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  • 1 # 使用者3295711174298

    氨基酸按照一定的順序排列不一定會成為有固定結構的分子。有生物活性的蛋白質分子也不一定有固定的結構。我比較同意 @menz 的回答,不過覺得還有一個點沒有答到:你隨手寫下一個氨基酸序列,雖然它可以疏水殘基被包埋,甚至還可能有氫鍵、電荷等其它作用參與摺疊等過程,但不太可能它就是一條能摺疊到(唯一的)天然態結構的蛋白質的序列,蛋白質的序列是在進化中被選擇出來的,隨手寫一個序列,你隨手寫下的序列很有可能:(1)沒有一個確定的能量最低狀態(玻璃態);(2)有一個能量最低的狀態,但該狀態跟能量次低的狀態沒有什麼差距(不具有熱穩定性);(3)有一個能量最低的狀態,但那個狀態實現起來特別困難(例如鏈長太長,摺疊過程需要經過能量很高的中間態,最低能量態需要打上各種複雜的繩結);(4)就算有確定的結構,但也不一定真的能行使某些確定的功能。事實上,真實世界裡,大多數生物體內的蛋白質(或者根據生物體內蛋白質做簡單的突變,又或者人工設計的蛋白質)通常都有一個(或者很少的若干個)穩定的能量最低的結構,並在這個結構附近實現其動力學,之所以能有這些少量的穩定的結構就是因為「序列空間」已經被大大壓縮了。因此,更準確的說法不是「幾個氨基酸透過一定順序排列,並具有一定的空間結構,便會突然具有生物活性」,而是「具有摺疊快、穩定性強或其它特殊功能特性的極罕見的氨基酸排列方式,能快速摺疊到穩定的天然態結構,這些確定的天然態結構能實現其生物學功能,在進化中被選擇了出來」。至於各種蛋白質為什麼能實現功能,則各個蛋白各有其精妙處,這裡不再贅述。考慮到這一點,再來看看 @menz 的比喻,我覺得可以這樣理解:確實一開始有各種隨機組裝的手工車間,但也有各種組合形式的生產流水線,正因為有「進化」的參與,所以才形成了「自動機械手臂」(蛋白質),大自然毀掉了那些組裝效率不高的流水線,解僱掉了那些員工,只有那些高效生產的車間被留了下來,不斷擴大生產,並且在現有的基礎上,生產線被不斷改進,設計出各種新的組裝機器,再後來,隨著進化的不斷進行,甚至為了進一步提高效率,還出現了更多的車間,更多的工具,甚至出現了藍翔……

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