肌紅素Myglobin的結構與功能


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    結構

    • 含有153個胺基酸,8段helix
    • myglobin為incorporated protein;帶有一prosthetic group (heme);不包含輔基的部分則稱為apomyoglobin

    命名

    命名有兩個方法

    • 直接從N端定名為1、2……、153
    • 由Helix命名,A1:表示為A helix的第一個AA
      helix間者:AB1:A和B helix間的第一個AA

    heme的結構:

    • 中心為鐵離子(Fe2+),伸出六個配位鍵,4個同平面,另兩支與平面垂直,一支接上F8 His;另一支則準備與氧氣或CO結合

    與氧結合的機制

    在活性位中,有兩個相當重要的胺基酸

    • 近位:F8 His,離Heme較近,與鐵離子形成配位鍵
    • 遠位:E7 His,離Heme較遠,與氧氣形成氫鍵,穩定其結合
    • 蛋白質結構非不動的,會發生所謂的protein breathing,使得這個pocket開口時大時小,O2可在極短時間內找到縫,進入pocket中,與氧結合

    Heme存在於myglobin的意義

    (1) 避免鐵的氧化:

    • 兩個自由的heme會與氧發生結合,導致形成三價鐵,失去與O2結合的能力;故利用myglobin的保護,避免上述反應的發生

    (2) CO的結合:

    • 在自然界中,CO與heme的結合力,為氧氣的數萬倍;若在myglobin中則為數百倍,大大的降低CO對人體的危害。
    • 因為CO prefer與heme形成linear form,然而,在myglobin的環境下,具有steric hindrance,使其呈現彎曲形,使其binding的強度下降


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