專技高考-營養師生理學與生物化學104 年第 29 題單選題
假設ala-ser-leu-asp-glu-val-gly可以摺疊形成α-螺旋(α-helix),則alanine之carbonyl group最有可能和下列何者形成氫鍵?
Aserine
Bglutamic acid正確答案
Caspartic acid
Dvaline
B正確答案
α-螺旋氫鍵規則:第 n 個胺基酸的 C=O 與第 n+4 個的 N-H 形成氫鍵。
為什麼答案是 B
Glutamic acid 是第 5 個殘基,正好是 Ala (第1) 的 n+4 位置。α-螺旋每轉 3.6 個殘基,C=O(n) 與 N-H(n+4) 形成穩定氫鍵。
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完整詳解
Pro · 無限重點 α-螺旋氫鍵規則:第 n 個胺基酸的 C=O 與第 n+4 個的 N-H 形成氫鍵。
數數看!Ala 是第 1 個,往後數 4 個 (n+4) 就是第 5 個 Glu,直接選 B。
逐選項分析
A✕
Serine 是序列第 2 個 (n+1),α-螺旋中相鄰殘基並不形成主鏈氫鍵,距離與角度都不對。
B✓ 正確
Glutamic acid 是第 5 個殘基,正好是 Ala (第1) 的 n+4 位置。α-螺旋每轉 3.6 個殘基,C=O(n) 與 N-H(n+4) 形成穩定氫鍵。
C✕ 陷阱
Aspartic acid 是第 4 個 (n+3),雖接近但非標準 α-螺旋氫鍵模式。n+3 是 3₁₀-helix 的模式,容易誤選。
D✕
Valine 是第 6 個 (n+5),距離太遠,超出 α-螺旋氫鍵的幾何範圍。
三種螺旋氫鍵模式比較
| 螺旋類型 | 氫鍵模式 | 每轉殘基數 | 穩定性 |
|---|
| α-helix | C=O(n) ↔ N-H(n+4) | 3.6 | 最穩定(最常見) |
| 3₁₀-helix | C=O(n) ↔ N-H(n+3) | 3.0 | 較緊、較不穩 |
| π-helix | C=O(n) ↔ N-H(n+5) | 4.4 | 較鬆、罕見 |
最易誤選 C (Asp, n+3),因為 n+3 是 3₁₀-helix 的氫鍵模式。題目明講 α-helix,必須用 n+4 規則。數殘基時記得從 Ala 自己算第 1,往後數到第 5 個才是答案。