學習重點 麩胱甘肽(Glutathione)是由Glu、Cys、Gly組成的三肽,Cys 提供硫醇基。 腦啡肽共同序列為Tyr-Gly-Gly-Phe,末端接 Met 或 Leu;兩者均有5 個胺基酸殘基、4 種不同胺基酸。 熟記胺基酸總數:TRH 3、腦啡肽 5、Glucagon 29、Calcitonin 32、Insulin 51、PTH 84。 Calcitonin、Vasopressin、Somatostatin 具有雙硫鍵;Glucagon 不具有雙硫鍵。 Bivalirudin、Exenatide、Ziconotide為胜肽藥物;Lovastatin為小分子藥物。 核心觀念 一、麩胱甘肽:組成與特殊連接方式 麩胱甘肽(Glutathione,還原態簡寫 GSH)為三肽,結構可寫成γ-Glu-Cys-Gly,三個組成胺基酸如下: 縮寫中文名稱辨識重點 Glu麩胺酸以側鏈的 γ-羧基與 Cys 形成醯胺鍵 Cys半胱胺酸側鏈具有硫醇基(–SH) Gly甘胺酸側鏈為氫,為最簡單的胺基酸 一般胜肽鍵由胺基酸的 α-羧基參與形成;GSH 的第一個連接位置較特殊,使用 Glu 的γ-羧基。這種連接方式不影響其由三個胺基酸組成的判定。 GSH 的氧化還原功能與Cys 的 –SH密切相關。兩個 GSH 分子可經氧化形成以雙硫鍵相連的 GSSG。應分清楚:單一還原態 GSH 的硫醇基與氧化態 GSSG 的雙硫鍵不同。組成中的 Cys 也不能誤認為 Ser 或胱胺酸。 二、腦啡肽:序列、殘基數與種類數 腦啡肽(Enkephalin)是內源性鴉片胜肽。序列慣例由N 端寫向 C 端;Met-enkephalin 與 Leu-enkephalin 的前四個殘基完全相同,差別僅在最後一個殘基。 名稱序列殘基總數不同胺基酸種類數 Met-enkephalinTyr-Gly-Gly-Phe-Met54:Tyr、Gly、Phe、Met Leu-enkephalinTyr-Gly-Gly-Phe-Leu54:Tyr、Gly、Phe、Leu Tyr為酪胺酸,Gly為甘胺酸,Phe為苯丙胺酸,Met為甲硫胺酸,Leu為白胺酸。序列中的兩個 Gly 必須相鄰,位於第 2、3 個位置。 計算「幾個胺基酸」時,每個位置都計入;計算「幾種不同胺基酸」時,重複出現的 Gly 只算一種。因此,五肽不代表含有五種不同胺基酸。 三、荷爾蒙的胺基酸總數與長短比較 名稱胺基酸總數結構與判斷重點 TRH,促甲狀腺素釋放激素3pGlu-His-Pro-NH₂,為三肽 Met/Leu-enkephalin5共同開頭為 Tyr-Gly-Gly-Phe Vasopressin,加壓素9具有分子內雙硫鍵 Somatostatin,體抑素常考型為14另有 28 個胺基酸的形式;兩者均長於 TRH Glucagon,升糖素29單鏈,不含 Cys,無雙硫鍵 Calcitonin,降鈣素32具有分子內雙硫鍵 Insulin,胰島素51A 鏈 21 個,加上 B 鏈 30 個 PTH,副甲狀腺素84指完整成熟荷爾蒙 TRH 的 pGlu 為焦麩胺酸,His 為組胺酸,末端 Pro 為醯胺化的脯胺酸。末端修飾不會讓它多出一個胺基酸,因此仍是三肽。 Thyrotropin 是 TSH,Thyrotropin-releasing hormone 才是 TRH。TSH 為具有 α、β 次單元的醣蛋白荷爾蒙,不能與三肽 TRH 混為一談。比較 TRH、Met-enkephalin、Somatostatin 與 TSH 時,最短者為 TRH。 胰島素的總數必須將兩條成熟鏈相加:21+30=51。PTH 的完整成熟形式為 84 個胺基酸;其藥物片段 Teriparatide 為 N 端 1–34,不能拿片段長度取代完整荷爾蒙長度。 四、雙硫鍵的判斷 雙硫鍵(–S–S–)通常由兩個 Cys 的硫醇基氧化形成,可連接同一條鏈上的不同位置,也可連接兩條鏈。 荷爾蒙雙硫鍵辨識重點 Calcitonin有Cys 1 與 Cys 7 形成鏈內雙硫鍵 Vasopressin有Cys 1 與 Cys 6 形成鏈內雙硫鍵 Somatostatin-14有Cys 3 與 Cys 14 形成鏈內雙硫鍵 Insulin有,共 3 個2 個鏈間雙硫鍵、1 個 A 鏈內雙硫鍵 Glucagon無序列不含 Cys 不能將「環狀胜肽」一律視為具有雙硫鍵,因為胜肽也能透過其他共價連接方式成環;同樣地,多鏈蛋白質也不一定靠雙硫鍵連接。作答應依特定分子的結構判斷。 五、胜肽藥物與小分子藥物辨識 胜肽藥物的主要骨架由胺基酸殘基以胜肽鍵串接而成。辨識時應看整體骨架,不能只憑名稱字尾、來源或是否具有環狀結構。 藥物結構分類辨識線索 Bivalirudin胜肽20 個胺基酸的合成水蛭素類似物;直接凝血酶抑制劑 Exenatide胜肽39 個胺基酸;GLP-1 受體促效劑 Ziconotide胜肽25 個胺基酸,具有 3 個雙硫鍵;阻斷 N 型鈣離子通道 Lovastatin非胜肽小分子具有內酯結構,並非胺基酸鏈;為降血脂藥 常考陷阱 將 GSH 的組成換成 Ser 或 Lys:固定記住 Glu-Cys-Gly。Ser 的側鏈為 –OH,不能取代提供 –SH 的 Cys。 將腦啡肽寫成五種胺基酸:兩個 Gly 重複,因此是 5 個殘基、4 種胺基酸。 將腦啡肽的 Gly 拆開:正確共同序列是 Tyr-Gly-Gly-Phe;Met 與 Leu 分別出現在各自腦啡肽的最末端。 將 Glucagon 配成 37、Insulin 配成 30:正確為 Glucagon 29、Insulin 51;30 僅為胰島素 B 鏈長度。Calcitonin 32、完整 PTH 84 均為正確配對。 把 TRH 與 TSH 混淆:TRH 是三肽,TSH 是醣蛋白;比較序列長短時須先辨清全名。 把有環直接當成有雙硫鍵:應記住指定荷爾蒙的結構;Calcitonin、Vasopressin、Somatostatin 有雙硫鍵,Glucagon 無。 只看藥名字尾:Bivalirudin 雖不以 -tide 結尾,仍是胜肽;Somatostatin 是胜肽荷爾蒙,Lovastatin 則是小分子降血脂藥。 記憶口訣 「麩、半胱、甘」:Glu、Cys、Gly,組成麩胱甘肽。 「酪、甘、甘、苯,末端甲硫或白」:腦啡肽五個殘基、四種胺基酸。 「釋三、腦五、升二九、降三二、胰五一、旁八四」:依序記 TRH、腦啡肽、升糖素、降鈣素、胰島素、副甲狀腺素的胺基酸數。 「降、壓、抑有硫;升糖無硫橋」:降鈣素、加壓素、體抑素具有雙硫鍵;升糖素沒有雙硫鍵。