專技高考-醫師(一)醫學(一)(包括生物化學、解剖學、胚胎及發育生物學、組織學、生理學等科目知識及其臨床之應用)113 年第 96 題單選題
$\mathrm{Ca^{2+}}$ 是一重要的訊息分子,細胞中存在 $\mathrm{Ca^{2+}}$ 結合蛋白例如calmodulin參與其傳訊機制,而calmodulin蛋白最主要藉由那個結構來結合 $\mathrm{Ca^{2+}}$ ?
AEF hand domain正確答案
BSH2 domain
CPTB domain
DPH domain
A正確答案
Calmodulin 透過 EF-hand 結構(helix-loop-helix)結合 Ca²⁺,每個 calmodulin 有 4 個 EF-hand,可結合 4 個 Ca²⁺。
為什麼答案是 A
EF-hand 是典型的 Ca²⁺ 結合模體,由兩段 α-helix 夾一個 loop (helix-loop-helix),loop 中的酸性胺基酸 (Asp/Glu) 負責螯合 Ca²⁺。Calmodulin 含 4 個 EF-hand。
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完整詳解
Pro · 無限重點 Calmodulin 透過 EF-hand 結構(helix-loop-helix)結合 Ca²⁺,每個 calmodulin 有 4 個 EF-hand,可結合 4 個 Ca²⁺。
看到「Ca²⁺ 結合蛋白」直接想 EF-hand,這是生化必考固定組合。
逐選項分析
A✓ 正確
EF-hand 是典型的 Ca²⁺ 結合模體,由兩段 α-helix 夾一個 loop (helix-loop-helix),loop 中的酸性胺基酸 (Asp/Glu) 負責螯合 Ca²⁺。Calmodulin 含 4 個 EF-hand。
B✕ 陷阱
SH2 domain 是結合「磷酸化酪胺酸 (phospho-Tyr)」的模體,常見於細胞內訊息傳遞分子如 Src、Grb2,與 Ca²⁺ 無關。
C✕ 陷阱
PTB (phosphotyrosine-binding) domain 也是辨識磷酸化酪胺酸的模體,功能類似 SH2,參與 RTK 下游訊息傳遞,不結合 Ca²⁺。
D✕ 陷阱
PH (pleckstrin homology) domain 主要結合膜上的磷脂醯肌醇 (PIP2、PIP3),協助蛋白定位於細胞膜,與 Ca²⁺ 結合無關。
常見蛋白 domain 與其結合配體
| Domain | 主要結合對象 | 代表蛋白 | 功能 |
|---|
| EF-hand | Ca²⁺ | Calmodulin、Troponin C | Ca²⁺ 訊息感知 |
| SH2 | phospho-Tyr | Src、Grb2 | RTK 下游訊息 |
| PTB | phospho-Tyr (NPXpY motif) | IRS-1、Shc | RTK 下游訊息 |
| PH | PIP2 / PIP3 | PLC、Akt | 膜定位 |
| SH3 | Pro-rich motif | Src | 蛋白質交互作用 |
細胞訊號傳遞領域有幾組常被混淆的 domain:SH2 跟 PTB 都抓磷酸化酪胺酸(pTyr),PH domain 抓磷脂,只有 EF-hand 專門抓鈣離子。判斷關鍵在配體種類:看到 Ca²⁺ 就直接聯想 EF-hand 的 helix-loop-helix 結構,看到磷酸化蛋白就想 SH2/PTB,看到膜定位就想 PH。Calmodulin 這類鈣感測蛋白典型有 4 個 EF-hand,一旦鈣濃度上升就構形改變啟動下游,這是鈣訊號最經典的分子開關。
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