疏水性及電荷交換能力

疏水性矩(hydrophobic moment)和電荷交換能力(charge transfer capability)也 是常常用來分析蛋白質序列的物化特性。疏水性矩會受到胺基酸中親水性和疏水 性的影響，所以我們藉由分析親水性和疏水性來看 EISD860102 這一特性[23]。

電荷交換能力是取決於胺基酸的官能基部分，不同的胺基酸所含有的電荷交換能 力也會不同。在 CHAM830107 特性中主要以帶負電的胺基酸(Aspartic acid and Glutamic acid)為主，此種胺基酸的電荷交換能力也會較強[24]。

在V3 環狀序列中第 29 個位置的天冬胺酸(Asp 324)是影響和 CCR5 協同受 體之間連結能力的胺基酸。這個位置的天冬胺酸如果被天冬醯胺(Asn)取代的 話，對於和協同受體的連結變化不大。但是如果是被帶電價或是疏水性的胺基酸 取代的話，則是會減少和CCR5 連結的能力[25]。而第 7 個位置的天冬醯胺(Asn 302)也是 CCR5 協同受體連結的主要位置之一[5]。V3 環狀序列的尖端及冠狀部 分，電性和親水性也會影響協同受體的使用。如組成冠狀區域的 GPG 序列 (Gly-Pro-Gly)，為不易被取代的疏水性胺基酸(conserved hydrophobic residues)，

這類型的胺基酸會有助於病毒和CXCR4 協同受體的連結[26]。

圖 11 EISD860102 特性的資料分佈圖

資料來源：將Data1225中不同類型病毒的EISD860102特性值取出來，並依 照病毒類型分別作分布曲線。

說明：圖中的縱軸(Y)為資料的分布比例，橫軸(X)為一般化(normalized)後所 代表的物化特性值。

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圖 12 CHAM830107 特性的資料分佈圖

資料來源：將Data1225中不同類型病毒的CHAM830107特性值取出來，並依 照病毒類型分別作分布曲線。

說明：圖中的縱軸(Y)為資料的分布比例，橫軸(X)為一般化(normalized)後所 代表的物化特性值。

圖11 和圖 12 為單獨看疏水性矩及電荷交換能力兩種特性的資料分佈。主要 的R5 和 X4 型病毒的分布是在不同的區域，我們可以說單獨看這兩種特性時，

都有可以分開R5 及 X4 型病毒的能力。

圖13 為 R5 型和 X4 型病毒的疏水性比較，圖中紅色部分為疏水性矩值較高 的胺基酸，藍色部分為疏水性矩值較低的胺基酸，白色為中間值的胺基酸。由圖 12 可以發現兩種類型病毒的 V3 環狀序列中，X4 型比較偏好疏水性矩高的胺基 酸，而R5 則是偏好值較低的胺基酸。這點由 R5 序列的平均值為-0.229，比 X4 序列得到的平均值0.210 低中可以得到統計上的解釋。

圖 13 R5 型和 X4 型病毒的疏水性比較

(A) R5 型病毒 V3 序列 (B) X4 型病毒 V3 序列

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資料來源：將Data1225中R5和X4類型病毒的EISD860102特性值取出來，並將 病毒資料中位於分布曲線頂點的序列取出來。利用Rasmol作圖，比較兩種病 毒疏水性矩大小的分佈情形。

說明：圖中利用紅藍色來代表疏水性矩值的高低，由圖可以明顯的看出來，

兩種類型病毒的疏水性矩分布有很大的不同。

圖 14 R5 型和 X4 型病毒的電荷交換能力比較

(A) R5 型病毒 V3 序列 (B) X4 型病毒 V3 序列

資料來源：將Data1225中R5和X4類型病毒的CHAM830107特性值取出來，並 將病毒資料中位於分布曲線頂點的序列取出來。利用Rasmol作圖，比較兩種 病毒電荷轉換能力大小的分佈情形。

說明：圖中利用紅藍色來代表電荷轉換能力值的高低，由圖可以明顯的看出 來，兩種類型病毒所含有電荷轉換能力的胺基酸數量有很大的不同，其中R5 型病毒含有較多高電荷轉換能力的胺基酸。

圖14 為 R5 和 X4 兩種病毒的電荷交換能力比較圖，其中以空間球狀態顯示 的部分是電荷交換能力較高的胺基酸。R5 型的病毒序列組成明顯擁有較多高電 荷交換能力的胺基酸。在CHAM830107 特性中所得到的值越高，表示含有較多 電荷交換能力好的胺基酸，R5 型病毒序列資料的平均值為 0.193，遠大於 X4 型 病毒的-0.289，表示 R5 型病毒的 V3 環狀序列會含有較高電荷交換能力的胺基 酸。Luo 在 2007 年的研究中也有提到，使用 CCR5 作為協同受體的病毒，病毒 中的 V3 環狀序列會比較偏好於帶負電的胺基酸組成[27]，也就是由有較高電荷 交換能力的胺基酸組成。

蛋白質的疏水性及帶電荷在先前的研究便有被廣泛的提到，但是直接提到疏 水 性 矩(EISD860102, Atom-based hydrophobic moment)[23] 和 電 荷 交 換 能 力

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(CHAM830107, A parameter of charge transfer capability)[24]這兩種特性的研究卻 沒有，利用我們所挑選出來的物化特性，可以提供給生物學家新的研究方向。