蛋白質在生物體內扮演各種不同的角色

蛋白質是由胺基酸所組成的大分子，它在細胞內就如同人一般，很少是單獨存在的。不同的蛋白質藉由與不同的分子互動扮演著各種不同的生化角色，舉凡細胞週期的調控、代謝反應、訊息傳導、基因的複製及養分的運送等維持細胞生長的重要功能，都需要蛋白質的參與。
　　蛋白質是構成一切細胞和組織結構必不可少的成分。它是人類生命活動最重要的物質基礎。在人體細胞中，蛋白質約占1/3，成年人體內平均約含蛋白質16.3%，皮膚和骨骼肌中約占80%，膠原約占25%，血液中約占5%，其總量僅次於水分。蛋白質由不同的氨基酸所組成，其中一部分可以由人體自己合成，稱為非必需氨基酸；而另外約有八種氨基酸必需由食物供給，稱為必需氨基酸。食物中如含有齊全的必需氨基酸，而且數量又多，這種食物蛋白質營養價值就高。如牛肉、雞蛋、魚、典豆等，其含完全蛋白質較豐富，所以營養價值就高。而米麵等食物所含的蛋白質為不完全蛋白質，所以營養價值就低些。因此，飲食單調就會造成營養失調。平時注意各種食品的搭配，就可以發揮蛋白質互補作用。
人體內的主要功能是：
(1) 構成、激素、抗體以及機體組織。
(2)促進人體生長發育。
(3)維持毛細血管滲透壓。
(4)供給人體部分能量。

蛋白質的生理功能：
蛋白質是構成組織和細胞的重要成分，如肌肉、骨骼及內臟主要由蛋白質組成。一切細胞的原生質都以蛋白質為主，動物的細胞膜及細胞間質也主要由蛋白質組成。用於更新和修補組織細胞。參與物質代謝及生理功能的調控。氧化供能。1克蛋白質在體內氧化供能約1.67×104焦耳。其他功能。如多功能血漿蛋白質的生理功能。

組成蛋白質的氨基酸有20餘種，體內只能合成一部分，其餘則須由食物蛋白質供給。體內不能合成或合成速度太慢的氨基酸都必須由食物蛋白質供給，故又稱為“必需氨基酸”。體內能自己合成的氨基酸則不必由食物蛋白質供給的又稱為“非必需氨基酸”。在體內合成蛋白質的許多氨基酸中，有8種必需氨基酸須食物供給，即賴氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、亮氨酸、異亮氨酸及纈氨酸。食物中含有的必需氨基酸越多，其營養價值越高。動物蛋白如肉類、蛋、乳均含8種必需氨基酸，又稱優質蛋白；植物蛋白如豆類蛋白質所含的必需氨基酸是不全的。但若把玉米、小米及大豆三種植物蛋白質混合組成的麵食，其營養價值則明顯提高。這種把幾種營養價值較低的蛋白質，混合後使其營養價值提高的作用又稱為不同蛋白質的交互作用。
一般說來，會與蛋白質產生互動的分子大致上可劃分為四類，它們分別為：
核酸、脂質、蛋白質、其他小分子物質。

以下分別就這四種不同的交互作用關係，做一個簡單的介紹。

◆核酸-蛋白質交互作用
核酸-蛋白質之間的交互作用是一門正在迅速蓬勃發展的研究領域。特別是希望對於分子調控作用能有更詳盡的認知，以期能夠解決一些細胞內巨分子催化機構操作DNA的問題。特別是應用生物物理學的技術分析DNA轉錄的過程和其與染色質結構之間的關係。

◆脂質-蛋白質交互作用
在細胞中由脂質所構成的結構主要就是細胞與其胞器的膜狀構造。因此，通常與脂質有交互作用的蛋白質都與出入細胞/胞器等穿膜的特性有關。

闡明控制蛋白質和膜間交互作用的原理與瞭解在細胞膜的脂質環境中不同胜間的交互作用一直是生化領域的主要課題。不論是哪一種交互作用，都在無數的生物反應中扮演著重要的角色，有些是細胞存活所必須的，有些卻會導致細胞死亡。

◆不同蛋白質間的交互作用
許多生物活動仰賴蛋白質彼此間具有專一性交互作用的能力，因此基於『guilt by association』的概念認為，若能與已知功能的蛋白質結合的蛋白質，則該結合蛋白質可能與已知功能的蛋白質執行相類似的功能。所以建立蛋白質與蛋白質之間的交互作用及其聯絡網 (protein-protein interactions or interaction networks) ，我們即可藉此觀察細胞內蛋白質網路的變化；如果可以掌握疾病與蛋白質表現失衡的關係，我們就可以針對關鍵的蛋白質找出可能的治療方法與藥物。

◆其他小分子-蛋白質交互作用
某些蛋白質，會與一些小分子化合物(ligand)結合，我們如果可以知道蛋白質與其結合小分子之間之關聯性。即可針對此蛋白質，以電腦軟體分析，找出其他可能與此蛋白結合之小分子結構。大大的加速了我們針對某一疾病，設計、開發、合成新藥所需的時程。

2006-05-03 22:32:08 補充

高分子蛋白質 : 分子量在1萬以上的蛋白質