یادداشت زیستی سطوح مختلف ساختاری در پروتئین ها:

نکته: شکل فضایی پروتئین، نوع عمل آن را مشخص می کند.

پی بردن به شکل پروتئین:

یکی از راه های پی بردن به شکل پروتئین استفاده از پرتوهای ایکس است.

با استفاده از تصاویر حاصل از آن و روش های دیگر، محققین به ساختار سه بعدی پروتئین ها پی می برند که در آن حتی جایگاه هر اتم را می توانند مشخص کنند.

نکته: اولین پروتئینی که ساختار آن شناسایی شد میوگلوبین بود؛ این پروتئین از یک رشتهء پلی پپتید تشکیل شده است.

سطوح ساختاری پروتئین ها:

نکته: ساختار پروتئین ها در چهار سطح بررسی می شود که هر ساختار مبنای تشکیل ساختار بالاتر است (شکل ۱۷).

۱.ساختار اول پروتئین (توالی آمینواسیدها):

نوع، تعداد، ترتیب و تکرار آمینواسیدها، ساختار اول پروتئین ها را تعیین می کنند.

ساختار اول با ایجاد پیوندهای پپتیدی (نوعی پیوند اشتراکی) بین آمینواسیدها شکل می گیرد و خطی است.

با توجه به اهمیت توالی آمینواسیدها در ساختار اول، همه سطوح دیگر ساختاری در پروتئین ها به این ساختار بستگی دارند (شکل ۱۷، الف).

نکته: تغییر آمینواسید در هر جایگاه موجب تغییر در ساختار اول پروتئین می شود و ممکن است فعالیت آن را تغییر دهد.

تنوع پروتئین ها: با در نظر گرفتن ۲۰ نوع آمینواسید و اینکه محدودیتی در توالی آمینواسیدها در ساختار اول پروتئین ها وجود ندارد پروتئین های حاصل می توانند بسیار متنوع باشند.

۲.ساختار دوم (الگوهایی از پیوندهای هیدروژنی):

بین بخش هایی از زنجیره پلی پپتیدی می تواند پیوندهای هیدروژنی برقرار شود؛ این پیوندها منشأ تشکیل ساختار دوم در پروتئین ها هستندکه به چند صورت دیده می شوند.

دو نمونه معروف آنها ساختار مارپیچ و ساختار صفحه ای است (شکل ۱۷، ب).

۳.ساختار سوم (تاخورده و متصل به هم):

در ساختار سوم، تاخوردگی بیشتر صفحات و مارپیچ ها رخ می دهد و پروتئین ها به شکل کروی در می آیند.

تشکیل این ساختار در اثر برهم کنش های آب گریز است؛ به این صورت که گروه های R آمینواسیدهایی که آب گریزند، به یکدیگر نزدیک می شوند تا در معرض آب نباشند؛ سپس با تشکیل پیوند های دیگری مانند هیدروژنی، اشتراکی و یونی ساختار سوم پروتئین تثبیت می شود.

مجموعهء این نیروها قسمت های مختلف پروتئین را به صورت به هم پیچیده در کنار هم نگه می دارند (شکل ۱۷  پ). بنابراین با وجود این نیروها پروتئین های دارای ساختار سوم، ثبات نسبی دارند.

میوگلوبین نمونه ای از پروتئین ها با ساختار سوم است (شکل ۱۸ الف).

نکته: ایجاد تغییر در پروتئین، حتی تغییر یک آمینواسید هم می تواند ساختار و عملکرد آن را به شدت تغییر دهد.

۴.ساختار چهارم (آرایش زیر واحدها):

بعضی پروتئین ها ساختار چهارم دارند، این ساختار هنگامی شکل می گیرد که دو یا چند زنجیره پلی پپتید در

کنار یکدیگر پروتئین را تشکیل دهند.

در این ساختار هریک از زنجیره ها نقشی کلیدی در شکل گیری پروتئین دارند.

نحوۀ آرایش این زیر واحدها در کنار هم ساختار چهارم پروتئین ها نامیده می شود (شکل ۱۷، ت).

هموگلوبین:

هموگلوبین از چهار زنجیرۀ پلی پپتیدی تشکیل شده است. دو زنجیره از نوع آلفا و دو زنجیره از نوع بتا است.

هر نوع زنجیره، ترتیب خاصی از آمینواسیدها را در ساختار اول دارند.

در ساختار دوم به شکل مارپیچ در می آیند.

در ساختار سوم هریک از زنجیره ها به صورت یک زیر واحد، تاخورده و شکل خاصی پیدا می کند.

در نهایت در ساختار چهارم، این چهار زیر واحد در کنار هم قرار گرفته و هموگلوبین را شکل می دهند (شکل ۱۸  ب).

گردآورنده: حسن لطفی

https://zistyad.ir?p=6989