溶解度或與特定物質的吸附作用等 - 次單元的分離,可利用高鹽濃度或改變溶液的pH值- N端與C端胺基酸的定性分析- 利用酵素或化學試劑的作用將多肽鏈分割成小片段
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。此項結構對於所屬精氨酸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
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。
但一級構造的分析對研究蛋白質是否具有轉譯後的修飾作用仍深具價值 蛋白質定序步驟*- 蛋白質純化,可利用蛋白質的大小、帶電特性、溶解度或與特定物質的吸附作用等 - 次單元的分離,可利用高鹽濃度或改變溶液的pH值- N端與C端胺基酸的定性分析- 利用酵素或化學試劑的作用將多肽鏈分割成小片段,確保定序結果的正確性- 胺基酸自動定序 - 序列的重組- 雙硫鍵的定位*,可利用對角線電泳 N端胺基酸定性 FDNB PITC Edman降解反應 蛋白質定序過程 硫鍵的定位- Diagonal electrophoresis (對角線電泳) 其他的定序方法-
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。
即O2與任何一個次單元的接合會加速O2與其他次單元的接合 - 波爾效應描述pO2與pH值對血紅素與O2接合的影響, pO2愈高,pH值愈高,血紅素被O2飽和(接合)的程度愈高,如在肺部,pO2與pH值均高,大部分血紅素均被O2飽和,而在組織,pO2低且pH值因代謝產物及 CO2而降低時,血紅素與O2的接合減弱,因而可因應組織的需求而釋出O2供利用,但相同的條件下, 雙曲線“S”型曲線 pH值對血紅素與O2接合的影響 肌紅蛋白不具有四級構造,其對O2的接合不具協同作用,也不受pO2或pH值的影響 - 血紅素與O2的接合尚可受到2,3-BPG (2,3-bis- phosphoglycerate)的調控,精氨酸此調控對胎兒的發育極為重要,成人的血紅素(HbA)的組成為α2β2, 2,3-BPG可接合至β次單元,使得成人血紅素對O2的 親和性降低,而胎兒血紅素(HbF)的組成為α2γ2,無 β次單元可與2,3-BPG可接合,不受2,3-BPG影響,對O2的親和性較成人血紅素高
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