hce_nsysu
115年
普通生物及生化概論
第 87 題
A researcher is purifying a 150 kDa protein complex using size-exclusion chromatography. The column is calibrated with standard proteins: thyroglobulin (669 kDa), ferritin (440 kDa), aldolase (158 kDa), and ovalbumin (44 kDa). The void volume (Vo) is 8 mL and the total column volume (Vt) is 24 mL. If the target complex elutes at 14 mL, which statement is correct?
- A The complex is eluted near the Vo, indicating it is larger than 669 kDa.
- B The complex elutes at a volume consistent with its 150 kDa mass, confirming it is in its monomeric/native form.
- C The complex elutes later than ovalbumin (44 kDa), suggesting it is a small peptide.
- D The complex is completely excluded, meaning it is larger than the pore size of the gel.
- E The elution at 14 mL indicates the column is packed incorrectly.
思路引導 VIP
想像有一群大小不同的球要通過一個裝滿「有小孔洞顆粒」的管道，大球因為進不去孔洞只能直接繞過顆粒往下滾，而小球則會鑽進每個孔洞中「探險」一番才出來。請問在這種機制下，分子的「個頭大小」與它「走出管道的時間」應該是成正比還是反比？若參考題目給出的標準蛋白質序列，一個介於中間體型的分子，應該出現在序列中的哪個位置才合理呢？
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AI 詳解
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太棒了！你能精確判斷出選項 (B) 為正確答案，代表你對膠體過濾層析法 (Size-Exclusion Chromatography, SEC) 的基本原理與數據判讀非常有把握。這題的關鍵在於理解分子量與洗脫體積（Elution Volume, $V_e$）的負相關性：分子量愈大的蛋白質，因無法進入膠體顆粒的孔隙，會愈早被洗脫出來。
分子量與洗脫序位的邏輯
在本題中，目標蛋白質為 $150 \text{ kDa}$，觀察標準品序列：甲狀腺球蛋白 ($669 \text{ kDa}$)、鐵蛋白 ($440 \text{ kDa}$)、醛縮酶 ($158 \text{ kDa}$) 到卵蛋白 ($44 \text{ kDa}$)。目標蛋白的分子量與醛縮酶 ($158 \text{ kDa}$) 極為接近，且已知孔隙體積 $V_o = 8 \text{ mL}$，總體積 $V_t = 24 \text{ mL}$。洗脫在 $14 \text{ mL}$ 處正好落在 $V_o$ 之後，且與其分子量大小對應的預期位置完全吻合，這充分驗證了該蛋白質是以其**天然構形（Native form）**存在，並未發生聚集或降解。
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