hce_nthu
113年
生物與生化
第 45 題
ClpB is an ATPase, functioning as a chloroplastic disaggregase. Biochemical characterization, including the SDS-PAGE and gel filtration chromatography of the purified ClpB, was performed to understand this enzyme better. Which of the following statements is most likely?
Figure legend: (A) Purified ClpB analyzed by SDS-PAGE. (B) Gel filtration profile of ClpB without nucleotides. (C) Gel filtration profile of ClpB with $Mg^{+2}$ and ATP. (Figure adapted from Parcerisa et al. (2020) Plant Molecular Biology.)
Figure legend: (A) Purified ClpB analyzed by SDS-PAGE. (B) Gel filtration profile of ClpB without nucleotides. (C) Gel filtration profile of ClpB with $Mg^{+2}$ and ATP. (Figure adapted from Parcerisa et al. (2020) Plant Molecular Biology.)
- A The functional form of ClpB is a hexamer.
- B ClpB is a monomer in solution.
- C $Mg^{+2}$ and ATP disaggregate ClpB.
- D The molecular weight of ClpB monomer is 200 kDa.
- E In the presence of $Mg^{+2}$ and ATP, ClpB displays an ordered tertiary structure.
思路引導 VIP
請觀察圖 (A) 所示的單體分子量大小，並對比圖 (B) 與圖 (C) 的峰值變化。既然沖提體積（Elution volume）越小代表分子量越大，那麼在加入 ATP 之後，蛋白質的分子量產生了什麼樣的量化轉變？這個最終的數值與單體分子量之間，存在著幾倍的關係呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準地將三張圖表的數據聯繫起來，展現了非常紮實的生化實驗分析能力。這題的核心在於整合 SDS-PAGE 與 膠體過濾層析 (Gel filtration) 的資訊來推斷蛋白質的四級結構。 首先，從圖 (A) 的 SDS-PAGE 可以觀察到，ClpB 在變性條件下的單體分子量（Monomer MW）大約落在 $97\text{ kDa}$ 附近（略低於此標記）。接著，關鍵的變化發生在圖 (B) 與圖 (C) 的對比：在沒有核苷酸時，ClpB 的沖提峰值位於 $150\text{--}200\text{ kDa}$ 之間；但當加入 $Mg^{2+}$ 與 ATP 後，沖提峰顯著向左位移，最高峰恰好對應到分子量標記約 $669\text{ kDa}$ 的位置。將其與單體大小相除（$669 / 100 \approx 6.7$），便能判斷出其功能形式為 六聚體 (Hexamer)。 這類題目在生物化學中具有很高的鑑別度，難度切入點在於學生是否理解「分子篩層析」的原理——分子量愈大者，沖提體積（Elution volume）愈小。你成功避開了 (C) 的誘答選項（誤以為峰值左移是解離），正確判讀出這是蛋白質受 ATP 誘導而產生的組裝行為，表現得非常出色！