115年:醫學一(2)
下列何者屬於蛋白質的二級結構（secondary structure）？
Aα-helix
Btetramer
Csubunit
Dcapping structure
詳細解析
本題觀念
蛋白質的立體結構依複雜程度由簡至繁，可分為一級、二級、三級與四級結構四個層次。一級結構（primary structure）指胺基酸的排列順序；二級結構（secondary structure）是多肽鏈局部規則的立體摺疊，主要靠骨架上醯胺基（amide group）與羰基（carbonyl group）之間規律形成的氫鍵維持，典型代表就是α螺旋（α-helix）與β摺疊片（β-sheet）；三級結構是單一多肽鏈的完整三維折疊；四級結構則是由多個次單元（subunit）組合而成的多聚體蛋白質整體排列。本題要辨別的是四個選項中，哪一個屬於二級結構的層次。
選項分析
- A. α-helix（α螺旋）：是多肽鏈骨架上醯胺基與羰基之間，每隔固定間距規律形成氫鍵所撐起的螺旋狀局部結構，胺基酸的側鏈（R group）則朝螺旋外側伸出。這種局部、規則、由氫鍵維持的立體排列，正是二級結構的定義與標準範例，與β摺疊片並列為最常見的二級結構元件，完全符合題目所問，為正確答案。
- B. tetramer（四聚體）：是指由四個次單元（subunit）組合而成的多聚體蛋白質整體排列方式，例如血紅素（hemoglobin）就是由四條多肽鏈組成的四聚體。這種「多條多肽鏈組合」的層次屬於四級結構（quaternary structure），並非二級結構，故非本題答案。
- C. subunit（次單元）：是構成四級結構多聚體蛋白質的個別多肽鏈組成分子，本身描述的是「組成四級結構的單位」這個概念，同樣屬於四級結構的範疇，並非二級結構，故非本題答案。
- D. capping structure：並非蛋白質一級、二級、三級、四級結構分類中的標準用語，通常用來描述特定蛋白質末端與其他分子結合的功能性現象（例如肌動蛋白capping protein，actin capping protein，負責調控肌動蛋白絲末端的生長），與二級結構的定義無關，故非本題答案。
答案解析
答案為(A)。α-helix是由多肽鏈骨架內規律氫鍵所維持的局部立體結構，屬於二級結構層次的標準代表，與β摺疊片並列為最基本的二級結構元件。相對地，tetramer與subunit所描述的都是「多條多肽鏈如何組合成一個功能性蛋白質整體」，屬於比二級結構更高一層的四級結構；而capping structure則根本不是結構分類中的正式用語。四個選項只有α-helix真正落在二級結構的定義範圍內。
核心知識點
準備考試時，建議把蛋白質結構的四個層次與代表性例子整理清楚：一級結構（胺基酸序列）、二級結構（α-helix、β-sheet，由氫鍵維持的局部摺疊）、三級結構（單一多肽鏈的完整三維折疊，由疏水作用、氫鍵、離子鍵、雙硫鍵共同穩定）、四級結構（多個次單元組成的多聚體，如tetramer）。分辨「單一多肽鏈內的局部或整體折疊」與「多條多肽鏈之間的組合」，是解這類結構分類考題最關鍵的判斷依據。