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在生物化學中，蛋白二聚體（protein dimer）是由兩個蛋白質單體形成的大分子配位化合物或多聚體，通常為非共價結合；蛋白二聚體屬于一種蛋白質四級結構。生物化學中的大部分蛋白二聚體并不是用共價鍵相連結的，但也有例外，如雙聚體蛋白NEMO，由雙硫鍵連結的二聚體。
定義
蛋白二聚體是一種蛋白質四級結構。 同源雙聚體，可由兩個相同的分子組合而成（此過程稱為同源二聚作用 homodimerization）。而異源二聚體則是由兩種不同的有機高分子化合物所形成（稱為異源二聚作用heterodimerization）生物化學中的大部分雙聚體皆不是用共價鍵相連結的。例如: 反轉錄酶為一種非共價鍵連接的異源二聚體酵素，是由兩種不同的氨基酸鏈連結的。另一個例外為雙聚體蛋白NEMO，由雙硫鍵連結的雙聚體。 有些蛋白會包含特殊的區域，確保二聚作用(二聚區域)的形成。
常見的蛋白二聚體例子
蛋白二聚體在生物體中廣泛存在，它們參與多種生物學功能。以下是一些常見的蛋白二聚體：
- 受體酪氨酸激酶
- 轉錄因子，包括帶有亮氨酸拉鏈基序的蛋白
- 一些核受體
- 14-3-3蛋白
- G蛋白偶聯受體
- G蛋白 βγ亞基二聚體
- 驅動蛋白
- 磷酸丙糖異構酶（TIM）
- 醇脫氫酶
- 凝血因子XI（Factor XI）
- 凝血因子XIII（Factor XIII）
- Toll樣受體
- 纖維蛋白原
- 變異表面糖蛋白（Variable surface glycoproteins）的錐蟲（Trypanosoma）寄生體
這些蛋白二聚體在細胞信號傳導、細胞骨架組織、免疫應答、血液凝固等多個生物學過程中發揮關鍵作用。通過研究這些二聚體的結構和功能，科學家可以更好地理解它們在健康和疾病中的作用。
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