專技高考-牙醫師(一)牙醫學(一)(包括口腔解剖學、牙體形態學、口腔組織與胚胎學、生物化學等科目及其臨床相關知識)113 年第 69 題單選題
鐮刀型紅血球(sickle cells)攜帶著突變的血紅蛋白(HbS),其中beta chain上第6個胺基酸Glu被Val取代,導致HbS聚集成纖維狀。此種現象與下列何種分子之間的作用力有關?
Aionic interaction
Bdisulfide bonding
Chydrogen bonding
Dhydrophobic interaction正確答案
D正確答案
HbS將親水的Glu換成疏水的Val,暴露的疏水區藉疏水作用力使血紅蛋白聚集成纖維。
為什麼答案是 D
Val是疏水胺基酸,取代親水Glu後在去氧狀態下暴露於分子表面,與另一HbS的疏水區(Phe85、Leu88附近)結合,靠疏水作用力使分子串聚成纖維,導致紅血球變形。
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完整詳解
Pro · 無限重點 HbS將親水的Glu換成疏水的Val,暴露的疏水區藉疏水作用力使血紅蛋白聚集成纖維。
Glu(帶電親水)→Val(疏水),關鍵就在「疏水」二字,直接選hydrophobic interaction。
逐選項分析
A✕ 陷阱
離子作用力來自帶電胺基酸(如Glu本身帶負電)。但突變後Glu被中性的Val取代,正是失去了原本的離子/親水特性,聚集主因並非離子鍵。屬常見干擾選項。
B✕
雙硫鍵由兩個cysteine的-SH氧化形成。Val與此完全無關,HbS聚集也不涉及cysteine間共價鍵結,可直接排除。
C✕
氫鍵雖維持蛋白質二級結構,但HbS纖維狀聚集的關鍵是疏水Val暴露於表面後與鄰近分子疏水口袋契合,並非氫鍵主導。
D✓ 正確
Val是疏水胺基酸,取代親水Glu後在去氧狀態下暴露於分子表面,與另一HbS的疏水區(Phe85、Leu88附近)結合,靠疏水作用力使分子串聚成纖維,導致紅血球變形。
胺基酸性質對照(HbS突變關鍵)
| 胺基酸 | 側鏈性質 | 帶電性 | 在HbS的角色 |
|---|
| Glu (正常HbA) | 酸性/親水 | 帶負電 | 表面親水,不聚集 |
| Val (突變HbS) | 非極性/疏水 | 不帶電 | 暴露疏水區導致聚集 |
考生易因「原本Glu帶電」而誤選ionic interaction(A)。但題目問的是突變後「聚集」的原因,關鍵在新換上的Val是疏水胺基酸,靠疏水作用力使分子相黏,焦點在Val而非Glu。
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