蛋白質結構與功能

α螺旋

/ AL-fuh HEE-licks /

想像把多肽鏈捲成一個緊密的右手螺旋,就像老式電話線的捲曲,或一顆螺絲釘的螺紋。那個盤捲的形狀就是α螺旋,蛋白質骨架最常落入的兩種圖案之一。

維繫這個螺旋的,是沿其長度向上排列的一架規則的氫鍵梯子。每個殘基的羰基氧(C=O)向前伸出,與沿鏈向前數第四個殘基的醯胺氫(N-H)形成氫鍵。如此一路重複,便得到一個穩定的捲曲,大約每 3.6 個殘基轉一圈。骨架構成螺旋的內芯;側鏈全都朝外指出,像瓶刷上的鬃毛,因而能自由地與蛋白質的周遭相互作用。正因這種幾何,一段螺旋可以一側親水、另一側油膩——這叫兩親螺旋——而這恰恰是棲身於水油交界處所需的。

α螺旋無處不在。它是許多受體中橫跨細胞膜的桿,是許多蛋白質探入 DNA 溝槽的識別手指,也是頭髮、指甲和羊毛(角蛋白)那富有彈性的絲。一個實用的告誡:並非任何序列都會形成螺旋——脯胺酸的環會使骨架折彎,甘胺酸又太鬆軟,二者都傾向於打斷螺旋,所以它們常常標記著螺旋段的邊界。

輕輕拉一根頭髮,它會彈回去:你拉伸並重新捲起的,是數以百萬計的角蛋白α螺旋。拉得太過,氫鍵斷裂,螺旋鬆開——頭髮會一直變長,直到這些鍵重新形成。

頭髮的彈性,就是無數α螺旋的彈性。

氫鍵沿骨架排列(第 i 個連到第 i+4 個),不經過側鏈,而且螺旋特定地是右手型。脯胺酸和甘胺酸是常見的螺旋破壞者。

又稱
alpha-helixα-helixα螺旋