2016年8月25日 星期四

最早解出立體結構的蛋白質

多數蛋白質的外觀有著固定的形狀,也就是所謂的立體結構(3D structure)。研究這些結構的學門叫做結構生物學(Structural Biology)。這個學門從1950年代末期開始發展,到1970年代初有一打的蛋白質結構,簡單介紹如下:
  • Myoglobin (1mbn):肌紅素、John Kendrew's structure,1958年得到
  • Hemoglobin (2dhb):血紅素、Max Perutz's structure
  • Hemoglobin from lamprey (2lhb):八目鰻的血紅素,結構介於肌紅素與血紅素之間
  • Lysozyme (1lyz):溶菌酶、DC Philips' structure,1965年解得
  • Carboxypeptidase (3cap):從蛋白質的C端切斷肽鍵(peptide bond)
  • Subtilisin (1sbt):切斷絲氨酸(serine)的肽鍵
  • Chymotrypsin (2cha):切斷含有芳香環的氨基酸,像是酪氨酸(tyrosine)、色氨酸(tryptophan)與苯丙氨酸(phenylalanine)的肽鍵
  • Papain (9pap):木瓜蛋白酶
  • Pancreatic trypsin inhibitor (4pti):胰蛋白酶抑制物,很短的蛋白質
  • Oligomeric lactate dehydrogenase (6ldh):單體型態的乳酸脫氫酶(LDH),當時解出來最大的蛋白質結構。一個單體由334個氨基酸組成,整個LDH則是由四個單體組成的四聚體(tetramer)
  • Rubredoxin (4rxn):含鐵離子的蛋白質,使用四個硫原子來抓住鐵離子
  • Cytochrome b5 (1cyo):還鐵離子的蛋白質,但是用heme group來抓

由於1970年代沒有現代這種網路架構,所以研究人員會把自己解出來的結構數據放到蛋白質資料庫(Protein Data Bank,簡稱PDB)上,由PDB將這些數據“寄”給使用者;後來則是打電話去PDB,請工作人員把存放結構數據的磁帶拿出來,透過數據機來存取資料;現在則是直接上PDB的網站直接下載。目前在PDB上面的結構已經超過12萬個了,目前以一個月一千多個的速度在增加中...

以上文章主要參考David Goodsell寫的《PDB Pioneers》,裡面有許多漂亮的結構
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