一‧分類
1. integral protein:鑲嵌在膜,且有一段以上區域橫跨膜(結構上多α helix),裸露在cytosol 與ECM為親水性(約占細胞轉譯蛋白的30%)
2. peripheral protein:整段位於脂肪雙層外,以『非共價鍵』黏附在膜或蛋白上
3. lipid anchored protein:整段位於脂肪雙層外,以共價鍵與lipid聯結
4. GPI anchored protein:整段位於脂肪雙層外,以共價鍵與醣蛋白的醣類聯結
二‧integral protein
1. 特性:
a. 為amphipathic,跨膜處為疏水性,膜外側為親水性
b. 依據跨膜片段數量可分成『single pass』與『multi pass』
c. 功能:電子傳遞鏈的媒介;離子通道;接收訊息的受器
2. 研究方法:(很雜 = =)
a. 困難點:因為有跨膜的片段,純化較其他蛋白質複雜
b. Freeze Fracture Analysis
→將膜冰凍後,從中間切開,利用金屬附著後用電顯觀察
→可以觀察這些蛋白質的分布狀況
c. Detergent:integral protein的純化
→因為detergent與脂質同樣是amphipathic,可以取代磷脂質,將蛋白質溶解,以利作後續的分析
→detergent分成兩種:
※ ionic detergent:SDS
→帶有電荷,純化過程中,破壞離子鍵與氫鍵而使蛋白質變性
※ non ionic detergent:Triton X-100,β-octylglucoside
→不帶電荷,不影響蛋白質的三級結構
d. reconstitution:重組
→利用非離子性detergent,萃取特定蛋白質
→去除detergent後,加入phospholipid
→重組,得膜上只有特定蛋白的vesicle
e. X光繞射:得3D結構,困難!!!!
→純化出來的蛋白質可以利用X光繞射判定其結構,但成功的並不多
f. 由氨基酸序列預測蛋白質的結構:
→通常transmembrane為疏水性,若有連續20幾個nonpolar氨基酸,可以預測為α helix結構
→畫出序列的hydropathy plot,判斷出穿膜的domain
g. 利用trypsin來判斷膜兩側的差異性:
→先分離所以膜上的蛋白質,跑SDS電泳,作為對照組
→加入trypsin,分離膜上蛋白跑電泳,經對照判斷哪些在胞外有domain
h. 利用mutation,引入cysteine協助判斷domain的相對位置
→利用基因工程,將特定的氨基酸換成cysteine,若被換的domain可以形成雙硫鍵,表示這兩個domain極為靠近
→此外,也可在SH接上NO,利用其未成對電子對光譜的影響,了解domain的位置與移動,稱為EPR method
三‧研究peripheral protein
→一般利用靜電力形成鍵結,故可加入高濃度鹽類萃取之
→在cytosol側的peripheral protein會形成網狀結構,固定integral protein
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