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結構生物化學/蛋白質/純化/TEST

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確定氨基酸的組成

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如果已知氨基酸的組成,則 Edman 測序的效果最佳。要確定氨基酸的組成,必須水解肽。這可以透過將蛋白質變性為其組成部分來完成,將其加熱到 110 ˚C 並新增 6 M HCl 24 小時。然後可以透過離子交換色譜法分離氨基酸。蛋白質中的每種氨基酸都可以透過其洗脫水平來識別,即為了去除氨基酸而新增的緩衝液量。. 還添加了茚三酮或熒光胺指示劑染料到柱中,可以透過比較每種氨基酸顯示的顏色強度水平來識別蛋白質中每種氨基酸的量。這樣,就可以確定組成,但不能確定序列。

氨基酸測序

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一種不太實用的氨基酸測序方法是標記 N 末端。這可以透過使用丹磺醯氯來完成,丹磺醯氯與胺基形成共價鍵,並且由於其熒光衍生物而可以被檢測到。需要一個牢固的共價鍵,因為它需要在蛋白質被水解時保持穩定。水解後,可以確定 N 末端;但是,這種方法不太實用,因為蛋白質會被水解條件破壞。這可能導致測序丟失。


為了解決水解條件損壞蛋白質的問題,Pehr Edman 建立了一種新的肽標記和切割方法。Edman 想出了一種方法,可以一次只去除一個殘基,而不會破壞整體測序。這是透過新增苯異硫氰酸酯來完成的,苯異硫氰酸酯會與未帶電荷的末端基團反應,並與 N 末端形成苯硫代氨基甲醯衍生物。然後在較溫和的酸性條件下切割 N 末端,形成苯硫代乙內醯胺 PTH-氨基酸的環狀化合物。然後可以使用色譜法來鑑定環狀化合物中的氨基酸。這不會破壞蛋白質,並且至少會留下肽的兩個組成部分。這種方法可以重複用於剩餘的殘基。

測序較大的蛋白質

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較大的蛋白質(包含 50 多個殘基的蛋白質)無法透過 Edman 測序來測序,因為肽在反應的每個步驟中不再釋放單個氨基酸。隨著從鏈中去除更多氨基酸,該過程變得效率降低,它們變得越來越不純。一種稱為“分而治之”的策略成功地將較大的蛋白質切割成更小的、實用的氨基酸。這是透過使用某些化學物質或酶(氰化溴或蛋白水解酶)來完成的,這些物質或酶可以在特定的氨基酸殘基處切割蛋白質。這種切割方法在鏈的預測區域打破氨基酸殘基,因此在最後更容易確定其整體序列 -*分離的肽可以透過色譜法分離。然後,由於它們的尺寸較小,可以使用 Edman 方法對它們進行測序。

為了將不同肽的所有序列組合在一起,使用了一種重疊肽的方法。再次使用“分而治之”和 Edman 測序策略,但使用不同的酶或化學物質將其切割成不同的殘基。這允許分離同一蛋白質的兩個不同氨基酸序列集,但在不同的點。透過比較這兩個序列並檢查兩者之間是否有任何重疊,可以知道原始蛋白質的序列。有時,原始蛋白質鏈實際上是幾個不同的蛋白質鏈,使用 SDS-凝膠電泳來計數 N 末端氨基酸以確定原始鏈的數量。然後,使用尿素或鹽酸胍來變性保持在一起的幾個多肽鏈,然後使用上述鑑定程式確定其各自的序列。

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