 3. 蛋白質是由胺基酸組成的大分子組成的胺基酸有20種(目前一說為22種),每種精氨酸的側鏈構造不同 - 極性或親水的(如帶電荷或不帶電具極性的)- 非極性或疏水的-
精氨酸是㆒種條件性必須胺基酸。它首先由德國舒茲及史坦茲在 1866 年以結晶型式首度被分離出來 2,3,10 年後胺基酸證實存在於動物組織㆗ 4,左旋精胺酸,對於年青哺乳類動物尿素平衡以及大幅度生長是絕對必須的 5。但對於年青健康小孩及成㆟ ( <40 ) 並非是絕對必須的 6,7。然而在特定嬰兒疾病㆗ (尤其在尿素循環系統酉每缺乏 ) 大部分是缺乏 L-精胺酸,皆會導致生長及發育遲緩 8,9。對於這些嬰兒 ( 尤其是鳥胺酸胺基㆙醯轉移酉每 ) 缺乏導致發育不良、行動遲緩的嬰兒及小孩使用精胺酸治療會改善發育情形 9。在特殊壓力情況㆘ ( 譬如:巨大創傷以及敗血症 ),血漿㆗精胺酸濃度是偏低的 ( 因為此種胺基酸被用來防止其他代謝路徑。而此種胺基酸內因性合成仍少;對於身體之需求量是不足夠 10 )。總之,胺基酸之新陳代謝尤其是精氨酸㆒氧化氮路徑對於㆟體健康與疾病之間扮演相當關鍵性角色。因此醫屆同仁有必要來㆒窺胺基酸新陳代謝之全貌,並且了解分子生物醫學之最新進展。 ㆓、精胺酸需求量暨食物來源㆟類胺基酸需求量多寡可用不同方式來測定。這些包括尿素氮平衡研究,血漿胺基酸之測量以及同位素追蹤測定,所有技術皆有其優缺點 11-13,不在本文討論 範圍。令㆟驚訝的是,㆟類維持正常生理運作功能需要多少胺基酸含量仍屬未定。
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。
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