Protein ve Polipeptit Yapısı

Polipeptitlerde dört yapı seviyesi bulunur ve proteinler. Bir polipeptit proteininin birincil yapısı, sekonder, üçüncül ve dördüncül yapılarını belirler.

Polipeptitlerin ve proteinlerin birincil yapısı, herhangi bir disülfür bağının konumuna referansla polipeptit zincirindeki amino asitlerin dizisidir. Birincil yapı, tüm yapıların tam bir açıklaması olarak düşünülebilir. kovalent bağ bir polipeptit zincirinde veya proteininde.

Birincil yapıyı belirtmenin en yaygın yolu, amino asit dizisini, amino asitler için standart üç harfli kısaltmalar kullanarak yazmaktır. Örneğin, gl-gly-ser-ala, aşağıdakilerden oluşan bir polipeptidin birincil yapısıdır glisin, glisin, serin, ve alaninbu sırayla, N-terminal amino asitten (glisin) C-terminal amino aside (alanin) kadar.

İkincil yapı, bir polipeptidin veya protein molekülünün lokalize bölgelerindeki amino asitlerin sıralı düzenlenmesi veya konformasyonudur. Hidrojen bağı, bu katlama modellerinin dengelenmesinde önemli bir rol oynar. İki ana ikincil yapı alfa sarmalı ve anti-paralel beta-kıvrımlı tabakadır. Başka periyodik uyumlar da vardır, ancak a-sarmal ve β-kıvrımlı tabaka en kararlıdır. Tek bir polipeptit veya protein, birden fazla ikincil yapı içerebilir.

Bir a-sarmal, her peptit bağının içinde bulunduğu sağ elle veya saat yönünde bir spiraldir trans konformasyon ve düzlemseldir. Her peptit bağının amin grubu genel olarak sarmalın eksenine yukarı ve paralel uzanır; karbonil grubu genel olarak aşağıya bakar.

P-kıvrımlı tabaka, birbirine anti-paralel uzanan komşu zincirleri olan uzatılmış polipeptit zincirlerinden oluşur. A-sarmalında olduğu gibi, her peptit bağı trans ve düzlemsel. Peptit bağlarının amin ve karbonil grupları, birbirlerine ve aynı düzleme işaret eder, bu nedenle bitişik polipeptit zincirleri arasında hidrojen bağı oluşabilir.

Sarmal arasında hidrojen bağı ile stabilize edilir amin ve karbonil aynı polipeptit zincirinin grupları. Kıvrımlı tabaka bir zincirin amin grupları ile bitişik bir zincirin karbonil grupları arasındaki hidrojen bağları ile stabilize edilir.

Bir polipeptidin veya proteinin üçüncül yapısı, atomların tek bir polipeptit zinciri içindeki üç boyutlu düzenlemesidir. Tek bir konformasyonel katlama paterninden oluşan bir polipeptit için (örneğin, sadece bir alfa sarmalı), ikincil ve üçüncül yapı bir ve aynı olabilir. Ayrıca, tek bir polipeptit molekülünden oluşan bir protein için, üçüncül yapı elde edilen en yüksek yapı seviyesidir.

Üçüncül yapı büyük ölçüde disülfür bağları ile korunur. Disülfür bağları, sistein bazen bir disülfit köprüsü olarak da adlandırılan bir disülfür bağı (S-S) oluşturmak üzere iki tiyol grubunun (SH) oksidasyonu ile.

Kuaterner yapı, çoklu alt birimlerden (her biri 'monomer' olarak adlandırılan çoklu polipeptit molekülleri) oluşan proteinleri tanımlamak için kullanılır. Molekül ağırlığı 50.000'den fazla olan çoğu protein, iki veya daha fazla kovalent olmayan bağlı monomerden oluşur. Monomerlerin üç boyutlu proteinde düzenlenmesi kuaterner yapıdır. Kuaterner yapıyı göstermek için kullanılan en yaygın örnek hemoglobin protein. Hemoglobin'in kuaterner yapısı, monomerik alt birimlerinin paketidir. Hemoglobin dört monomerden oluşur. Her biri 141 amino asit içeren iki a-zinciri ve her biri 146 amino asit içeren iki β zinciri vardır. İki farklı alt birim olduğundan, hemoglobin heteroquaternary yapı gösterir. Bir proteindeki tüm monomerler özdeş ise, homoquaterner yapı vardır.

Hidrofobik etkileşim, dördüncül yapıdaki alt birimler için ana dengeleyici kuvvettir. Tek bir monomer, polar yan zincirlerini sulu hale getirmek için üç boyutlu bir şekle katlandığında çevre ve polar olmayan yan zincirlerini korumak için, maruz kalanlarda hala bazı hidrofobik bölümler vardır yüzey. İki veya daha fazla monomer, açıkta kalan hidrofobik bölümleri temas halinde olacak şekilde bir araya gelecektir.

Amino asitler ve proteinler hakkında daha fazla bilgi ister misiniz? İşte bazı ek çevrimiçi kaynaklar: amino asitler ve amino asitlerin kiralitesi. Genel kimya metinlerine ek olarak, protein yapısı hakkındaki bilgiler biyokimya, organik kimya, genel biyoloji, genetik ve moleküler biyoloji metinlerinde bulunabilir. Biyoloji metinleri genellikle, bir organizmanın genetik kodunun protein üretmek için kullanıldığı transkripsiyon ve çeviri süreçleri hakkında bilgi içerir.