最新研究有助解開蛋白質摺疊之謎—新聞—科學網

2020-12-06 科學網

 

本報訊 （記者賀根生）廣西科學院研究員杜奇石發現，一種認識尚不充分的作用力——極性氫-p鍵，在蛋白質無規則廻路結構（loop）中起重要作用。相關成果日前發表於《生物分子結構和動力學》雜誌。

據介紹，在蛋白質三維結構中，廻路結構是與a-螺旋、b-摺疊並列的二級結構片段，平均有47%的胺基酸殘基在loop結構中。1951年，美國化學家鮑林根據氫鍵的概念，從理論上預測了a-螺旋和b-摺疊這兩種結構單元的存在，並在6年後被X-衍射實驗證實。不過，是什麼力量支撐著千姿百態的loop結構？該問題並未從理論上得到合理的解釋。

杜奇石發現，在loop結構中存在的極性氫-p鍵，可能是廻路結構的支撐力。在蛋白質肽鏈骨架中，當兩個肽鍵單元的p-平面處於同一平面時可形成氫鍵；而當兩個肽鍵單元的p-平面相互垂直時則可能形成極性氫-p鍵。高級量子力學掃描計算發現了二肽的四種基本loop構型和其中的四種極性氫-p鍵類型。由此出發，有可能推導出更複雜的loop結構。

自然界各種生命體的生物功能由蛋白質在執行。蛋白質的一級結構是由幾十至數百個胺基酸組成的肽鏈。肽鏈經巧妙摺疊，構成各種蛋白質獨特的三維結構，執行著千差萬別的生物功能。肽鏈的摺疊雖複雜卻有規律。是什麼力量引導肽鏈的摺疊？該問題被稱為「蛋白質摺疊之謎」。最新研究有助於解開蛋白質摺疊之謎，可在蛋白質工程、酶分子理性改造和生命科學其他領域發揮作用。

《中國科學報》 (2015-03-03 第4版 綜合)

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