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蛋白質的結構與功能 - Coggle Diagram
蛋白質的結構與功能
結構
定出一級結構
方法
cDNA
Edman degradation
蛋白質上的胺基酸序列是有意義的
Signal Peptide
有特殊功用的胺基酸片段,標記要送至細胞的哪個胞器(1999年諾貝爾獎)
ER signal
許多有意義的序列被各物種間所通用
胜肽平面成蛋白質但不會展開成一直線
兩個胜肽平面不能任意轉動
二級結構的形成
Peptide bond 平面
Peptide bond
平面不能任意轉動
Ramachandron plot:只有固定的折疊
氫鍵
二、三級結構
抗原抗體
AT CG
冰
具有方向性
胺基酸
胺基 -NH2
羧基 -COOH
具有掌性
分類
非極性
Gly
最簡單,最常做出點突變
不具對掌性
Ala
Val
Leu
Ile
Met
Pro
有脂肪族側鍊
結構上常會有大轉折
Phe
Trp
中性
Asn
Gln
Cys
會與另一個 Cys 形成雙琉鍵
-OH
Ser
Tyr
Thr
帶正電
Lys
Arg
His
常位在酵素的活化位中
在 recept binding site 扮有重要的角色
帶負電
Asp
Glu
結構
二級結構
β 摺板
由2-多個多生態鏈組成
透過氫鍵連結的結構
方向性
正向
反向
小彎
外圈環,Ω loop
反應口袋
圈環
α螺旋
一圈3.6個胺基酸,高 5.4 A
設計抗體的時候會避開此處,因為容易會有不可預測的變化
多數蛋白質主要為右手性螺旋(由上往下看,順時針)
膠原蛋白
Gly, Pro, Hydroxproline
主要透過氫鍵連結,其方向與主軸平行
+氫鍵
三級結構
重覆性小結構的集合
解三級結構的技術
X晶體繞射
AI 運算
2021年,運算可以到90%以上
以往透過模板,模擬率只有 60-70 %
NMR
冷凍晶體
案例:肌紅蛋白
內部為疏水性側鏈,形成穩固的鍵結
疏水胺基酸會聚集在一起,親水在外側,自然形成結構
脂溶性蛋白會正好相反
++離子鍵
凡得瓦爾力
疏水性鍵結
金屬離子
貢獻
參與蛋白質的功能
穩定蛋白質的構造
胺基酸 Cys, His, Glu, Asp
三級構造的關鍵
chaperonin
誘導蛋白質正確折疊
雙硫鍵
RNase A
Myoglobin
預測有一定難度
膜蛋白預測較準確
轉譯後修飾
醣蛋白
脂蛋白
金屬蛋白
活性蛋白質
裂解
如蛋白酶
輔助基團
磷酸化
使蛋白質具有負電基團
輔酶
完全酵素
如:NADH
類似的蛋白質區域常被重複使用
分子層次的世界也經常互相抄襲
是不是有可能找出共同的機制,預防或治療病毒感染
Domain 功能區塊
具有特定構型
每種蛋白會有特定數量的功能區塊
抗體具有20個以上的Domain
一級結構
羧基連胺基形成胜肽鏈
N- 胺基端
C- 羧基端
分子量:5500-220,000 D
第一個蛋白質定序
1953年,Sanger
胰島素
第一次認為蛋白質有特定的胺基酸序列
理解功能與結構,需要從序列開始
在病理診斷上扮演了重要的角色,蛋白質少數胺基酸的改變,就可能影響很大
共價鍵
胜肽鍵
雙硫鍵
四級結構
許多作用的蛋白質都是用多餘一條的多肽鏈所組成
受微環境的調控
案例:血紅素
隨著環境中的氧氣多寡,會決定蛋白質是示出氧或接收氧
一個次體接受氧之後,會增進氧分子的吸收能力
構型的微妙改變
血紅素的攜氧率,會受環境影響
功能與效用
活性調節作用
酵素複合體:聚集在一起提高催化效率
組織構造蛋白
+++立體效應
功能
官能基
乙醇
琉醇
交互作用
結構決定功能