蛋白質一級結構

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蛋白質的一級結構是一串的胺基酸

蛋白质一级结构英语:Protein primary structure)是蛋白质氨基酸的线性序列[1]。按照惯例,蛋白质的一级结构被报道从氨基末端(N)端到羧基末端(C)端。蛋白质生物合成最通常由细胞中的核糖体进行。肽也可以在实验室中合成。蛋白质一级结构可以被直接蛋白质序列英语Protein sequencing测序,或从DNA序列推断。

生物化學裡,生物分子的一級結構是其分子組成和分子間化學鍵結的精確模樣。對於一典型的無分支、無交叉的生物聚合物(如DNARNA或典型的細胞內蛋白質分子),其第一結構等同於描述其單體單位的序列,即如DNA序列肽序列。「一級結構」這一名詞在Linderstrom-Lang於1951年的Lane Medical Lectures上首次被提到。一級結構和一級序列有一點相似,即使在二級或三級結構中並沒有平行的概念。

形成[编辑]

生物的形成[编辑]

氨基酸通过肽键聚合形成长骨架主链,不同的氨基酸侧链沿其突出。在生物系统中,蛋白质在细胞的核糖体翻译过程中产生。一些生物体还可以通过非核糖体肽英语Nonribosomal peptide合成制备短肽,其通常使用除了标准的20个之外的氨基酸,并且可以被环化,修饰和交联。

化学的形成[编辑]

肽可以通过一系列实验室方法化学合成。化学方法通常以与生物蛋白质合成相反的顺序(从C-末端开始)合成肽。

符号[编辑]

蛋白质序列通常表示为字母串,列出了氨基末端开始至羧基末端的氨基酸。三个字母代码或单个字母代码可以用于表示20种天然存在的氨基酸,以及混合物或不确定的氨基酸(类似于核酸符号英语Nucleic acid notation[1][2][3]

肽可以直接蛋白质序列英语Protein sequencing测序,或从DNA序列推断。大型序列数据库英语Sequence database现在已经存在,整理已知的蛋白质序列。

20种天然氨基酸符号
氨基酸 3-字母[4] 1-字母[4]
丙氨酸(Alanine) Ala A
精氨酸(Arginine) Arg R
天冬酰胺(Asparagine) Asn N
天冬氨酸(Aspartate) Asp D
半胱氨酸(Cysteine) Cys C
谷氨酸(Glutamic acid) Glu E
谷氨醯胺(Glutamine) Gln Q
甘氨酸(Glycine) Gly G
組氨酸(Histidine) His H
异亮氨酸(Isoleucine) Ile I
亮氨酸(Leucine) Leu L
赖氨酸(Lysine) Lys K
甲硫氨酸(Methionine) Met M
苯丙氨酸(Phenylalanine) Phe F
脯氨酸(Proline) Pro P
丝氨酸(Serine) Ser S
苏氨酸(Threonine) Thr T
色氨酸(Tryptophan) Trp W
酪氨酸(Tyrosine) Tyr Y
缬氨酸(Valine) Val V
不确定的或未知的氨基酸符号
符号 描述 残基表达
x 任意的或未知的氨基酸 All
B 天冬氨酸衍生物 D, N
Z 谷氨酸衍生物 E, Q
Φ 疏水性 V, I, L, F, W, Y, M
Ω 芳香性 F, W, Y, H
Ψ 脂肪族化合物 V, I, L, M
π Small P, G, A, S
ζ 親水性 S, T, H, N, Q, E, D, K, R
+ 正离子 K, R, H
- 负离子 D, E

修饰[编辑]

通常,多肽是非支化聚合物,因此它们的一级结构通常可以通过沿其主链的氨基酸序列来指定。然而,蛋白质可以变得交叉联接,最常见地通过二硫键,并且一级结构也需要指定交联原子,例如,指定参与蛋白质二硫键的半胱氨酸。其他交联包括鎖鏈素

其他分子的一级结构[编辑]

任何线性链杂聚物可以被称为具有类似于该术语对于蛋白质的使用的“一级结构”,但是与参考蛋白质的极其常用的用法相比,这种用法是罕见的。在也具有广泛二级结构的RNA中,碱基的直链通常仅称为“序列”,如同它在DNA中被称为的(其通常形成具有很少二级结构的线性双螺旋)。 其他生物聚合物如多糖也可以被认为具有一级结构,尽管这样使用不是标准的。

参見[编辑]

参考文献[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 SANGER F. The arrangement of amino acids in proteins. Adv. Protein Chem. 1952, 7: 1–67. PMID 14933251. doi:10.1016/S0065-3233(08)60017-0. 
  2. ^ Aasland, Rein; Abrams, Charles; Ampe, Christophe; Ball, Linda J.; Bedford, Mark T.; Cesareni, Gianni; Gimona, Mario; Hurley, James H.; Jarchau, Thomas. Normalization of nomenclature for peptide motifs as ligands of modular protein domains. FEBS Letters. 2002-02-20, 513 (1): 141–144. ISSN 1873-3468. doi:10.1016/S0014-5793(01)03295-1. 
  3. ^ A One-Letter Notation for Amino Acid Sequences*. European Journal of Biochemistry. 1968-07-01, 5 (2): 151–153. ISSN 1432-1033. doi:10.1111/j.1432-1033.1968.tb00350.x. 
  4. ^ 4.0 4.1 Hausman, Robert E.; Cooper, Geoffrey M. The cell: a molecular approach. Washington, D.C: ASM Press. 2004: 51. ISBN 0-87893-214-3.