蛋白質結構

化學教育
【2017年諾貝爾化學獎特別報導】將生命捕捉在原子的細節中

【2017年諾貝爾化學獎特別報導】將生命捕捉在原子的細節中

將生命捕捉在原子的細節中
林宇軒,曹一允,蔡蘊明合譯

Jacques Dubochet (杜波克特)、Joachim Frank (法蘭克)、與Richard Henderson (韓德森)獲得了今年諾貝爾化學桂冠,表彰他們為取得生命分子的三維影像所發展的一種有效方法。運用低溫電子顯微術,研究人員現在能凍結行動中的分子並以原子的尺度描繪之,這種技術將生物化學帶入了一個新的紀元。

過去這幾年,各種生物分子機器令人驚訝的結構充斥在各種科學文獻中(圖一):沙門氏桿菌(salmonella)攻擊細胞所用的注射針;具有抵抗化學治療及抗生素的蛋白質;控制晝夜節律的蛋白質錯合物;光合作用中捕捉光線的反應錯合物以及一個能讓我們聽見的壓力感測器,這些只是現在用低溫電子顯微術(簡稱cryo-EM)顯像的數百個生物分子中的幾個例子。

蛋白質立體結構(protein structure)的解析–上

蛋白質立體結構(protein structure)的解析–上
台北市立成功高級中學生物科洪敬承老師/國立台灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯

蛋白質結構:依序為一級到四級結構

分析蛋白質立體結構的程序大致如下,先以基因轉殖的大腸桿菌大量生產標的蛋白質,其方法為利用分子選殖技術將研究標的基因DNA,置入大腸桿菌的表現載體,之後利用轉型技術將表現載體轉入大腸桿菌中,表現的蛋白質其胺基酸序列可由DNA可以推導出,接下來進行一系列蛋白質的純化步驟,取得高純度的蛋白質後,運用化學試劑將水溶性的蛋白質,轉換成蛋白質晶體,在X光繞射法下,將所得數據經由一系列的數學運算,轉換得其三維立體結構。