Fire typer proteinstruktur

proteiner er biologiske polymerer består av aminosyrer. Aminosyrer, bundet sammen med peptidbindinger, danner en polypeptidkjede. En eller flere polypeptidkjeder som er vridd til en 3D-form, danner et protein. Proteiner har komplekse former som inkluderer forskjellige bretter, løkker og kurver. Å brette inn proteiner skjer spontant. Kjemisk binding mellom deler av polypeptidkjeden hjelper det å holde proteinet sammen og gi det sin form. Det er to generelle klasser av proteinmolekyler: kuleproteiner og fibrøse proteiner. Globulære proteiner er generelt kompakte, oppløselige og sfæriske i form. Fiberholdige proteiner er vanligvis langstrakte og uoppløselige. Globulære og fibrøse proteiner kan ha en eller flere av fire typer proteinstruktur.

De fire nivåene av proteinstruktur skilles fra hverandre ved graden av kompleksitet i polypeptidkjeden. Et enkelt proteinmolekyl kan inneholde en eller flere proteinstrukturtyper: primær, sekundær, tertiær og kvartær struktur.

Primær struktur beskriver den unike rekkefølgen aminosyrer kobles sammen for å danne et protein. Proteiner er konstruert fra et sett med 20 aminosyrer. Generelt har aminosyrer følgende strukturelle egenskaper:

Alle aminosyrer har alfa-karbon bundet til et hydrogenatom, karboksylgruppe og en aminogruppe. De "R" gruppe varierer mellom aminosyrer og bestemmer forskjellene mellom disse proteinmonomerer. Aminosyresekvensen til et protein bestemmes av informasjonen som finnes i cellen genetisk kode. Rekkefølgen av aminosyrer i en polypeptidkjede er unik og spesifikk for et bestemt protein. Å endre en enkelt aminosyre forårsaker a genmutasjon, som oftest resulterer i et ikke-fungerende protein.

Sekundær struktur refererer til vikling eller folding av en polypeptidkjede som gir proteinet sin 3D-form. Det er to typer sekundære strukturer observert i proteiner. En type er alfa (α) helix struktur. Denne strukturen ligner en kveilet fjær og er sikret ved hydrogenbinding i polypeptidkjeden. Den andre typen sekundærstruktur i proteiner er beta (β) plissert ark. Denne strukturen ser ut til å være brettet eller plissert og holdes sammen av hydrogenbinding mellom polypeptidenheter i den brettede kjeden som ligger inntil hverandre.

Kvaternær struktur refererer til strukturen til et proteinmakromolekyl dannet ved interaksjoner mellom flere polypeptidkjeder. Hver polypeptidkjede blir referert til som en underenhet. Proteiner med kvartær struktur kan bestå av mer enn en av samme type protein-underenhet. De kan også være sammensatt av forskjellige underenheter. Hemoglobin er et eksempel på et protein med kvartær struktur. Hemoglobin, funnet i blod, er et jernholdig protein som binder oksygenmolekyler. Den inneholder fire underenheter: to alfa-underenheter og to beta-underenheter.

Den tredimensjonale formen til et protein bestemmes av dens primære struktur. Rekkefølgen av aminosyrer etablerer proteinets struktur og spesifikke funksjon. De distinkte instruksjonene for rekkefølgen av aminosyrer er utpekt av gener i en celle. Når en celle oppfatter et behov for proteinsyntese, vil DNA unravels og blir transkribert til et RNA kopi av den genetiske koden. Denne prosessen kalles DNA-transkripsjon. RNA-kopien er da oversatt å produsere et protein. Den genetiske informasjonen i DNAet bestemmer den spesifikke sekvensen av aminosyrer og det spesifikke proteinet som produseres. Proteiner er eksempler på en type biologisk polymer. Sammen med proteiner, karbohydrater, lipider, og nukleinsyrer utgjør de fire hovedklassene av organiske forbindelser i levende celler.