( 3 ) 在研究设计好的反平行盘绕螺旋核心位置的丙氨酸的位置效应时（见注 3 )，Monera 等发现，当丙氨酸残基在适当位置（即在同一个环上）时，会形成二聚体 [ 20 ] 。如果丙氨酸残基不同步，会形成四聚体。对此，最可能的解释是，四聚体中同步丙氨酸形成的孔穴高度地不稳定，因而倾向于形成二聚体，而 Leu-Ala 重复使孔穴分布在较大范围内，从而减少在疏水掩埋和范德华相互作用上的损失。这证明了寡聚特异性是核心残基堆积引起的。

( 4 ) 软骨寡聚基质蛋白质（COMP ) ，属于血小板反应素家族，包含 5 链的非常稳定的平行 α 螺旋盘绕结构。46 个氨基酸长的盘绕螺旋区域（见注 4 ) 包含环分子间（即螺旋与螺旋间）的半胱氨酸二硫键 [21]。五聚界面展示出杵适配臼堆积。a 位、d 位、e 位和 g 位残基构成若干杵，它们堆积入相邻亚单位的 a'-g' 位、d'-e' 位、c'-d'位和 a'- b' 位侧链围成的臼中。只有 f 位残基是完全暴露的，而其他 6 个位置的残基是明显被掩埋的。GCN4-pLI 突变体 [ 见 3.2.1.1 中（1 ) ] 和五聚的 COMP 结构都含有一个大的轴向孔洞。在四聚体中的隧道大小为 1.0~1.3 A [16]，并因此而排除了水分子（半径 1.4A)。相反，沿着五聚体的小孔有几个小分子，这与其隧道的半径较大（2~6A）一致。

( 5 ) 把 d 残基改变为性质上更疏水的非天然氨基酸（三氟亮氨酸和六氟亮氨酸）的实验显示稳定性增加（见注 5；参考文献 [ 22 ] 和 [ 23 ])。

( 6 ) 用单甲基、双甲基和三甲基化的二氨基丙酸（dap) 类似物研究了 a/d 界面上的疏水掩埋，结果显示疏水性增加 [22] 。甲基加入一个单体的第 16 位（在类肽的第 16 位用天冬氨酸）时，使随后得到的杂二聚 GCN4-p1 ( 见注 6 ) 更稳定，可能是由于折叠状态的范德华相互作用得到增加和降低了折叠的溶解损失。但是 3 个甲基的加入降低了稳定性，可能是由于增加了立体化学的位阻。奇怪的是，2 个甲基加入合成的 dap 后，引起了齐三聚（ 相同蛋白质或多肽的结合称为齐聚或同聚——译者注）。这证明了即使是小的尺度和疏水性的变化也能够改变稳定性与折叠倾向。

简而言之，在二聚的盘绕螺旋中，核心位置氨基酸的最好选择可能是 d 位 Leu、a 位 ( β 分支的 lie ( 或 Val)。如果使用了 Val，Asn ( 如同在天然盘绕螺旋中普遍见到的）就应该相应地放在中心 a 位，以增加相互作用的特异性（见 3.2.1.2 )。三聚体的最好设计是核心位都用 lie，而四聚体最好在 a 位用 Leu，d 位用 lie。对这种 β/y 侧链分支 ( 残基）安排的偏离，会导致不利的旋转异构能，降低所期望的结构稳定性，并可能产生盘绕螺旋的多种寡聚态和反平行结合态的混合，也就是使得特异性降低。

3.2.1.2 极性核心残基

与核心残基整体上疏水相反，大约 20% 的核心残基是带电的 [ 25 ] 。这些带电残基通常起到使结构形成正确寡聚态的作用，大概是通过保证螺旋在结构中按需要的方式排布，否则结构将以二聚、三聚和（或）四聚，以及平行和反平行混合物的形式存在。但是，通常在特异性上的所得，总伴随着稳定性的降低。以下列出这些残基在特异性和稳定性上的作用。

( 1 ) 在关于二聚体和三聚体的统计分析中 [ 见 3.2.1.1( 2 ) ] ，Woolfson 和 Alber 观察到：

a. 二聚体中 Lys 和 Asn 偏向于在 a 位，而三聚体中则基本没有。在二聚体的 a 位找到 Asn 的可能性比在三聚体中大 3 倍。

b. 三聚体的 a 位富含 Gln，Ser 和 Thr 则富集在 a 位或 d 位。

c. 常常与侧面 e 位和 g 位上的谷氨酸一起，在 a 位找到掩埋的赖氨酸。例如，这可以在 Jun/Fos 杂二聚体 [26] 以及 GCN4 Asn6Lys 突变体的 X 射线结构中找到 [ 见 3.2.1.2 ( 5 )；参考文献 [27] ]。

( 2 ) 掩埋的 Asn 对（在处于合适的位置时），可能通过两个螺旋的两个 Asn 侧链之间生成的氢键，给二聚体以特异性，这一现象确实在 X 射线 [6] 和核磁共振 [28] 研究中被观察到。不满足 Asn 侧链的氢键位能的其他构象因而在能量上是不利的。

( 3 ) 如果 GCN4 -p1 核心 a 位的 Asn ( 见注 2 ) 被替换为 Val，以二聚化的特异性为代价，盘绕螺旋的稳定性大量增加。因为与 lie a 位的 Val 使得特异性缺失，Harbury 等报道得到了二聚体和三聚体的混合物 [ 见3.2.1.1 ( 1 ) 和表 3.1；参考文献 [16] ]；同时，Potekhin 等报道了三聚体生成 [29] 。

( 4 ) 在另一个例子中，平行杂聚肽（见注 1 ) 的核心 Asn 对突变为 Leu 对（产生 Acid- pLL 和 Base-pLL 多肽），得到平行和反平行四聚体混合物 [ 30 ]。

( 5 ) 在 GCN4 的情形（见注 2 )，Alber 组把核心 a 位的 Asn 对改变为 Gln 和 Lys，以研究这是否也能得到寡聚特异性。Lys 产生的二聚体与野生型相似，而 Gln 产生二聚体和三聚体的混合物 [27]。他们推论为，极性基团制约的结构唯一性，不只是由极性掩埋引起的，也依赖于侧链与环境的正确相互作用。这些与上下文有关的效应，比起仅只是给定的七元重复位置的残基频度来，预测困难要大得多。

( 6 ) 当用一个蛋白质片段的互补试剂（见 3. 2. 5. 3 ) 二氢叶酸还原酶选择杂二聚的盘绕螺旋时，Arndt 等发现，在一个是 Val-Leu 的核心处，相比于 Asn-Val 或 Val-Val 组合 Asn 对构成的核心更受青睐（见注 7；参考文献 [31])。这与许多天然的盘绕螺旋相符合。

( 7 ) 在另一个研究中，二聚的 GCN4-pVL [ 见 3.2.1.1 ( 1 ) ] 的 a 位或 d 位被分别突变为极性残基 Asn、Gln、Ser 或 Thr ( 见注 8；参考文献 [25])。只有 a 位的 Asn 残基对和 d 位的 Thr 残基对能导致正确的寡聚态。可能是掩埋这些残基在核心中所损失的溶解能，被它们间的相互作用能所弥补，因而也能保证正确的螺旋安排。

( 8 ) 堆积环境的差别使疏水残基有不同的倾向性，即使是在 a 位和 d 位。在两个应用 a 位为 Val、d 位为 Leu 的模型多肽的透彻研究中，中心的 a 位和 d 位被系统地改变为每一种氨基酸，以测试它们在稳定性和寡聚态上的作用（见注 9；参考文献 [ 32 ] 和 [ 33 ])。这些改变，是有关疏水核心侧链替换对双链盘绕螺旋稳定性影响的第一个透彻的定量评估，并使得为 a 位和 d 位 19 种天然氨基酸建立热力学相对稳定性标度成为可能。表 3.2 列出了那些如果放在 a 位或 d 位会导致明确的寡聚态的氨基酸 [32]。A 位的 Leu-、Tyr-、Gin- 和 His- 取代类似物无一例外地是三链的，而 Asn-、Lyt、Om-、Arg- 和 Trp- 取代类似物无一例外地形成两链单体。在中心 d 位替换的时候，lie 和 Val  ( β 分支残基）导致三链寡聚态 [ 见 3.2.1.1(1) ]，而 Tyr、Arg、Lys、Orn、Glu 和 Asp 产生双链态。