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研究生:鄭傑元
研究生(外文):Jeng, Jye Yuan
論文名稱:臺灣眼鏡蛇心臟毒蛋白IV之核磁共振結構
論文名稱(外文):NMR Structure of cardiotoxin IV
指導教授:余靖余靖引用關係
指導教授(外文):Yu Chin
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:化學學系
學門:自然科學學門
學類:化學學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1996
畢業學年度:84
語文別:中文
中文關鍵詞:心臟毒蛋白核磁共振
外文關鍵詞:CardiotoxinNMR
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臺灣眼鏡蛇毒中包含有五種不同的心臟毒蛋白,分別命名為CTXI、II、
III、IV以及IV。針對這些心臟毒來進行分析,所有心臟毒之胺基酸順序
的相似性大約有90﹪。 近年來有很多種心臟毒的水溶液結構已經被解出
,觀察這些已經被解出結構之心臟毒蛋白的水溶液結構, 我們發現這些
蛇毒蛋白主鏈的纏繞方式皆相同。基本上, 心臟毒蛋白的立體結構是以
二級結構中的b-板狀結構為骨架,包含有一個雙股 b-反平行板以及一個
三股b-板狀結構。有趣的是, 這一些心臟毒蛋白雖然有相近的胺基酸序
列以及相似的水溶液三維結構, 但是若將各個心臟毒蛋白來比較,則有
明顯不同的生化活性。 舉例來說:比較台灣眼鏡蛇毒分離出來的心臟毒
蛋白成分II以及 IV,這兩種心臟毒蛋白只有一個胺基酸殘基的差異(位在
N-terminal的胺基酸殘基)。但是,它們卻在membrane depolarization
activity方面展現出不同的生化活性。 這些由蛇毒中分離出來之不同生
化活性的心臟毒蛋白,一般認為造成其生化活性之差異的主因是由於這些
心臟毒蛋白在三維結構上有些許的不同。 為了能夠更深入的探討造成這
些生化活性差異的主因,我們必須要先瞭解心臟毒蛋白的三維水溶液結構
以做進一步的研究分析。在本篇論文中, 主要是探討台灣眼鏡蛇毒心臟
毒蛋白IV的核磁共振結構。 在以LC進行台灣眼鏡蛇毒分離時,心臟毒蛋
白IV是第四個被分離出來的蛇毒蛋白,因此以心臟毒蛋白IV稱之。 心臟
毒蛋白IV與其他分離出來的心臟毒蛋白相似,它們都包含有六十個胺基酸
殘基、由八個Cystein胺基酸生成四個雙硫鍵。 在這裡,利用核磁共振技
術得到二維核磁共振光譜,如:NOESY、TOCSY以及 DQF-COSY光譜,經由
光譜資訊的解讀,再配合上電腦動態模擬焠熄(dynamical simulated
annealing)的方法,我們可以解得心臟毒蛋白IV在水溶液當中的三維核磁
共振結構。 完成結構計算步驟後,選取重疊性較佳的核磁共振結構進行
結構分析。主鏈的RMSD值為0.066nm,所有非氫原子的RMSD值則為0.118nm
。若只針對二級結構區域的主鏈進行分析,則兩股以及三股板狀結構的
RMSD值分別為0.031及0.021nm。 由心臟毒蛋白IV的核磁共振結構可看出
分子中包含有兩個疏水性區域, 一個是在迴圈 I的尖端,包含Leu6至
Tyr11等六個胺基酸殘基 ﹔令一個疏水性區域則在三股板狀結構區,以
Tyr22以及51為主幹,四周包圍著Ile39、Val49以及 Met 24等疏水性胺基
酸殘基。所有的支鏈都朝向同一個方向。

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