一個簡單的單胺基單羧基α-胺基酸,如丙胺酸,當它完全質子化時將成為一雙質子酸,它的兩個基團:-COOH 基與 -NH3+ 基均能釋出質子: 胺基酸具特有之滴定曲線
伴護蛋白(chaperonins)*扮演主動角色,如Hsp60會直接促進蛋白質的摺疊 其他蛋白- Protein disulfide isomerase (PDI)負責雙鍵的正確配對-eptide proyl cis-trans isomerase (PPI)負責脯胺酸參與肽鍵時的異構化反應 1. 與蛋白質摺疊缺失有關的疾病普昂疾病(the prion disease) - Prion (proteinaceous infectious only)- Prusiner因此獲得1997年諾貝爾生醫獎 纖維囊腫(cystic fibrosis)-Cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR)因發生胺基酸(F508)刪除突變,導致摺疊過程的中間產物無法自伴隨蛋白脫離, CFTR無法抵達其最終作用場所 肺氣腫(emphysema)- α1-Antitrypsin發生缺失,無法抑制彈力蛋白酶(elastase),彈力蛋白受損
圖3-24 顯示牛胰島素(Bovine insulin)之胺基酸序列。兩條多肽鏈以雙硫鍵加以聯結。 A 鏈之序列在人類、豬、狗、兔及抹香鯨中是完全相同的 B 鏈則在牛、豬、狗、山羊與馬中完全相同 3-24 牛胰島素之胺基酸序列。 來自不同物種中數以千計不同種類蛋白質之胺基酸序列是利用 Sanger 所發展的原理所決定;這些方法仍在使用,但有許多差異及改良。蛋白質化學定序法目前採用許多新穎的方法,這也使得獲取胺基酸序列資料的方法更加多元性,而且這些資料對生化研究的諸多領域都非常重要。 短多肽可利用自動儀器進行定序
(zwitterion)狀態存在,如圖3-9。一個兩性離子可作為酸(質子予體):或鹼(質子受體): 水溶液中未離子化的胺基酸所佔比例很低,在中性 pH 值時胺基酸主要以雙性分子狀態存在。具有兩性(amphoteric)特性的物質通稱為兩性電解質(ampholytes)。一個簡單的單胺基單羧基α-胺基酸,如丙胺酸,當它完全質子化時將成為一雙質子酸,它的兩個基團:-COOH 基與 -NH3+ 基均能釋出質子: 胺基酸具特有之滴定曲線 圖3-10 為雙質子態甘胺酸的滴定曲線,此圖形具有兩個特別顯著的階段,對應於甘胺酸上兩個不同基團的去質子化過程。 為 0.1 M 甘胺酸在 25℃ 時之滴定曲線。滴定過程中各階段重要之離子化物種如圖上方所示
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。
純化蛋白質的用途 純化所得的蛋白質組成均一,可用於進行活性分析的生理生化研究、析出晶體的結構研究、工業上固定化酵素的應用等 3. 蛋白質分離與純化的原理分離的原理 -可利用蛋白質的分子量大小、帶電特性、胺基酸溶解度或蛋白質與特定物質間的吸附作用等 利用分子量大小的方法- 透析*- 超過濾*- 分子篩或膠體過濾管柱層析* 超過濾(ultrafiltration) 透析(dialysis) 分子篩(molecular sieve)或膠體過濾(gel filtration)管柱層析(column chromatography) 利用帶電特性的方法- 離子交換管柱層析法*- 等電點焦集*在特定pH值時,蛋白質所帶的正、負電荷相等, 蛋白質分子的淨電荷為零,在電場中不移動,此pH值稱為等電點(pI)- 電泳SDS-PAGE (SDS-polyacrylamide gelelectrophoresis)*二維電泳(two-dimensional gel electrophoresis, 2D電泳)*毛細管電泳 離子交換(ion exchange)管柱層析
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