疏水作用檢視原始碼討論檢視歷史
疏水作用是一個科技名詞。
現代漢字是指楷化後的漢字[1]正楷字形,包括繁體字和簡體字。現代漢字即從甲骨文、金文[2]、籀文、篆書,至隸書、草書、楷書、行書等演變而來。漢字為漢民族先民發明創製並作改進,是維繫漢族各方言區不可或缺的紐帶。現存最早可識的漢字是約公元前1300年殷商的甲骨文和稍後的金文, 再到秦朝的小篆 和隸書, 至漢魏隸書盛行,到了漢末隸書楷化為正楷,盛行於魏晉南北朝,至今通行。
名詞解釋
疏水作用是指水介質中球狀蛋白質的摺疊總是傾向於把疏水殘基埋藏在分子內部的現象。 疏水作用及疏水和親水的平衡在蛋白質結構與功能的方方面面都起着重要的作用。
1959年,Kauzmann在《蛋白質化學進展》上發表了一篇題為「影響蛋白質變性的一些因素」的文章,首次明確提出「疏水作用」這一概念。在當時,生物化學家已經知曉蛋白質中含有α螺旋和β摺疊;一些蛋白質和多肽的序列已經測定;但是蛋白質的立體結構還正在測定中。
實驗描述
與此同時,Tanford等為疏水作用的存在提供了實驗數據。從此以後,疏水作用的概念被蛋白質化學家所接受。目前,不同實驗室對20種氨基酸的疏水特性分別提出了不同的參數。對一個蛋白質肽鏈中的每個氨基酸殘基也通常使用親/疏水作圖法(hydropathy)描述。通過親/疏水作圖法可以了解整條肽鏈中不同肽段的親/疏水性,進而可以對一些處於蛋白質分子表面的抗原決定簇及一些膜蛋白中穿越膜的肽段進行預測。
結構
蛋白質結構
隨着越來越多的蛋白質的晶體結構被解析,對蛋白質立體結構的一般規律也日益清楚。
就一個球狀蛋白質而言,它們的表面常被一層親水殘基包圍,帶有疏水側鏈的殘基原則上處於分子內部,但並不是絕對的。嚴格地說,整個蛋白質分子由里到外,疏水殘基是逐漸減少,親水殘基則不斷增多。比較而言,親水殘基出現在分子內部的幾率大於疏水殘基出現在分子表面的幾率。因為很多帶有電荷的殘基通過正負電荷的相互作用而形成鹽鍵,或者是一些殘基的側鏈參與氫鍵的形成,結果削弱了殘基的親水性,使某些側鏈的疏水性質更為突出。又例如肽鏈骨架中肽鍵內的羰基和亞胺基都有親水和形成氫鍵的特性。球狀蛋白質表面也存在着一些疏水殘基,從能量上看,是處於不穩定狀態,它們有變得更為穩定的傾向。這些殘基的側鏈往往成為蛋白質的活性位點,參與和其它分子的相互作用;或是參與亞基和亞基的相互作用,形成蛋白質的四級結構,或是自身、或是和其它分子締合。
作用機理
就膜蛋白而言,其肽鏈中穿越膜的肽段經常是形成兩親性α螺旋或β摺疊。它們一個側面集中了較多的疏水性殘基,相對的另一側面存在着不少親水性殘基。有些膜蛋白具有多個穿越膜的肽段,這些肽段形成的兩親螺旋的疏水面向着膜脂質中的脂肪鏈,親水面則背對脂肪鏈,並且還以特定的方式排列,儘可能地避免和疏水環境接觸,同時相互協同形成某種親水的微環境。有些一次穿越膜的蛋白質也往往表現出有形成二聚或多 聚化的傾向,其結果也是使穿越膜的肽段在能量上更為穩定。
綜上所述,蛋白質結構的特徵是疏水/親水間的平衡,其結構的穩定在很大程度上有賴於分子內的疏水作用。當然,穩定蛋白質結構的因素不僅是疏水作用,還有氫鍵、鹽鍵和范德華力以及肽鏈內的二硫鍵、肽鏈和所含金屬元素間的配位鍵等。但是從各種因素的貢獻看,疏水作用是最重要的。
參考文獻
- ↑ 中華優秀傳統文化——漢字,搜狐,2022-03-30
- ↑ 華夏古漢字《金文》,搜狐,2022-03-01