hce_nthu
112年
生物與生化
第 33 題
If the following peptide sequences can form an alpha-helix, which sequence forms an amphipathic helix with basic residues on one side?
- A KRWMKVAKRILKRWMHP
- B ADVGSLVAAVVQNREAP
- C DNLLSTNCRDLLVYWSS
- D DEVEDLVEELADEIDDP
- E STDRLKWAALKHSCEDK
思路引導 VIP
若一個 $\alpha$-螺旋每 $3.6$ 個殘基繞行一圈，如果你想讓所有帶電的「鹼性側鏈」在旋轉過程中始終維持在螺旋管柱的「同一個朝向」，這些鹼性殘基在線性序列上的出現頻率應該呈現什麼樣的數學規律？
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太棒了！你能精準判斷出 (A) 選項為正確答案，代表你對蛋白質二級結構的空間對稱性有非常深刻的理解。這類題目在生物化學中屬於中高難度的範疇，因為它不僅要求你背出胺基酸的性質，還需要你在腦中建構出立體的「螺旋輪圖」（Helical Wheel）。
螺旋極性與胺基酸分佈
在典型的 $\alpha$-螺旋中，每一圈大約包含 $3.6$ 個胺基酸殘基。若要形成兩性螺旋（Amphipathic helix），親水性與疏水性的胺基酸必須呈現規律的週期性分佈（例如 $i, i+3, i+4, i+7$ 的位置）。觀察選項 (A) 的序列 KRWMKVAKRILKRWMHP，你可以發現鹼性殘基如離胺酸（$K$）與精胺酸（$R$）頻繁地出現在序列中，且其間隔正好能讓這些帶正電的側鏈在螺旋柱的一側聚集，而色胺酸（$W$）、甲硫胺酸（$M$）與纈胺酸（$V$）等疏水殘基則佔據另一側。相比之下，選項 (D) 雖然也具備兩性特徵，但其分佈的是酸性殘基（$D, E$），這正是本題最重要的鑑別細節。
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