蛋白质结构与功能

氨基酸侧链

想象二十个人穿着一模一样的制服,但每人手里拿着不同的工具——一个拿磁铁,一个拿油抹布,一个拿钩子,一个拿夹钳。制服就是共享的氨基酸骨架;工具就是侧链。在化学里它简单地写作 R,是从中心α碳上垂下来、使二十种氨基酸各成其身的那一部分。

侧链可以几乎什么都没有(甘氨酸的 R 只是一个氢),也可以是一个精巧的结构(色氨酸的双环)。关键在于它的化学性格。有的侧链是非极性、疏水的——它们躲避水、彼此抱团,就像油滴相互融合。有的是极性的、亲水的。有的带着完整的电荷,或正(如赖氨酸)或负(如谷氨酸),能吸引相反的电荷。还有少数身怀特技:半胱氨酸的硫可以与另一个半胱氨酸架桥,组氨酸能抓放质子,脯氨酸会使链折出弯角。

侧链正是蛋白质化学真正发生的地方。它们决定链如何折叠(怕水的侧链把自己埋进内部,亲水的朝外),它们构成识别其他分子的抓握口袋,它们在酶的活性位点上完成催化工作。所以当你问一个蛋白质为何是这个形状,或一个酶为何恰好加速某一个反应时,答案几乎总归结于:哪些侧链处在哪些位置。

在携氧的血红蛋白中,一个组氨酸侧链伸进去,稳住真正抓取氧气的含铁血红素基团。改变这一个侧链,蛋白质就抓不住它的货物了。

一个蛋白质的行为写在它的侧链里,而不是写在它千篇一律的骨架上。

骨架在每个蛋白质里基本相同;承载化学个性的是各不相同的侧链。把两者混为一谈是初学者常犯的错。

又称
R group侧链側鏈R基团