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
蛋白質結構可分為數個層級蛋白質結構一般被定義為四個層級(圖3-16)描述整個多肽鏈中用以連結每個胺基酸殘基之共價鍵結 (主要是胜肽鍵與雙硫鍵)者稱為一級結構(primary structure),其主要組成元件即為胺基酸殘基之序列 二級結構(secondary structure)指的是由胺基酸殘基形成的一些特定的穩定排列方式,在蛋白質中會是一再重複出現的結構模式 三級結構(tertiary structure)描述的是多肽的三度空間摺疊 當一蛋白質具有兩個或以上的次單元,則其次單元在空間中之排列則稱為四級結構(quaternary structure)
目前有許多方法可用來分析蛋白質之一級構造,也有許多方法可標定或辨識胺基端胺基酸殘基(圖3- 25a)。 圖3-25(a) 顯示多肽定序的第一個步驟是決定胺基端之精氨酸殘基,在此所示為 Sanger‘s 方法。 圖3-25(b) 顯示艾德曼降解法可解析整條多肽序列。對較短之胜肽而言,此方法足以定出完整序列,不需先使用 Sanger's 法;然而在較大之多肽定序時通常會先將之斷裂成小片段胜肽,此時需搭配 Sanger's 法較佳。 圖 3-25 多肽定序之步驟。
圖 3-31 Blosum62 表。 圖3-32 顯示此特徵序列(方框內)為一12個胺基酸之嵌入序列,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胺基酸,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
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)。
(a)已知分子量之蛋白質標準品經電泳分離如第一行所示,這些樣品蛋白質可用來估算未知蛋白質之分子量(第二行)。 (b)以分子量之對數值對相對電泳泳動率作圖可得到一線性關係,如此即可在圖中讀取未知蛋白質之分子量。 圖 3-20 估算待測蛋白質之分子量。 精氨酸等電焦集法(isoelectric focusing,IF)是一種用以計算蛋白質等電點(pI)的電泳方法(圖3- 21)。 利用小分子量有機酸鹼之混合物在電場中分布至膠體之特定區域以建立一個 pH 值梯度。當置入蛋白質混合物進行電泳分析時,每一種蛋白質均會泳動到恰等於本身等電點之 pH 值所在(表3- 6)。 不同等電點之蛋白質就可以在這種膠體中分離開來。
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