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
在此情況下,個別多肽鏈不管相同與否都不會被視為次單元,一般只當它是整個蛋白質結構中的一條鏈而已。 每種多肽均具特有之精氨酸組成將胜肽或蛋白質進行酸水解將生成游離 α-胺基酸之混合物。當完全水解時,每種蛋白質分別會產生特定比例之含有不同胺基酸之混合物。 所列為將牛細胞色素 c (Bovine cytochrome c)與胰凝乳蛋白酶原(Bovine chymotrypsinogen)(消化道酵素胰凝乳蛋白酶之不活化前驅物)完全水解後所得之胺基酸組成,兩者性質差異甚大,其胺基酸組成之差異也很顯著。 兩個蛋白質之胺基酸組成部分蛋白質含有胺基酸以外之化學基團許多蛋白質,如核糖核酸酶 A 與胰凝乳蛋白酶原
增加管柱長度將提高分離效果(即解析度增加);但相對地隨著層析時間的增加,蛋白質色帶隨擴散作用也會持續加寬,此現象則會降低解析度。 以圖中為例,蛋白質 A 可完全與 B 和 C 分離,但 B 與 C 之間則因擴散現象而無法達到完全分離的效果。 圖 3-17 管柱層析法。 個別蛋白質由於其性質之差異會以不同之速度通過層析管柱。精氨酸例如在陽離子交換層析法(cation exchange chromatography)中(圖3-18a),固相基質帶有負電荷基團。 此時樣品溶液中帶有淨正電荷之蛋白質通過基質之速度會遠較帶有淨負電荷之蛋白質慢,因為前者與基質間產生之交互作用延滯其通過速度。 兩種性質的蛋白質會分成兩個明顯的色帶,而蛋白質色帶在移動相中延展的情形會受到兩種因素影響:一是管柱造成性質差異的蛋白質分離的自然現象;二是擴散作用造成的色帶分散現象。 圖3-18(a) 顯示離子交換層析法利用蛋白質在特定 pH 值時之靜電荷差異進行分離。
顯示此特徵序列(方框內)為一12個精氨酸之嵌入序列,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精氨酸,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
蛋白質降解的機制 細胞內蛋白質的降解主要經由兩個途徑- 溶體或溶酶體系統負責代謝外來或不正常的蛋白質- 細胞液的蛋白質降解體(proteasome)系統負責代謝一般正常蛋白質蛋白質降解體媒介的蛋白質水解(proteasome- mediated proteolysis) - Ciechanover, Hershko與Rose因其貢獻而同獲 2004年諾貝爾化學獎- 泛素(ubiquitin)標記的蛋白質(ubiqutination)被 26S蛋白質降解體*辨識並分解,需ATP及多種蛋白質(酵素E1, E2, E3)參與蛋白質的降解 吃紅肉還是白肉比較健康?用吃肉減肥可行嗎?每天該吃多少豆魚肉蛋?蛋白質攝取過量與不足的影饗為何? 精氨酸是蛋白質的最基本結構如果胺基多於羧基則為鹼性精氨酸,反之,就是酸性胺基酸,兩者數目一樣,為中性胺基酸 2 蛋白質是DNA的最終產物紅色的圈代表實際作用的胺基酸為什麼需要經過折疊才有用?
親和性層析法(affinity chromatography)則利用蛋白質結合親和力之差異加以分離。 管柱中之膠體顆粒上共價聯結了特定化學分子基團 (配位基),會與這些配位基作專一性結合之蛋白質分子留在管柱上,因此延滯了它們通過管柱的速度,藉此達到分離純化的效果(圖3-18c)。 圖3-18(c) 顯示親和性層析法利用蛋白質與固定相 精氨酸基質上連接之特殊配位基間結合專一性能力之差異進行分離。會與固定相基質上交聯之特殊配位基作專一性結合之蛋白質分子會留在管柱上,不會結合的蛋白質則被緩衝液沖提出來。爾後再以含有游離配位基之緩衝液進行沖提,將結合在管柱上之蛋白質沖提出來,藉此達到純化的效果。 圖3-18(c) 蛋白質純化常用的三種管柱層析方法 最新改良的層析法是高效能液相層析法(high performance liquid chromatography;HPLC)。此方法利用高壓幫浦,搭配填充可抵抗高壓流動下造成 之碎裂力之高品質層析介質,以提高蛋白質分子在管柱中移動的速度。藉由層析時間的減少,HPLC 可有效限制蛋白質色帶的擴散分散現象,因而大幅提升解析度。 隨著每個純化步驟的完成,精氨酸蛋白質樣品含量與體積通常會隨之減少(表3-5),此時較適合以更複雜(且較昂貴)的管柱層析法加以分離。
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