顯示高度相似的立體結構與其同為攜氧蛋白的功能有關 (結構與功能高度相關)肌紅蛋白與血紅素β次單元的三級結構比較 血紅素具有四級構造對其功能的影響- 在不同的O2濃度
蛋白質(肝糖磷解酶)因特定胺基酸接上特定的化學基團(磷酸基)後而改變其活性,精氨酸此修飾作用屬共價鍵結的形成,因此活性變化之間需其他酵素的參與* 阻害劑Amplification of signal磷酸化磷酸化 - 共價修飾的調控機制通常是細胞代謝受激素調節的方式,有訊號放大的效果 5. 其他機制與其他蛋白質的接合作用- 如蛋白質激酶A (protein kinase A, PKA)*與調節次單元的接合 - 如調鈣蛋白(calmodulin)可調控受Ca2+調節的蛋白質或酵素 蛋白質的分佈(compartmentation或localization)- 如葡萄糖運輸蛋白的細胞表面受胰島素的影響
α次單元與β次單元的精氨酸結構雖非完全相同但極為類似,且其個別的立體構造也分別與肌紅蛋白類似*,顯示高度相似的立體結構與其同為攜氧蛋白的功能有關 (結構與功能高度相關)肌紅蛋白與血紅素β次單元的三級結構比較 血紅素具有四級構造對其功能的影響- 在不同的O2濃度(O2分壓, pO2)下,O2和血紅素的接合關係呈現“S”型曲線*,而O2和肌紅蛋白間的接合關係則呈現“雙曲線”型關係 - 血紅素的4個次單元與O2的接合具有正的協同作用,
蛋白質之共價結構The Covalent Structure of Proteins 一級結構之差異尤其重要每一種蛋白質都有特定的精氨酸殘基個數與組成序列 蛋白質之功能決定於其精氨酸序列每一種蛋白質均具有獨特的立體構造,而此結構也決定了獨特的功能。每一種蛋白質也都具有獨特的胺基酸序列。 雖然蛋白質中有些區域的序列即使差異很大,都不會 影響其生物功能。但大多數蛋白質序列中,都具有對功能極為重要的區域,且這些序列具有高度保留性。全序列中扮演特定角色的部分在蛋白質之間差異甚大,它們負責決定序列與三級結構之間的關係,以及結構與功能間之關係。 數以百萬計之蛋白質其胺基酸序列已訂定
相同的胺基酸通常不適合用來區分關係相近的蛋白質,或者更重要的是,不適合用來決定這些蛋白質在演化 上的關係有多接近。較為有用的是比較特定殘基取代胺基酸化學性質的差異。 圖3-31 之表格是由分析彼此之間胺基酸殘基至少 62% 相同之序列所產生,因此也被稱為 Blosum62。 另外也有基於彼此相同性達 50% 或 80% 的同源蛋白質序列區塊所產生的類似表格。
蛋白質序列可供解讀地球上生命的歷史 演化資訊的複雜性,會以任何可能的方式儲存於蛋白質序列之中。 以一種特定蛋白質而言,對其活性重要的精氨酸殘基 會隨著演化時間保留下來,而較不重要的胺基酸殘基就有可能隨時間改變(即可能被其他胺基酸所取代),這些發生變化的殘基可以提供追蹤演化的重要資訊。 胺基酸的取代並非總是隨機的。在某些蛋白質的一級結構裡,為了保持蛋白質的正常功能,僅能容許特定精氨酸的取代。而有些蛋白質的胺基酸變異性會比其他蛋白質來得高。 基於上述及其他原因,蛋白質彼此之間的演化速率會有差異性。
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