肌紅素

肌紅素（Myoglobin）
台北市立第一女子高級中學二年級吳岱蓉/台北市立第一女子高級中學化學科周芳妃老師修改/國立台灣師範大學化學系葉名倉教授責任編輯

肌紅素的生理機制
肌紅素是肌肉組織主要的攜氧色素，主要存在於心臟和骨骼肌中。肌紅素不同於經由血液運輸的攜氧色素–血紅蛋白，肌紅素比血紅蛋白更易跟氧結合，而且肌紅素與氧結合能力不會受到氧分壓的影響。當氧合肌紅蛋白形成時，每公斤的肌肉可儲存約十毫升的氧氣。當運動使肌肉耗氧時，肌紅素可以提供氧給肌肉，以維持較長時間的高難度運動。

肌紅素的蛋白分子模型
肌紅素結構包含了肌紅蛋白與稱為原血紅素（heme）的輔基（prosthetic group）。肌紅素的蛋白分子由153個胺基酸所組成，分子量為16,700 Da。擔任輔基的原血紅素是含有鐵離子為中心的紫質分子（porphyrin）。1958年，約翰肯德魯（John Kendrew）和他的同事成功的經由高解析度X射線晶體學，測定肌紅蛋白的結構。也因為這項成就，約翰肯德魯與馬克斯比魯茲（Max Perutz）共得1962年諾貝爾化學獎。儘管是生物學中研究最精通的蛋白質之一，其真正的生理功能尚未完全確定。

圖一  肌紅蛋白的分子模型  
(http://en.wikipedia.org/wiki/File:Myoglobin)

肌紅素結構中的活化中心
肌紅素結構中的活化中心在擔任輔基的原血紅素鐵離子位置，氧分子在此與鐵離子結合。肌紅度結構中有一個近端組胺酸直接連接到中心鐵離子，而在此位置對面一方則有一個未連接鐵離子的遠端組胺酸。目前科學家認知遠端組胺酸的重要性有三個功能：
1. 利用氫鍵的作用，增加中心鐵離子與氧分子的結合力。