蛋白质组学

脯氨酸的作用

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脯氨酸proline是一种环状的亚氨基酸,在组成蛋白质的常见20种氨基酸中唯一的亚氨基酸。脯氨酸(Pro)是植物 蛋白质的组分之一,并可以游离状态广泛存在于植物体中。

脯氨酸的作用:

实验用途

脯氨酸以天然存在形式,胶原的主要成分之一。DL-型以明胶为原料,经盐酸水解等多步处理后可制得本品盐酸盐。为生化试剂,用于生化及营养研究,微生物 试验,制备培养基。L-型以L-谷氨酸与无水乙醇酯化、还原而制得。

临床医用

为氨基酸类药。复方氨基酸大输液原料之一。用于营养不良、蛋白质缺乏症、严重胃肠道疾病,烫伤及外科手术后的蛋白质补充。无明显毒副作用。

提高植物抗寒性

脯氨酸(Pro)是植物蛋白质的组分之一,并可以游离状态广泛存在于植物体中。在干旱、盐渍等胁迫条件下,许多植物体内脯氨酸大量积累。积累的脯氨酸除了作为植物细胞质内渗透调节物质外,还在稳定生物大分子 结构、降低细胞酸性、解除氨毒以及作为能量库调节细胞氧化还原势等方面起重要作用。

在逆境条件下(旱、盐碱、热、冷、冻),植物体内脯氨酸的含量显著增加。植物体内脯氨酸含量在一定程度上反映了植物的抗逆性,抗旱性强的品种往往积累较多的脯氨酸。因此测定脯氨酸含量可以作为抗旱育种的生理指标。另外,由于脯氨酸亲水性极强,能稳定原生质胶体及组织内的代谢过程,因而能降低凝固点,有防止细胞脱水的作用。在低温条件下,植物组织中脯氨酸增加,可提高植物的抗寒性,因此,亦可作为抗寒育种的生理指标。

对牙釉质的修复作用

根据伊利诺斯大学一项最新的研究,在牙釉质的蛋白中心,一种简单氨基酸的重复,使得牙齿更加坚固并更富有弹性。

在两栖动物和动物模型中,研究人员比较了脯氨酸的重复。他们发现,当重复片段较短时,比如在青蛙中,牙齿将不会产生牙釉质棱柱(enamel prism),这些结构对牙齿的坚固很重要。相反的,当蛋白重复片段较长时,他们会聚集一系列分子以帮助牙釉质晶体生长。

这项研究结果发布在2009年12月21日《PLoS Biology》的在线版本上。这项研究的负责人生物学教授Tom Diekwisch介绍说,脯氨酸重复是很令人惊奇的,这对于理解许多天然蛋白的结构和功能来说也是很重要的,比如粘蛋白(mucins),抗冻蛋白(antifreeze proteins),淀粉样蛋白,朊蛋白(prion protein)等。

牙釉质在生长过程中,会被泡沫状的蛋白块包围,在不同的动物中蛋白泡沫的大小也是不一样的,从奶牛的5纳米到老鼠的20纳米,和青蛙的40纳米。这项发现表明,脯氨酸重复片段越长,蛋白泡沫就越大。此外,蛋白泡沫越小则牙釉质晶体越长。

研究人员希望这些发现能够有助于其他重要科学领域的研究,包括神经组织退化疾病的治疗。此外,这项发现或将有助于设计新的牙釉质,使人们能拥有健康的牙釉质层。

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