hce_nchu
112年
普通生物及生化概論
第 4 題
Which of the following amino acid substitutions would be least likely to have a detrimental effect on protein folding and function?
- A Glu changes to Gln
- B Trp changes to Thr
- C Lys changes to Asp
- D Leu changes to Val
思路引導 VIP
請試著想像：如果蛋白質是一個精密卡榫的建築模型，而我們必須替換掉位於結構內部、用來「避水」的一個零件。為了讓這棟建築不歪斜、不倒塌，你認為這個替換零件的「大小」和「對水的態度（親水或疏水）」應該與原本的零件有什麼樣的關係？
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恭喜你精準地選出了正確答案！這顯示你對胺基酸側鏈（R groups）的理化性質掌握得非常紮實。在蛋白質結構中，胺基酸的置換是否會造成功能損害，關鍵在於新舊胺基酸的電性、極性與體積是否相似。
側鏈性質與保守性置換
這題的關鍵在於尋找保守性置換（Conservative substitution）。選項 (D) 中的亮胺酸（Leucine, $Leu$）與纈胺酸（Valine, $Val$）皆屬於非極性、疏水性的支鏈胺基酸，它們的化學特徵與空間位阻（Steric hindrance）極為相近，因此在蛋白質內部的疏水核心進行置換時，對整體空間結構的擾動最小。相比之下，其他選項如 (A) 的電荷消失、(B) 的極性改變、以及 (C) 的正負電荷反轉，都極可能破壞原有的離子鍵（鹽橋）或疏水交互作用，進而影響摺疊穩定性。
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