(
3 ) 在研究設計好的反平行盤繞螺旋核心位置的丙氨酸的位置效應時（見注 3 )，Monera
等發現，當丙氨酸殘基在適當位置（即在同一個環上）時，會形成二聚體 [ 20 ]
。如果丙氨酸殘基不同步，會形成四聚體。對此，最可能的解釋是，四聚體中同步丙氨酸形成的孔穴高度地不穩定，因而傾向于形成二聚體，而 Leu-Ala
重復使孔穴分布在較大范圍內，從而減少在疏水掩埋和范德華相互作用上的損失。這證明了寡聚特異性是核心殘基堆積引起的。
(
4 ) 軟骨寡聚基質蛋白質（COMP ) ，屬于血小板反應素家族，包含 5 鏈的非常穩定的平行 α 螺旋盤繞結構。46
個氨基酸長的盤繞螺旋區域（見注 4 ) 包含環分子間（即螺旋與螺旋間）的半胱氨酸二硫鍵 [21]。五聚界面展示出杵適配臼堆積。a 位、d 位、e
位和 g 位殘基構成若干杵，它們堆積入相鄰亞單位的 a'-g' 位、d'-e' 位、c'-d'位和 a'- b' 位側鏈圍成的臼中。只有 f
位殘基是完全暴露的，而其他 6 個位置的殘基是明顯被掩埋的。GCN4-pLI 突變體 [ 見 3.2.1.1 中（1 ) ] 和五聚的 COMP
結構都含有一個大的軸向孔洞。在四聚體中的隧道大小為 1.0~1.3 A [16]，并因此而排除了水分子（半徑
1.4A)。相反，沿著五聚體的小孔有幾個小分子，這與其隧道的半徑較大（2~6A）一致。
( 5 ) 把 d 殘基改變為性質上更疏水的非天然氨基酸（三氟亮氨酸和六氟亮氨酸）的實驗顯示穩定性增加（見注 5；參考文獻 [ 22 ] 和 [ 23 ])。
(
6 ) 用單甲基、雙甲基和三甲基化的二氨基丙酸（dap) 類似物研究了 a/d 界面上的疏水掩埋，結果顯示疏水性增加 [22]
。甲基加入一個單體的第 16 位（在類肽的第 16 位用天冬氨酸）時，使隨后得到的雜二聚 GCN4-p1 ( 見注 6 )
更穩定，可能是由于折疊狀態的范德華相互作用得到增加和降低了折疊的溶解損失。但是 3
個甲基的加入降低了穩定性，可能是由于增加了立體化學的位阻。奇怪的是，2 個甲基加入合成的 dap 后，引起了齊三聚（
相同蛋白質或多肽的結合稱為齊聚或同聚——譯者注）。這證明了即使是小的尺度和疏水性的變化也能夠改變穩定性與折疊傾向。
簡而言之，在二聚的盤繞螺旋中，核心位置氨基酸的最好選擇可能是
d 位 Leu、a 位 ( β 分支的 lie ( 或 Val)。如果使用了 Val，Asn (
如同在天然盤繞螺旋中普遍見到的）就應該相應地放在中心 a 位，以增加相互作用的特異性（見 3.2.1.2 )。三聚體的最好設計是核心位都用
lie，而四聚體最好在 a 位用 Leu，d 位用 lie。對這種 β/y 側鏈分支 (
殘基）安排的偏離，會導致不利的旋轉異構能，降低所期望的結構穩定性，并可能產生盤繞螺旋的多種寡聚態和反平行結合態的混合，也就是使得特異性降低。
3.2.1.2 極性核心殘基
與核心殘基整體上疏水相反，大約
20% 的核心殘基是帶電的 [ 25 ]
。這些帶電殘基通常起到使結構形成正確寡聚態的作用，大概是通過保證螺旋在結構中按需要的方式排布，否則結構將以二聚、三聚和（或）四聚，以及平行和反平行混合物的形式存在。但是，通常在特異性上的所得，總伴隨著穩定性的降低。以下列出這些殘基在特異性和穩定性上的作用。
( 1 ) 在關于二聚體和三聚體的統計分析中 [ 見 3.2.1.1( 2 ) ] ，Woolfson 和 Alber 觀察到：
a. 二聚體中 Lys 和 Asn 偏向于在 a 位，而三聚體中則基本沒有。在二聚體的 a 位找到 Asn 的可能性比在三聚體中大 3 倍。
b. 三聚體的 a 位富含 Gln，Ser 和 Thr 則富集在 a 位或 d 位。
c. 常常與側面 e 位和 g 位上的谷氨酸一起，在 a 位找到掩埋的賴氨酸。例如，這可以在 Jun/Fos 雜二聚體 [26] 以及 GCN4 Asn6Lys 突變體的 X 射線結構中找到 [ 見 3.2.1.2 ( 5 )；參考文獻 [27] ]。
(
2 ) 掩埋的 Asn 對（在處于合適的位置時），可能通過兩個螺旋的兩個 Asn 側鏈之間生成的氫鍵，給二聚體以特異性，這一現象確實在 X
射線 [6] 和核磁共振 [28] 研究中被觀察到。不滿足 Asn 側鏈的氫鍵位能的其他構象因而在能量上是不利的。
(
3 ) 如果 GCN4 -p1 核心 a 位的 Asn ( 見注 2 ) 被替換為
Val，以二聚化的特異性為代價，盤繞螺旋的穩定性大量增加。因為與 lie a 位的 Val 使得特異性缺失，Harbury
等報道得到了二聚體和三聚體的混合物 [ 見3.2.1.1 ( 1 ) 和表 3.1；參考文獻 [16] ]；同時，Potekhin
等報道了三聚體生成 [29] 。
( 4 ) 在另一個例子中，平行雜聚肽（見注 1 ) 的核心 Asn 對突變為 Leu 對（產生 Acid- pLL 和 Base-pLL 多肽），得到平行和反平行四聚體混合物 [ 30 ]。
(
5 ) 在 GCN4 的情形（見注 2 )，Alber 組把核心 a 位的 Asn 對改變為 Gln 和
Lys，以研究這是否也能得到寡聚特異性。Lys 產生的二聚體與野生型相似，而 Gln 產生二聚體和三聚體的混合物
[27]。他們推論為，極性基團制約的結構唯一性，不只是由極性掩埋引起的，也依賴于側鏈與環境的正確相互作用。這些與上下文有關的效應，比起僅只是給定的七元重復位置的殘基頻度來，預測困難要大得多。
(
6 ) 當用一個蛋白質片段的互補試劑（見 3. 2. 5. 3 ) 二氫葉酸還原酶選擇雜二聚的盤繞螺旋時，Arndt 等發現，在一個是
Val-Leu 的核心處，相比于 Asn-Val 或 Val-Val 組合 Asn 對構成的核心更受青睞（見注 7；參考文獻
[31])。這與許多天然的盤繞螺旋相符合。
(
7 ) 在另一個研究中，二聚的 GCN4-pVL [ 見 3.2.1.1 ( 1 ) ] 的 a 位或 d 位被分別突變為極性殘基
Asn、Gln、Ser 或 Thr ( 見注 8；參考文獻 [25])。只有 a 位的 Asn 殘基對和 d 位的 Thr
殘基對能導致正確的寡聚態。可能是掩埋這些殘基在核心中所損失的溶解能，被它們間的相互作用能所彌補，因而也能保證正確的螺旋安排。
(
8 ) 堆積環境的差別使疏水殘基有不同的傾向性，即使是在 a 位和 d 位。在兩個應用 a 位為 Val、d 位為 Leu
的模型多肽的透徹研究中，中心的 a 位和 d 位被系統地改變為每一種氨基酸，以測試它們在穩定性和寡聚態上的作用（見注 9；參考文獻 [ 32 ]
和 [ 33 ])。這些改變，是有關疏水核心側鏈替換對雙鏈盤繞螺旋穩定性影響的第一個透徹的定量評估，并使得為 a 位和 d 位 19
種天然氨基酸建立熱力學相對穩定性標度成為可能。表 3.2 列出了那些如果放在 a 位或 d 位會導致明確的寡聚態的氨基酸 [32]。A 位的
Leu-、Tyr-、Gin- 和 His- 取代類似物無一例外地是三鏈的，而 Asn-、Lyt、Om-、Arg- 和 Trp-
取代類似物無一例外地形成兩鏈單體。在中心 d 位替換的時候，lie 和 Val ( β 分支殘基）導致三鏈寡聚態 [ 見 3.2.1.1(1)
]，而 Tyr、Arg、Lys、Orn、Glu 和 Asp 產生雙鏈態。