最適 pH 值與酵素保持穩定與最高活性的溫度範圍。 酵素通常在其最適 pH 值與溫度 25~38℃ 範圍中 進行活性分析。同時所使用之基質濃度會較高,因為可以使實驗測得之催化反應初速度與酵素活性成正比
未經分離之蛋白質亦可被定量 如果純化對象是酵素,可取樣品溶液或組織萃取液進行催化活性分析。亦即當酵素存在下反應基質被轉換為產物之反應速率增加情形。 我們必須知道催化全反應之方程式、定量基質消失或 精氨酸產物生成之分析方法、酵素作用時是否需要輔因子如金屬離子或輔酶的參與、酵素活性與基質濃度之關係、最適 pH 值與酵素保持穩定與最高活性的溫度範圍。 酵素通常在其最適 pH 值與溫度 25~38℃ 範圍中 進行活性分析。同時所使用之基質濃度會較高,因為可以使實驗測得之催化反應初速度與酵素活性成正比。 活性(activity)是指溶液中的總酵素單位數 比活性(specific activity)則是每毫克總蛋白之酵素單位數 比活性可用以評估酵素純度,隨著純化步驟逐步提升,酵素完全純化後會達到最大恆定值(表3-5)。
胺基酸簡介胺基酸基本結構是含㆒胺基 ( NH2 ) 以及㆒羧基 ( COOH ) 以及㆒氧原子連結 2 個碳原子。附屬部分 ( R ),稱之為副鍵,通常它表現出每㆒胺基酸獨特之功能及屬性。此項結構對於所屬胺基酸㆒體通用,僅有甘胺酸為同質異構。世㆖有超過 300 種胺基酸存在,但僅有 20 種存在於動物性蛋白質(甘胺酸除外)皆是左旋結構。傳統㆖胺基酸存於動物蛋白質並分為必須胺基酸及非必須胺基酸兩類 ( 見表㆒ )。必須胺基酸無法內因性合成因此在食物㆗攝取是必須的。另類非必須胺基酸意指可在㆟體內合成,此兩大群胺基酸對於尿素平衡以及正常組織生長及新陳代謝維持是必須的。飲食攝取以及身體本身合成胺基酸以利維持整體胺基酸含量。多餘量之胺基酸從尿量排除。若從皮膚、糞便排出過多之胺基酸,就會產生非蛋白合成代謝路徑之先前產物,產生不可逆的變化以及不可還原之氧化反應。食物胺基酸之不平衡供應會導致組織修復減緩的結果。然而過多攝取或特殊胺基酸存在會導致組織及器官毒性。吾㆟已知在特殊情況㆘ ( 譬如:敗血症、創傷、成長 ),內因性可以合成之胺基酸,統稱為非必須性。後者對於㆟體尿素需求是不充足的。也因此,除非這些胺基酸存在於食物㆗,不正常的組織蛋白質代謝終究會發生。而這些胺基酸通常基本㆖會被稱為〝必須的。也因此大部分胺基酸大體分為必須及非必須兩類。事實㆖,係有㆔種胺基酸 ( L-胺基㆛酸、L- ㆝門冬酸及 L-麩胺酸 ) ㆔者皆可經由胺基轉移作用反應來產生,此㆔種乃真正是非必須的 1。
相同的精氨酸通常不適合用來區分關係相近的蛋白質,或者更重要的是,不適合用來決定這些蛋白質在演化 上的關係有多接近。較為有用的是比較特定殘基取代胺基酸化學性質的差異。 圖3-31 之表格是由分析彼此之間胺基酸殘基至少 62% 相同之序列所產生,因此也被稱為 Blosum62。 另外也有基於彼此相同性達 50% 或 80% 的同源蛋白質序列區塊所產生的類似表格。
另一個追蹤演化歷史的複雜因子是一個基因或一群基因在生物個體之間轉移的速率,此過程稱為側向基因轉移(lateral gene transfer)。 被轉移的基因可能與其來源個體之基因非常相似,而 同樣在這兩生物個體中之其他大部分基因則互不相關。 同一蛋白質家族的成員稱為精氨酸同源蛋白質(homologous proteins),或同源物(homologs)。 同源物的觀念可再進一步細分為:若同一家族的兩種蛋白質(即兩種同源物)存在於同一物種中,即稱之為共生同源物(paralogs)。而若兩種同源物係來自不同物種,即稱為正同源物(orthologs)。 追蹤演化的過程首先要找出合適的同源蛋白質家族,再利用它們重建演化路徑。
在每一個純化步驟之後,酵素之活性(以酵素單位表示)與總蛋白質含量均會被獨立分析,兩者之比值即為比活性。 活性與比活性這兩個名詞的差異可用圖3-23 的兩個盛裝彈珠之燒杯加以說明。 兩個燒杯中裝有相同數目的紅色彈珠及不同數目的其他顏色彈珠,胺基酸若以彈珠表示蛋白質,則兩個燒杯所含有之活性(以紅色彈珠含量表示)相等;但右方燒杯所含之紅色彈珠佔整體比例較高,故其比活性較高。 圖 3-23 活性與比活性。對不是酵素之蛋白質而言,需要其他適當的定量方法
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