大量基因被定序完成後,等於人類取得了生命的分子密碼。但要曉得這些密碼的義意,終究還是得了解其所對應的蛋白質的功能與作用。知道 DNA 的三聯碼,只能確定氨基酸鏈的排列順序。然而,要進一步預測蛋白質的構與功能,卻是相當困難。氨基酸鏈可以折疊扭曲成蓆狀、螺旋狀等各種次單元,互相再轉折連接起來。多個立體結構還可能進一步結合在一起共同運作,表現出特定的活性與功能。

 

蛋白質的結構 The Strcture of a protein :


蛋白質由核糖體所製造
成千上萬個核糖體,從來自細胞核的一種叫做訊使 RNA 的樣版讀入密碼,按照指定的順序把氨基酸連接起來,這個順序也就決定了蛋白質最終的形狀與功能。


蛋白質在自然狀態下折疊
蛋白質在形成後的不到一分鐘之內,折疊成它們該有的正確形狀。

蛋白質有多種形狀
蛋白質的形狀會決定其功能。有些攜帶分子輸送到體內各處,有些會嵌入接受器中而啟動或關閉生理過程。蛋白質有成千上萬種,而每一種都其特定的功能。

細看氨基酸
製造蛋白質的氨基酸共有二十種,它們全都有由八個原子所構成的共同單元,另外的多出來的原子支鏈,不但使它們大小不同,更導致了它們各具有獨立不同的特徵。像是親水或親油、帶電荷或不帶電荷、呈酸性或呈鹼性。

 

蛋白質折疊原理 Protein folding principles :

找尋低能量形狀
蛋白質會有扭曲其構形以達到較低能量的趨勢,在這種狀態下各氨基酸分子會以最不擠迫的方式互相堆疊在一起。例如,那些親油的氨基酸容易向內團聚在蛋白質的立體結構中間,而親水的氨基酸則跑到外圍表面

相鄰間的交互作用
氨基酸與距離它們最近的氨基酸間有最強的吸引力或排斥力。氨基酸間也存在所謂氫鍵的弱鍵結,若在蛋白質的整條氨基酸鏈上到處出現,就會把蛋白質固定成特定成特定形狀。