臺灣國際科展

澱粉吸附蛋白質與澱粉糖的分子交互作用

科展類別
臺灣國際科展作品
屆次
2013年
科別
生物化學
得獎情形
四等獎
學校名稱
臺北市立松山高級中學
指導老師
陳彥宏,孫玉珠
作者
白軒宇
關鍵字
澱粉水解酶,澱粉吸附蛋白質,澱粉糖

摘要或動機

顆粒澱粉可和碘形成藍色錯合物(starch-iodine complex),我從種子發芽澱粉酶實驗了解澱粉酶(amylase)具糖解酵素活性,會分解澱粉盤上的澱粉,並使澱粉失去與碘形成螺旋狀澱粉-碘錯合物的能力,讓藍色澱粉盤出現透明水解圈。通常澱粉酶之分子結構包含澱粉吸附區及催化區,分別負責吸附大分子或不可溶性澱粉糖(amylose)配體及分解澱粉糖成可溶性小分子糖。本計劃選用分子量、溶解度不同的澱粉糖分別與碘液反應,再加入澱粉酶(glucoamylase)或其澱粉吸附區(starch binding domain, SBD),發現二者均會破壞澱粉糖與碘結合之螺旋狀結構。分析二者之反應效率,可比較不同蛋白質解開澱粉-碘錯合物之能力。此外,本研究亦比較正常與突變株二聚體澱粉吸附區(SBD dimer)之解開澱粉-碘錯合物反應活性,再查詢文獻、比對不同蛋白質的序列、結構、及功能特性進行綜合分析。根據本研究結果,澱粉吸附蛋白質序列中解開配體螺旋結構最重要的官能基為兩個具有苯環的胺基酸,且二者對於可溶性及不可溶性配體之影響不同。本研究提供科學家了解自然界具備重複澱粉吸附區(tandem repeat)功能的邏輯方法,未來可應用於澱粉代謝、合成相關之蛋白質設計、結構預測、及功能分析。.


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