Fire typer proteinstruktur

Proteiner er biologiske polymerer sammensat af aminosyrer. Aminosyrer, der er forbundet med peptidbindinger, danner en polypeptidkæde. En eller flere polypeptidkæder, der er snoet til en 3D-form, danner et protein. Proteiner har komplekse former, der inkluderer forskellige folder, sløjfer og kurver. Indfoldning af proteiner sker spontant. Kemisk binding mellem dele af polypeptidkæden hjælper med at holde proteinet sammen og give det sin form. Der er to generelle klasser af proteinmolekyler: kugleproteiner og fibrøse proteiner. Globulære proteiner er generelt kompakte, opløselige og kugleformede. Fiberholdige proteiner er typisk langstrakte og uopløselige. Globulære og fibrøse proteiner kan udvise en eller flere af fire typer proteinstruktur.

De fire niveauer af proteinstruktur skelnes fra hinanden ved graden af ​​kompleksitet i polypeptidkæden. Et enkelt proteinmolekyle kan indeholde en eller flere af proteinstrukturtyperne: primær, sekundær, tertiær og kvartær struktur.

Primær struktur beskriver den unikke rækkefølge, i hvilken aminosyrer er bundet sammen for at danne et protein. Proteiner er konstrueret ud fra et sæt på 20 aminosyrer. Generelt har aminosyrer følgende strukturelle egenskaber:

Alle aminosyrer har alfa-carbon bundet til et hydrogenatom, carboxylgruppe og en aminogruppe. Det "R" gruppe varierer mellem aminosyrer og bestemmer forskellene mellem disse proteinmonomerer. Aminosyresekvensen for et protein bestemmes af informationen, der findes i cellulæren genetisk kode. Ordenen af ​​aminosyrer i en polypeptidkæde er unik og specifik for et bestemt protein. Ændring af en enkelt aminosyre forårsager a genmutation, som ofte resulterer i et ikke-fungerende protein.

Sekundær struktur henviser til afvikling eller foldning af en polypeptidkæde, der giver proteinet sin 3D-form. Der er to typer af sekundære strukturer observeret i proteiner. En type er alfa (α) helix struktur. Denne struktur ligner en spiralfjeder og sikres ved hydrogenbinding i polypeptidkæden. Den anden type sekundær struktur i proteiner er beta (ß) plisseret ark. Denne struktur ser ud til at være foldet eller foldet og holdes sammen ved hjælp af hydrogenbinding mellem polypeptidenheder i den foldede kæde, der ligger ved siden af ​​hinanden.

Kvaternær struktur henviser til strukturen af ​​et proteinmakromolekyle dannet ved interaktioner mellem flere polypeptidkæder. Hver polypeptidkæde omtales som en underenhed. Proteiner med kvartær struktur kan bestå af mere end en af ​​den samme type protein-underenhed. De kan også være sammensat af forskellige underenheder. Hemoglobin er et eksempel på et protein med kvartær struktur. Hemoglobin, fundet i blod, er et jernholdigt protein, der binder iltmolekyler. Det indeholder fire underenheder: to alfa-underenheder og to beta-underenheder.

Den tredimensionelle form af et protein bestemmes af dets primære struktur. Aminosyrernes rækkefølge etablerer et proteins struktur og specifikke funktion. De forskellige instruktioner til rækkefølgen af ​​aminosyrer er udpeget af gener i en celle. Når en celle opfatter et behov for proteinsyntese, DNA afslører og transkriberes til en RNA kopi af den genetiske kode. Denne proces kaldes DNA-transkription. RNA-kopien er derefter oversat at fremstille et protein. Den genetiske information i DNAet bestemmer den specifikke sekvens af aminosyrer og det specifikke protein, der produceres. Proteiner er eksempler på en type biologisk polymer. Sammen med proteiner kulhydrater, lipider, og nukleinsyrer udgør de fire hovedklasser af organiske forbindelser i levende celler.