有关蛋白质的四级结构:我的理解

生物
有关蛋白质的四级结构:我的理解

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国士无双 更新于2025-7-28 05:30:33

@Questioner的一篇帖子中,明确提出了在蛋白质的亚基之间不能由二硫键连接,并且举出了胰岛素作为例子。然而,我认为同是二硫键,却不能一概而论。对于一些蛋白质来说,在进化过程中,产生了不同的亚基用以满足不同功能,此时它们以次级键作用相互连接。然而在选择压力下,某些亚基间的氨基酸突变为半胱氨酸而以共价键交联,这种例子也有许多。证据就是,对于一些酶,使用还原剂破坏二硫键,仍然部分地保存着催化活性。

这种情况下,每个亚基的功能并不依赖于二硫键,那么仅凭二硫键就否定它们是亚基,是否过为武断?

对于胰岛素的例子,是二硫键功能上的另一种体现,这两条肽链由一条肽链切割而成。这里面的二硫键原本是作为三级结构的一部分,两个肽链联系紧密,自然不是两个亚基。

所以,不能仅仅通过二硫键,就否定亚基的地位。

(未完待续)

@Chicken你认为如何

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Chicken
12小时前
       我认为,定义既然是人为的,就一定是不完善而有特例的,由于生物学研究对象的异质性,这种矛盾更加突出。
       蛋白质为什么要进化出亚基?是为了功能分化带来的反应高效性、合成便利性和组织动态性。因此,亚基的定义基于相对独立的功能似乎更为贴切。
       因此,我也赞成你的观点,即将有无二硫键与三四级构绝对地打上相关标签是无意义的。
       如果让我基于所谓四级结构无二硫键的理论来想的话,你也提到,部分二硫键是氢键的突变被选择压力保留。但为什么有这种选择压力呢?会不会是两个亚基间的互相依赖性在演化中又次生性升高,导致亚基间再次需要一个稳定的连接?如此,既然功能仍然较为统一,那么这个理论勉强说的通。
       但是,如果二硫键本身是一种中性或近中性突变,则完全有可能基于遗传漂变被保留。作为存在历史极短的物种,人类显然无法明确洞察二硫键的成因。
       总结一下,我们观察到的现象本就是选择和随机的共同结果,有时一个结构是否有理论上的功能、是否在有蛋白中承担这种功能,而在另一些蛋白中只是漂变的随机固定,现在的眼界与技术似乎都难以确定。这种情况下,任何想要基于人为统一的定义再下二级统一定义(如基于三四级结构下有无二硫键的定义),某些时候行得通,某些时候只会引入更多误解。jj-bixin

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国士无双
11小时前

正确的@Chicken