Čtyři typy proteinové struktury

Proteiny jsou biologické polymery složen z aminokyseliny. Aminokyseliny, spojené dohromady peptidovými vazbami, tvoří polypeptidový řetězec. Jeden nebo více polypeptidových řetězců stočených do tvaru 3D tvoří protein. Proteiny mají složité tvary, které zahrnují různé záhyby, smyčky a křivky. Skládání proteinů se děje spontánně. Chemická vazba mezi částmi polypeptidového řetězce pomáhá udržovat protein pohromadě a dává mu jeho tvar. Existují dvě obecné třídy proteinových molekul: globulární proteiny a vláknité proteiny. Globulární proteiny mají obecně kompaktní, rozpustný a kulovitý tvar. Vláknité proteiny jsou obvykle protáhlé a nerozpustné. Globulární a vláknité proteiny mohou vykazovat jeden nebo více ze čtyř typů proteinové struktury.

Čtyři úrovně proteinové struktury se od sebe liší stupněm složitosti v polypeptidovém řetězci. Jedna molekula proteinu může obsahovat jeden nebo více typů proteinové struktury: primární, sekundární, terciární a kvartérní strukturu.

Primární struktura popisuje unikátní pořadí, ve kterém jsou aminokyseliny spojeny dohromady za vzniku proteinu. Proteiny jsou konstruovány ze sady 20 aminokyselin. Aminokyseliny mají obecně následující strukturální vlastnosti:

Všechny aminokyseliny mají alfa uhlík vázaný k atomu vodíku, karboxylové skupině a aminoskupině. "R" skupina liší se mezi aminokyseliny a určuje rozdíly mezi nimi proteinové monomery. Aminokyselinová sekvence proteinu je určena informacemi nalezenými v buňce genetický kód. Pořadí aminokyselin v polypeptidovém řetězci je jedinečné a specifické pro konkrétní protein. Změna jedné aminokyseliny způsobí a genová mutace, což nejčastěji vede k nefunkčnímu proteinu.

Sekundární struktura Výraz "navinutí" se týká navinutí nebo skládání polypeptidového řetězce, který dává proteinu jeho 3-D tvar. U proteinů jsou pozorovány dva typy sekundárních struktur. Jeden typ je alfa (a) šroubovice struktura. Tato struktura se podobá stočené pružině a je zajištěna vodíkovou vazbou v polypeptidovém řetězci. Druhým typem sekundární struktury v proteinech je beta (β) skládaný list. Tato struktura se zdá být složená nebo skládaná a je držena pohromadě vodíkovou vazbou mezi polypeptidovými jednotkami složeného řetězce, které leží vedle sebe.

Kvartérní struktura Výraz "proteinová makromolekula" se týká struktury proteinové makromolekuly vytvořené interakcemi mezi více polypeptidovými řetězci. Každý polypeptidový řetězec je označován jako podjednotka. Proteiny s kvartérní strukturou se mohou skládat z více než jednoho stejného typu proteinové podjednotky. Mohou se také skládat z různých podjednotek. Hemoglobin je příkladem proteinu s kvartérní strukturou. Hemoglobin, nalezený v krevje protein obsahující železo, který váže molekuly kyslíku. Obsahuje čtyři podjednotky: dvě alfa podjednotky a dvě beta podjednotky.

Trojrozměrný tvar proteinu je určen jeho primární strukturou. Pořadí aminokyselin stanoví strukturu a specifickou funkci proteinu. Jednotlivé pokyny pro pořadí aminokyselin jsou označeny geny v cele. Když buňka vnímá potřebu syntézy proteinů, DNA unravels a je přepsán do RNA kopie genetického kódu. Tento proces se nazývá DNA transkripce. Potom je kopie RNA přeloženo produkovat protein. Genetická informace v DNA určuje specifickou sekvenci aminokyselin a specifický protein, který je produkován. Proteiny jsou příklady jednoho typu biologického polymeru. Spolu s proteiny uhlohydráty, lipidy, a nukleové kyseliny tvoří čtyři hlavní třídy organických sloučenin v životě buňky.