2012年4月19日 星期四

多胜肽鍵之間的氫鍵 決定蛋白質的二級結構Hydrogen Bonds Between Parts of a Polypeptide Chain Determine a Protein's Secondary Structure

探索生命《生物學》10
Mozart Flute and Harp Concerto K 299 Mvt1

1.     蛋白質不是只有扁平的胺基酸鍊(平面分子)而已,事實上氨基酸鍊可以捲曲、折疊成各種繁複多變立體結構,稱為構形conformations,各種氨基酸構形對每個蛋白質生物性質有決定性影響。
2.     我們先討論最簡單的構形,最簡單的構形,構形的樣貌是依據胜肽鍊的每個氨基酸彼此的空間關係。
3.     1951年,Linus Pauling Robert B. Corey二位學者發現,多胜肽可折疊成有規律、反覆的單元,組合成蛋白質的二級結構secondary structure。大部分的蛋白質都是由二種主要的構形組成,分別是α螺旋β平版
4.     α螺旋 alpha helix由捲曲的多胜肽鍊組成。胜肽鍊可以保持捲曲造型的秘訣是每一個氨基酸的氮原子所連接的氫,與上面捲層的氧原子形成氫鍵
5.     在某些纖維狀蛋白質中可看到最簡單的α螺旋多胜肽鍊,纖維狀蛋白質是各種特化的皮膚細胞衍生物的建構材料。
6.     我們可從指甲、蹄、角……發現某些不可溶性的α螺旋蛋白質,指甲、蹄、角……硬梆梆又有尖角主要原因是,這些α螺旋構形的蛋白質內含為數眾多的雙硫鍵。下圖公羊角是由α螺旋蛋白質構成的。
7.     此外我們也可從毛髮中找到「α螺旋」構形的蛋白質,而毛髮的特徵是有彈性、伸縮性;毛髮有彈性、伸縮性的可能原因是構成它們的「α螺旋」蛋白質含有比較少的雙硫鍵。燙頭髮就是在打斷與重新建立「α螺旋」構形的化學鍵(打斷一些氫鍵或雙硫鍵,再連接到新的位置)。
8.     蛋白質的二級結構secondary structure的第二個主要構形是β折疊/平板 beta sheet/pleated sheetβ折疊構形,各種不同的胜肽鍊並排,以氫鍵連接不同的區塊。 
9.     β折疊構成的蛋白質有彈性、強韌,但是沒有伸縮性;這種結構感覺很像「絲」。許多蛋白質複合體complex proteins是由二種二級結構組成,一部份的α螺旋與一部份的β折疊。
n   翻譯編寫 Carol H. McFadden and William T. Keeton Biology ;圖片來源:Pennstate Sewildlife.com

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