Protein(3) 2007B.pdf
Protein(3) 2007B.pdf Protein(3) 2007B.pdf
預 測 蛋 白 質 二 級 構 造 相 當 準 確 預 測 α β β 觀 察 α β β GP = Glycogen phosphorylase L78 兩 種 磷 解 脢 SP = Starch phosphorylase (L-SP) α α SP GP L H Mathews et al (2000) Biochemistry (3e) p.194 預 測 三 級 構 造 需 以 已 知 結 構 為 藍 本 由 一 條 胺 基 酸 序 列 來 預 測 蛋 白 質 的 二 級 構 造 是 相 當 準 確 的 。 但 是 , 由 二 級 構 造 還 是 無 法 推 知 正 確 的 三 級 構 造 。 通 常 還 是 要 經 由 X-ray 繞 射 分 析 , 或 者 是 核 磁 共 振 NMR 來 決 定 真 實 的 立 體 構 造 。 這 是 因 為 由 二 級 到 三 級 構 造 , 蛋 白 質 的 摺 疊 其 實 相 當 複 雜 , 並 不 是 很 呆 板 的 堆 疊 動 作 , 很 多 蛋 白 質 還 需 要 別 種 蛋 白 質 的 幫 忙 ( 例 如 chaperone), 才 能 正 確 摺 疊 。 有 一 變 通 方 法 : 若 能 找 到 另 一 種 生 物 來 源 的 類 似 蛋 白 質 , 或 是 另 一 同 質 性 極 高 的 蛋 白 質 , 而 且 已 解 得 其 立 體 構 造 , 則 可 把 此 未 知 蛋 白 質 的 胺 基 酸 序 列 套 入 此 已 知 模 型 , 經 比 對 並 推 測 出 可 能 的 立 體 構 造 。 右 側 圖 先 比 較 SP 與 GP 在 一 級 構 造 上 的 相 似 程 度 , 再 以 GP 的 三 級 構 造 為 藍 本 , 就 可 模 擬 出 SP 的 立 體 構 造 。L- SP 很 奇 特 地 在 分 子 中 央 多 出 一 段 蛋 白 質 , 含 有 78 個 胺 基 酸 , 也 可 以 在 模 擬 時 插 入 , 請 見 次 頁 。 P3-16
澱 粉 磷 解 脢 Computer modeling of L-SP (base on the template of GP) Starch binding site PLP binding site PEST site B site A site L78 Active site Helix a Helix b Phosphorylation site (Ser 71) 我 在 生 技 系 的 研 究 主 題 之 一 , 就 是 植 物 的 澱 粉 磷 解 脢 (L-SP) 構 造 ,L-SP 可 能 在 植 物 的 澱 粉 合 成 上 , 佔 有 非 常 重 要 的 角 色 。 澱 粉 磷 解 脢 在 動 物 細 胞 中 的 對 等 蛋 白 質 為 肝 糖 磷 解 脢 (GP), 五 十 多 年 以 來 ,GP 已 經 被 研 究 得 很 清 楚 , 很 早 就 解 出 其 3D 立 體 構 造 。 由 於 L-SP 與 GP 在 蛋 白 質 序 列 上 有 80% 以 上 的 相 似 度 , 預 測 兩 者 的 蛋 白 質 構 形 也 極 相 像 。 因 此 可 以 用 GP 的 構 造 為 藍 本 , 以 電 腦 程 式 模 擬 L-SP 的 構 造 。 另 外 ,L-SP 與 GP 在 構 造 上 有 一 個 很 不 同 的 地 方 , 就 是 L-SP 的 分 子 中 央 , 多 出 一 段 約 78 個 胺 基 酸 的 片 段 , 稱 為 L78。 電 腦 程 式 可 以 先 預 測 L78 的 二 級 構 造 後 , 再 插 入 所 預 測 的 L-SP 分 子 中 , 就 得 到 上 圖 的 模 擬 構 造 。 依 此 構 造 , 我 們 就 可 以 預 測 L-SP 的 活 性 催 化 機 制 , 推 測 有 無 調 節 或 控 制 。 L78 據 推 測 是 由 intron 演 化 而 來 , 變 成 了 exon, 但 在 表 現 出 來 之 後 , 這 段 蛋 白 質 卻 插 在 L-SP 的 澱 粉 結 合 區 上 面 ( 如 上 圖 ), 使 得 L-SP 無 法 與 澱 粉 結 合 。 後 來 發 現 ,L78 會 被 降 解 , 甚 至 完 全 切 除 掉 。 這 實 在 是 說 不 通 ,L-SP 把 intron 演 化 成 exon 表 現 出 蛋 白 質 來 卡 住 自 己 的 嘴 巴 , 然 後 又 要 把 它 切 掉 。 問 題 : 請 幫 上 述 L78 的 困 境 想 一 個 合 理 的 說 法 。 P3-17
- Page 1 and 2: 三 級 構 造 (Tertiary structure
- Page 3 and 4: 三 級 構 造 中 的 離 子 鍵
- Page 5 and 6: 三 級 構 造 中 的 雙 硫 鍵
- Page 7 and 8: 變 性 的 RNase A 可 以 回 復
- Page 9 and 10: 蛋 白 質 轉 譯 出 來 之 後
- Page 11 and 12: 摺 疊 不 良 的 蛋 白 質 會
- Page 13 and 14: 以 X-Ray 繞 射 法 解 出 三
- Page 15: 各 種 胺 基 酸 對 二 級 構
- Page 19 and 20: 三 級 構 造 還 有 轉 譯 後
- Page 21 and 22: 血 紅 或 肌 紅 蛋 白 要 加
- Page 23 and 24: 許 多 蛋 白 脢 都 要 先 經
- Page 25 and 26: 許 多 酵 素 要 加 上 輔 脢
- Page 27 and 28: 三 級 構 造 的 功 能 區 塊
- Page 29 and 30: 抗 體 具 有 十 二 個 以 上
- Page 31 and 32: Lysozyme Backbone Hydrophobic Hydro
預<br />
測<br />
蛋<br />
白<br />
質<br />
二<br />
級<br />
構<br />
造<br />
相<br />
當<br />
準<br />
確<br />
預 測<br />
α<br />
β<br />
β<br />
觀 察<br />
α<br />
β<br />
β<br />
GP = Glycogen<br />
phosphorylase<br />
L78<br />
兩 種 磷 解 脢<br />
SP = Starch<br />
phosphorylase<br />
(L-SP)<br />
α<br />
α<br />
SP<br />
GP<br />
L<br />
H<br />
Mathews et al (2000) Biochemistry (3e) p.194<br />
預 測 三 級 構 造 需 以 已 知 結 構 為 藍 本<br />
由 一 條 胺 基 酸 序 列 來 預 測 蛋 白 質 的 二 級 構 造 是 相 當 準 確 的 。 但 是 , 由 二 級 構 造 還 是 無 法 推 知<br />
正 確 的 三 級 構 造 。 通 常 還 是 要 經 由 X-ray 繞 射 分 析 , 或 者 是 核 磁 共 振 NMR 來 決 定 真 實 的 立 體<br />
構 造 。 這 是 因 為 由 二 級 到 三 級 構 造 , 蛋 白 質 的 摺 疊 其 實 相 當 複 雜 , 並 不 是 很 呆 板 的 堆 疊 動<br />
作 , 很 多 蛋 白 質 還 需 要 別 種 蛋 白 質 的 幫 忙 ( 例 如 chaperone), 才 能 正 確 摺 疊 。<br />
有 一 變 通 方 法 : 若 能 找 到 另 一 種 生 物 來 源 的 類 似 蛋 白 質 , 或 是 另 一 同 質 性 極 高 的 蛋 白 質 , 而<br />
且 已 解 得 其 立 體 構 造 , 則 可 把 此 未 知 蛋 白 質 的 胺 基 酸 序 列 套 入 此 已 知 模 型 , 經 比 對 並 推 測 出<br />
可 能 的 立 體 構 造 。<br />
右 側 圖 先 比 較 SP 與 GP 在 一 級 構 造 上 的 相 似 程 度 , 再 以 GP 的 三 級 構 造 為 藍 本 , 就 可 模 擬 出 SP 的 立 體 構 造 。L-<br />
SP 很 奇 特 地 在 分 子 中 央 多 出 一 段 蛋 白 質 , 含 有 78 個 胺 基 酸 , 也 可 以 在 模 擬 時 插 入 , 請 見 次 頁 。<br />
P3-16
Change language