ChatRoom_20150803

 

範例:hHO-1(human heme oxygenase-1) 人類血紅素加氧酶-1

1. 從實驗中發現hHO-1有二聚體的形成,而且這些二聚體僅僅在蛋白質全鏈時才能夠被測得。因此給予以下的假設,hHO-1座落在內質網 (endoplasmic reticulum; ER) 的網膜上是利用蛋白質序列的C端(The C-terminal region)的跨膜結構區段 (transmembrane segment; TMS),因此最有可能發生二聚體的介面 (dimeric interface) 是在此一跨膜結構區段上。如果要證明這個假設,就要進行胺基酸的單點突變實驗,可是要在哪一個或哪些胺基酸進行單點突變呢?

 

2. 搜尋蛋白質結構資料庫 ( Protein Data Bank; PDB; http://www.rcsb.org/pdb/home/home.do) 後,hHO-1(全長288胺基酸)的三級結構不包括C端的片斷 (1-223胺基酸)

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3. 預測蛋白質二級結構和跨膜a螺旋 (a-helix) 結構來決定跨膜區段的可能的範圍,可以運用的工具有:

預測二級結構

網址

PredictProtein

https://www.predictprotein.org/

PSIpred

http://bioinf.cs.ucl.ac.uk/psipred/

Scratch Protein Predictor

http://scratch.proteomics.ics.uci.edu/index.html

PredictProtein

https://www.predictprotein.org/

PSIpred

http://bioinf.cs.ucl.ac.uk/psipred/

SOSUI

http://harrier.nagahama-i-bio.ac.jp/sosui/

 

綜合以上三級結構及二級結構預測的結果,以圖形來顯示hHO-1的二級結構元素 (secondary structure elements),黑色的區域是推導自三級結構和灰色的區域是C端來自二級結構預測,跨膜區段則是紅色的區域。

 

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4. 預測跨膜區段的結構特性coiled-coil a-g七肽重複 (a-g heptad repeat)摺疊的分析的工具有:

預測工具

網址

Coils

http://www.ch.embnet.org/software/COILS_form.html

Paircoil2

http://paircoil2.csail.mit.edu/

將分析的結果以螺旋輪 (helicalwheel) 圖形來標示,其中位置a (position a)和位置d (position d) 均屬疏水性胺基酸,因此假設這一面向可能是二聚體的介面。依據胺基酸結構特性及可能位於二聚體介面的中央而選擇Trp270為突變點的標的。

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這些結果發表在:

Oligomerization Is Crucial for the Stability and Function of Heme Oxygenase-1 in the Endoplasmic Reticulum. Hsuan-Wen Hwang, et al. J. Biol. Chem. 2009 284: 22672-22679.[PubMed link]

以上內容感謝生醫所孫慶姝小姐提供,希望對您們有幫助。

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