蛋白質結構與功能
結構模體
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在整個結構域的層級之下,蛋白質裡滿是細小、反覆出現的圖案——幾條排布恰到好處的螺旋,一個由兩條鏈股組成的髮夾,一個抓住金屬離子的小環。這些迷你圖案,在許多蛋白質中重複出現,被稱為模體(基序)。如果說結構域是一個詞,那麼模體就是反覆出現的常見音節或字母組合。
這個詞有兩種相關的用法。結構模體(有時稱為超二級結構)是幾個二級結構單元的一種小巧、可辨認的排布——例如螺旋-轉角-螺旋,兩條短螺旋以一定夾角擺放、合起來恰好嵌入 DNA 的大溝;或者β髮夾,兩條鏈股由一個緊急轉角相連。序列模體則是一段短而保守的胺基酸序列,標誌著某種特定功能或修飾位點,比如標記糖類附著位置的那幾個殘基。兩者常常相伴:一段保守的序列往往折疊成一種保守的形狀。
模體之所以有用,是因為它們有預測力。看到一個螺旋-轉角-螺旋,你大可斷定這個蛋白質會結合 DNA;看到某個特定的序列模體,你就能猜到它會被磷酸化或糖基化。它們是比結構域低一級的構件,辨認它們正是生物學家僅憑序列或結構就對一個蛋白質的工作做出快速、有據猜測的方法——這是一個有待檢驗的猜測,而非確鑿無疑,因為同一種形狀偶爾也會做不同的事。
螺旋-轉角-螺旋模體——兩條短α螺旋由一個轉角相連——出現在無數開關基因的蛋白質中;其中一條螺旋臥在 DNA 的大溝裡,讀取那裡的鹼基。
模體是一種小巧、可複用的排布,常常昭示著某種特定功能。
模體比結構域小:結構域能獨立折疊並保持穩定,而模體是一種反覆出現的子圖案,通常需要其餘的折疊環繞著它。同一種形狀偶爾可服務於不止一種功能,所以模體只能預測,不能證明。
又稱
另見