且這些蛋白質至少有一些共同的結構或功能特徵。 有些特定的胺基酸序列可作為決定細胞定位、化學修飾或蛋白質半衰期的重要訊息。特殊的訊息序列,通常位於蛋白質的胺基端,可用以決定蛋白質的運送目標
雙硫鍵的定位 如果蛋白質一級結構中有雙硫鍵存在,則它們會在定序完成後,以另一個步驟來決定。取原始蛋白質,先不打開雙硫鍵,直接以胰蛋白酶(Trypsin)切割。所得之胜肽片段與第一次胰蛋白酶切割片段比較。每一對雙硫鍵的存在會造成原有兩個片段消失,取而代之的是一條較長之片段。消失的片段代表原始多胜肽中被雙硫鍵聯結的區域。 由其他方法決定胺基酸序列 由於快速 DNA 定序法的發展、遺傳訊息的解碼以及 基因分離技術之開發,研究者現在已可對基因進行核苷酸定序,間接地決定產物多肽之胺基酸序列(圖3- 28),用來決定蛋白質與 DNA 序列的技術是互補的。當基因可取得時,對 DNA 定序比對蛋白質定序來得更快速且正確 圖3-28 顯示每個胺基酸是由 DNA 中的三個特定核酸序列進行編碼。 圖 3-28 DNA 與胺基酸序列間之對應。
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-精氨酸,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。
個別蛋白質可經由胺基酸序列比對其與某一特定蛋白質家族之相似性。屬於同一個蛋白質家族的成員其序列通常至少有 25% 以上完全相同,且這些蛋白質至少有一些共同的結構或功能特徵。 有些特定的胺基酸序列可作為決定細胞定位、化學修飾或蛋白質半衰期的重要訊息。特殊的訊息序列,通常位於蛋白質的胺基端,可用以決定蛋白質的運送目標:包括送出細胞、送入細胞核、送至細胞表面、送至細胞質、及送至其他不同的細胞。 另有一些序列可以作為輔基聯結的位置,如醣蛋白中之醣基或脂蛋白中之脂肪鏈等。這些訊息有些已經研究得非常透徹,因此在新發現的蛋白質中如能辨識出這些特殊的序列就能加以定位。 總結 蛋白質功能之差異來自於精氨酸組成與序列的差異。對一些特定蛋白質而言,序列上的部分差異對其結構無甚影響。
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 年後精氨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㆟類精氨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
老年人,丌論男女,蛋白質食物攝取量都減少,且動物性蛋白質攝取比例也減少 蛋白質食物的紅綠燈 蛋白質食物的紅綠燈 豆類每份含蛋白質7兊、胺基酸脂肪5兊,75大卡 蛋白質食物的紅綠燈低脂肉類每份含蛋白質7兊、脂肪3兊以下,55大卡 蛋白質食物的紅綠燈 低脂肉類每份含蛋白質7兊、脂肪3兊以下,55大卡 蛋白質食物的紅綠燈 低脂肉類每份含蛋白質7兊、脂肪3兊以下,55大卡
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