Proteinler: Proteinlerin birincil yapısı, tripeptit oluşum şeması. Protein biyosentezi. Tek bir proteinin yapısı, proteinlerin organizasyon düzeyleri ve işlevleriyle belirlenir.

Bir protein molekülünün 4 seviyeli yapısal organizasyonunun varlığı kanıtlanmıştır.

Birincil protein yapısı– polipeptit zincirindeki amino asit kalıntılarının düzenlenme sırası. Proteinlerde bireysel amino asitler birbirine bağlanır peptid bağları Amino asitlerin a-karboksil ve a-amino gruplarının etkileşiminden kaynaklanır.

Bugüne kadar onbinlerce farklı proteinin birincil yapısı çözülmüştür. Bir proteinin birincil yapısını belirlemek için amino asit bileşimi, hidroliz yöntemleri kullanılarak belirlenir. Daha sonra terminal amino asitlerin kimyasal yapısı belirlenir. Bir sonraki adım, polipeptit zincirindeki amino asitlerin dizisinin belirlenmesidir. Bu amaçla seçici kısmi (kimyasal ve enzimatik) hidroliz kullanılır. X-ışını kırınım analizinin yanı sıra DNA'nın tamamlayıcı nükleotid dizisine ilişkin verileri kullanmak mümkündür.

Protein ikincil yapısı– polipeptit zincirinin konfigürasyonu, yani. bir polipeptit zincirinin belirli bir konformasyona paketlenmesine yönelik bir yöntem. Bu süreç kaotik bir şekilde değil, birincil yapıya gömülü programa uygun olarak ilerlemektedir.

İkincil yapının stabilitesi esas olarak hidrojen bağları ile sağlanır, ancak kovalent bağlar - peptid ve disülfür - belirli bir katkı sağlar.

Küresel proteinlerin en olası yapı türü dikkate alınır a-sarmal. Polipeptit zincirinin bükülmesi saat yönünde gerçekleşir. Her protein belirli bir derecede sarmallaşma ile karakterize edilir. Hemoglobin zincirlerinin %75'i sarmal ise pepsin yalnızca %30'dur.

Saç, ipek ve kas proteinlerinde bulunan polipeptit zincirlerinin konfigürasyon tipine ne ad verilir? b-yapıları. Peptit zincirinin bölümleri, akordeon şeklinde katlanmış bir tabakaya benzer bir şekil oluşturacak şekilde tek bir katman halinde düzenlenir. Katman iki veya daha fazla peptid zincirinden oluşturulabilir.

Doğada, yapısı β- veya a-yapısına karşılık gelmeyen proteinler vardır; örneğin kollajen, insan ve hayvan vücudundaki bağ dokusunun büyük kısmını oluşturan fibriler bir proteindir.

Protein üçüncül yapısı– polipeptit sarmalının uzaysal yönelimi veya polipeptit zincirinin belirli bir hacimde yerleştirilme şekli. Üçüncül yapısı X-ışını kırınım analiziyle aydınlatılan ilk protein ispermeçet balinası miyoglobiniydi (Şekil 2).

Proteinlerin uzamsal yapısının stabilize edilmesinde, kovalent bağlara ek olarak, kovalent olmayan bağlar (hidrojen, yüklü grupların elektrostatik etkileşimleri, moleküller arası van der Waals kuvvetleri, hidrofobik etkileşimler vb.) Ana rolü oynar.

Modern kavramlara göre, bir proteinin üçüncül yapısı, sentezi tamamlandıktan sonra kendiliğinden oluşur. Ana itici güç, amino asit radikallerinin su molekülleri ile etkileşimidir. Bu durumda polar olmayan hidrofobik amino asit radikalleri protein molekülünün içine batırılır ve polar radikaller suya doğru yönlendirilir. Bir polipeptit zincirinin doğal uzaysal yapısının oluşma sürecine denir katlanır. Proteinler denir refakatçiler. Katlamaya katılırlar. Gelişimi, katlanma sürecindeki mutasyonlardan (pigmentoz, fibroz, vb.) kaynaklanan rahatsızlıklarla ilişkili olan bir dizi kalıtsal insan hastalığı tanımlanmıştır.

X-ışını kırınım analizi yöntemleri kullanılarak, protein molekülünün ikincil ve üçüncül yapılar arasında orta düzeyde yapısal organizasyon seviyelerinin varlığı kanıtlanmıştır. İhtisas bir polipeptit zinciri içindeki kompakt, küresel bir yapısal birimdir (Şekil 3). Farklı genler tarafından kodlanan, farklı yapı ve işlevlere sahip alanlardan oluşan birçok protein (örneğin immünoglobulinler) keşfedilmiştir.

Proteinlerin tüm biyolojik özellikleri, üçüncül yapılarının korunmasıyla ilişkilidir. yerli. Protein küreciği kesinlikle katı bir yapı değildir: Peptit zincirinin parçalarının tersinir hareketleri mümkündür. Bu değişiklikler molekülün genel konformasyonunu bozmaz. Bir protein molekülünün yapısı ortamın pH'ından, çözeltinin iyonik gücünden ve diğer maddelerle etkileşiminden etkilenir. Molekülün doğal yapısının bozulmasına yol açan herhangi bir etkiye, proteinin biyolojik özelliklerinin kısmen veya tamamen kaybı eşlik eder.

Kuaterner protein yapısı- aynı veya farklı birincil, ikincil veya üçüncül yapıya sahip bireysel polipeptit zincirlerinin uzaya yerleştirilmesi ve yapısal ve işlevsel olarak birleşik bir makromoleküler oluşumun oluşturulması için bir yöntem.

Birkaç polipeptit zincirinden oluşan protein molekülüne denir. oligomer ve buna dahil olan her zincir - protomer. Oligomerik proteinler genellikle çift sayıda protomerden oluşur; örneğin, hemoglobin molekülü iki a- ve iki b-polipeptit zincirinden oluşur (Şekil 4).

Proteinlerin yaklaşık %5'i hemoglobin ve immünoglobulinleri içeren dördüncül bir yapıya sahiptir. Alt birim yapısı birçok enzimin karakteristiğidir.

Kuaterner yapıya sahip bir proteini oluşturan protein molekülleri, ribozomlarda ayrı ayrı oluşturulur ve ancak sentezin tamamlanmasından sonra ortak bir supramoleküler yapı oluşturur. Bir protein, yalnızca onu oluşturan protomerler birleştirildiğinde biyolojik aktivite kazanır. Üçüncül yapının stabilizasyonunda olduğu gibi dördüncül yapının stabilizasyonunda da aynı türde etkileşimler yer alır.

Bazı araştırmacılar, protein yapısal organizasyonunun beşinci seviyesinin varlığını kabul etmektedir. Bu metabolonlar - Substrat dönüşümlerinin tüm yolunu katalize eden çeşitli enzimlerin çok işlevli makromoleküler kompleksleri (daha yüksek yağ asidi sentetazları, piruvat dehidrojenaz kompleksi, solunum zinciri).

Protein biyosentezi.

1. Bir proteinin yapısı belirlenir:

1) bir grup gen 2) bir gen

3) bir DNA molekülü 4) bir organizmanın genlerinin toplamı

2. Gen, moleküldeki monomerlerin dizisi hakkındaki bilgiyi kodlar:

1) tRNA 2) AA 3) glikojen 4) DNA

3. Üçüzlere antikodon denir:

1) DNA 2) t-RNA 3) i-RNA 4) r-RNA

4. Plastik değişimi esas olarak reaksiyonlardan oluşur:

1) organik maddelerin ayrışması 2) inorganik maddelerin ayrışması

3) organik maddelerin sentezi 4) inorganik maddelerin sentezi

5. Prokaryotik bir hücrede protein sentezi meydana gelir:

1) çekirdekteki ribozomlarda 2) sitoplazmadaki ribozomlarda 3) hücre duvarında

4) sitoplazmik zarın dış yüzeyinde

6. Yayın süreci gerçekleşir:

1) sitoplazmada 2) çekirdekte 3) mitokondride

4) kaba endoplazmik retikulumun zarlarında

7. Sentez granüler endoplazmik retikulumun zarlarında meydana gelir:

1)ATP; 2) karbonhidratlar; 3) lipitler; 4) proteinler.

8. Bir üçlü şunu kodlar:

1. bir AK 2 bir organizmanın bir işareti 3. birkaç AK

9. Şu anda protein sentezi tamamlanmıştır

1. Bir kodonun bir antikodon tarafından tanınması 2. Ribozom üzerinde bir “noktalama işaretinin” ortaya çıkması

3. mRNA'nın ribozoma girişi

10. Bir DNA molekülünden bilginin okunmasıyla sonuçlanan süreç.

1.çeviri 2.transkripsiyon 3.dönüşüm

11. Proteinlerin özellikleri belirlenir...

1. proteinin ikincil yapısı 2. proteinin birincil yapısı

3.üçüncül protein yapısı

12. Antikodonun mRNA üzerindeki kodonu tanıma süreci

13. Protein biyosentezinin aşamaları.

1.transkripsiyon, çeviri 2.dönüşüm, çeviri

3.transorganizasyon, transkripsiyon

14. tRNA'nın antikodonu UCG nükleotidlerinden oluşur. Hangi DNA üçlüsü onu tamamlayıcıdır?

1.UUG 2.TTC 3.TCG

15. Çeviriye katılan tRNA'ların sayısı aşağıdakilerin sayısına eşittir:

1. Amino asitleri kodlayan mRNA kodonları 2. mRNA molekülleri

3 DNA molekülünde yer alan genler 4. Ribozomlarda sentezlenen proteinler

16. DNA iplikçiklerinden birinden transkripsiyon sırasında i-RNA nükleotidlerinin düzenlenme sırasını oluşturun: A-G-T-C-G

1) U 2) G 3) C 4) A 5) C

17. Bir DNA molekülü kopyalandığında şunları üretir:

1) yavru moleküllerin ayrı parçalarına ayrılan bir iplik

2) iki yeni DNA zincirinden oluşan bir molekül

3) yarısı mRNA zincirinden oluşan bir molekül

4) bir eski ve bir yeni DNA zincirinden oluşan bir yavru molekül

18. Transkripsiyon sırasında bir mRNA molekülünün sentezi için şablon:

1) DNA molekülünün tamamı 2) DNA molekülünün zincirlerinden tamamen biri

3) DNA zincirlerinden birinin bir bölümü

4) bazı durumlarda DNA molekülünün zincirlerinden biri, diğerlerinde ise tüm DNA molekülü.

19. Bir DNA molekülünün kendi kendini kopyalama süreci.

1.çoğaltma 2.onarım

3. reenkarnasyon

20. Bir hücrede protein biyosentezi sırasında ATP'nin enerjisi:

1) tüketilen 2) depolanan

3) tüketilmez veya tahsis edilmez

21. Çok hücreli bir organizmanın somatik hücrelerinde:

1) farklı gen ve protein seti 2) aynı gen ve protein seti

3) aynı gen seti, ancak farklı protein seti

4) aynı protein seti, ancak farklı gen seti

22.. Bir DNA üçlüsü aşağıdakilerle ilgili bilgi taşır:

1) bir protein molekülündeki amino asit dizisi

2) organizmanın karakteristiği 3) sentezlenen proteinin molekülündeki amino asit

4) RNA molekülünün bileşimi

23. Herhangi bir yapı ve işleve sahip hücrelerde hangi işlemler gerçekleşmez:

1) protein sentezi 2) metabolizma 3) mitoz 4) mayoz bölünme

24. “Transkripsiyon” kavramı şu süreci ifade eder:

1) DNA çoğalması 2) DNA üzerinde mRNA sentezi

3) mRNA'nın ribozomlara transferi 4) polisom üzerinde protein moleküllerinin oluşturulması

25. Bir protein molekülü hakkında bilgi taşıyan DNA molekülünün bir bölümü:

1)gen 2)fenotip 3)genom 4)genotip

26. Ökaryotlarda transkripsiyon şu durumlarda gerçekleşir:

1) sitoplazma 2) endoplazmik membran 3) lizozomlar 4) çekirdek

27. Protein sentezi şu durumlarda gerçekleşir:

1) granüler endoplazmik retikulum

2) pürüzsüz endoplazmik retikulum 3) çekirdek 4) lizozomlar

28. Bir amino asit kodlanmıştır:

1) dört nükleotid 2) iki nükleotid

3) bir nükleotid 4) üç nükleotid

29. Bir DNA molekülündeki üçlü ATC nükleotidleri, bir mRNA molekülünün kodonuna karşılık gelecektir:

1) ETİKET 2) UAG 3) UTC 4) TsAU

30. Noktalama işaretlerigenetik Kod:

1. belirli proteinleri kodlar 2. protein sentezini tetikler

3. protein sentezini durdurun

31. Bir DNA molekülünün kendi kendini kopyalama süreci.

1. kopyalama 2. onarım 3. reenkarnasyon

32. Biyosentez sürecinde mRNA'nın işlevi.

1. Kalıtsal bilginin depolanması 2. AK'nin ribozomlara taşınması

3.Ribozomlara bilgi sağlanması

33. tRNA'ların amino asitleri ribozomlara getirme süreci.

1.transkripsiyon 2.çeviri 3.dönüşüm

34. Aynı protein molekülünü sentezleyen ribozomlar.

1.kromozom 2.polizom 3.megakromozom

35. Amino asitlerin bir protein molekülü oluşturma süreci.

1.transkripsiyon 2.çeviri 3.dönüşüm

36. Matris sentezi reaksiyonları şunları içerir:

1.DNA replikasyonu 2.transkripsiyon, çeviri 3.her iki cevap da doğrudur

37. Bir DNA üçlüsü aşağıdakilerle ilgili bilgi taşır:

1. Bir protein molekülündeki amino asit dizileri
2. Belirli bir AK'nin protein zincirindeki yeri
3. Belirli bir organizmanın özellikleri
4. Protein zincirinde yer alan amino asit

38. Gen aşağıdakilerle ilgili bilgileri kodlar:

1) proteinlerin, yağların ve karbonhidratların yapısı 2) proteinin birincil yapısı

3) DNA'daki nükleotid dizileri

4) 2 veya daha fazla protein molekülündeki amino asit dizileri

39. mRNA sentezi şu şekilde başlar:

1) DNA'nın iki ipliğe ayrılması 2) RNA polimeraz enzimi ile genin etkileşimi

3) gen çoğalması 4) genin nükleotidlere bozunması

40. Transkripsiyon oluşur:

1) çekirdekte 2) ribozomlarda 3) sitoplazmada 4) pürüzsüz ER kanallarında

41. Aşağıdaki durumlarda ribozomlarda protein sentezi gerçekleşmez:

1) tüberküloz patojeni 2) arılar 3) sinek mantarı 4) bakteriyofaj

42. Çeviri sırasında, bir proteinin polipeptit zincirinin birleştirilmesi için kullanılan matris şöyledir:

1) DNA'nın her iki ipliği 2) DNA molekülünün ipliklerinden biri

3) bir mRNA molekülü 4) bazı durumlarda DNA zincirlerinden biri, diğerlerinde ise – bir mRNA molekülü

1. Bir proteinin yapısı belirlenir:

1) bir grup gen 2) bir gen

3) bir DNA molekülü 4) bir organizmanın genlerinin toplamı

2. Gen, moleküldeki monomerlerin dizisi hakkındaki bilgiyi kodlar:

1) tRNA 2) AA 3) glikojen 4) DNA

3. Üçüzlere antikodon denir:

1) DNA 2) t-RNA 3) i-RNA 4) r-RNA

4. Plastik değişimi esas olarak reaksiyonlardan oluşur:

1) organik maddelerin ayrışması 2) inorganik maddelerin ayrışması

3) organik maddelerin sentezi 4) inorganik maddelerin sentezi

5. Prokaryotik bir hücrede protein sentezi meydana gelir:

1) çekirdekteki ribozomlarda 2) sitoplazmadaki ribozomlarda 3) hücre duvarında

6. Yayın süreci gerçekleşir:

1) sitoplazmada 2) çekirdekte 3) mitokondride

4) kaba endoplazmik retikulumun zarlarında

7. Sentez granüler endoplazmik retikulumun zarlarında meydana gelir:

1)ATP; 2) karbonhidratlar; 3) lipitler; 4) proteinler.

8. Bir üçlü şunu kodlar:

1. bir AK 2 bir organizmanın bir işareti 3. birkaç AK

13. Protein biyosentezinin aşamaları.

1.transkripsiyon, çeviri 2.dönüşüm, çeviri

3.transorganizasyon, transkripsiyon

14. tRNA'nın antikodonu UCG nükleotidlerinden oluşur. Hangi DNA üçlüsü onu tamamlayıcıdır?

1.UUG 2.TTC 3.TCG

2) iki yeni DNA zincirinden oluşan bir molekül

4) bir eski ve bir yeni DNA zincirinden oluşan bir yavru molekül

18. Transkripsiyon sırasında bir mRNA molekülünün sentezi için şablon:

1) DNA molekülünün tamamı 2) DNA molekülünün zincirlerinden tamamen biri

4) bazı durumlarda DNA molekülünün zincirlerinden biri, diğerlerinde ise tüm DNA molekülü.

19. Bir DNA molekülünün kendi kendini kopyalama süreci.

1.çoğaltma 2.onarım

3. reenkarnasyon

20. Hücredeki protein biyosentezi sırasında ATP enerjisi:

1) tüketilen 2) depolanan

21. Çok hücreli bir organizmanın somatik hücrelerinde:

1) farklı gen ve protein seti 2) aynı gen ve protein seti

3) aynı gen seti, ancak farklı protein seti

23. Herhangi bir yapı ve işleve sahip hücrelerde hangi işlemler gerçekleşmez:

1) protein sentezi 2) metabolizma 3) mitoz 4) mayoz bölünme

24. “Transkripsiyon” kavramı şu süreci ifade eder:

1) DNA çoğalması 2) DNA üzerinde mRNA sentezi

3) mRNA'nın ribozomlara transferi 4) polisom üzerinde protein moleküllerinin oluşturulması

25. Bir protein molekülü hakkında bilgi taşıyan DNA molekülünün bir bölümü:

1)gen 2)fenotip 3)genom 4)genotip

26. Ökaryotlarda transkripsiyon şu durumlarda gerçekleşir:

1) sitoplazma 2) endoplazmik membran 3) lizozomlar 4) çekirdek

27. Protein sentezi şu durumlarda gerçekleşir:

1) granüler endoplazmik retikulum

2) pürüzsüz endoplazmik retikulum 3) çekirdek 4) lizozomlar

28. Bir amino asit kodlanmıştır:

1) dört nükleotid 2) iki nükleotid

29. Bir DNA molekülündeki üçlü ATC nükleotidleri, bir mRNA molekülünün kodonuna karşılık gelecektir:

1) ETİKET 2) UAG 3) UTC 4) TsAU

30. Genetik kodun noktalama işaretleri:

1. belirli proteinleri kodlar 2. protein sentezini tetikler

3. protein sentezini durdurun

31. Bir DNA molekülünün kendi kendini kopyalama süreci.

1. kopyalama 2. onarım 3. reenkarnasyon

32. Biyosentez sürecinde mRNA'nın işlevi.

1. Kalıtsal bilginin depolanması 2. AK'nin ribozomlara taşınması

33. tRNA'ların amino asitleri ribozomlara getirme süreci.

1.transkripsiyon 2.çeviri 3.dönüşüm

34. Aynı protein molekülünü sentezleyen ribozomlar.

1.kromozom 2.polizom 3.megakromozom

35. Amino asitlerin bir protein molekülü oluşturma süreci.

1.transkripsiyon 2.çeviri 3.dönüşüm

36. Matris sentezi reaksiyonları şunları içerir:

1.DNA replikasyonu 2.transkripsiyon, çeviri 3.her iki cevap da doğrudur

37. Bir DNA üçlüsü aşağıdakilerle ilgili bilgi taşır:

1. Bir protein molekülündeki amino asit dizileri

38. Gen aşağıdakilerle ilgili bilgileri kodlar:

1) proteinlerin, yağların ve karbonhidratların yapısı 2) proteinin birincil yapısı

3) DNA'daki nükleotid dizileri

4) 2 veya daha fazla protein molekülündeki amino asit dizileri

39. mRNA sentezi şununla başlar:

1) DNA'nın iki ipliğe ayrılması 2) RNA polimeraz enzimi ile genin etkileşimi

40. Transkripsiyon oluşur:

1) çekirdekte 2) ribozomlarda 3) sitoplazmada 4) pürüzsüz ER kanallarında

41. Aşağıdaki durumlarda ribozomlarda protein sentezi gerçekleşmez:

1) tüberküloz patojeni 2) arılar 3) sinek mantarı 4) bakteriyofaj

42. Çeviri sırasında, bir proteinin polipeptit zincirini bir araya getiren matris şöyledir:

1) DNA'nın her iki ipliği 2) DNA molekülünün ipliklerinden biri

3) bir mRNA molekülü 4) bazı durumlarda DNA zincirlerinden biri, diğerlerinde ise – bir mRNA molekülü

Biyolojik kimya Lelevich Vladimir Valeryanovich

Proteinlerin yapısal organizasyon seviyeleri

Birincil yapı– bir polipeptit zincirindeki amino asitlerin kesin olarak tanımlanmış doğrusal dizisi.

Proteinlerin birincil yapısını incelemeye yönelik stratejik ilkeler, kullanılan yöntemler gelişip geliştikçe önemli değişikliklere uğramıştır. Gelişimlerindeki üç ana aşamaya dikkat edilmelidir. İlk aşama, F. Sanger'in (1953) insülinin amino asit dizisini oluşturmaya yönelik klasik çalışmasıyla başlar, ikincisi - proteinlerin yapısal analizine otomatik bir sıralayıcının yaygın olarak dahil edilmesiyle (20. yüzyılın 70'lerin başı), üçüncüsü - DNA'nın nükleotid dizisini analiz etmek için yüksek hızlı yöntemlerin geliştirilmesiyle (20. yüzyılın 80'li yıllarının başı).

Bir proteinin birincil yapısı şu şekilde belirlenir:

1. Molekülde bulunan amino asitlerin doğası.

2. Her bir amino asidin göreceli miktarı.

3. Polipeptit zincirindeki kesin olarak tanımlanmış bir amino asit dizisi.

Bir proteinin birincil yapısını belirlemeden önce yapılan ön çalışmalar

1. Protein saflaştırması

2. Molekül ağırlığının belirlenmesi.

3. Protez grupların tipinin ve sayısının belirlenmesi (protein konjuge ise).

4. Molekül içi veya moleküller arası disülfit bağlarının varlığının belirlenmesi. Genellikle doğal proteindeki sülfhidril gruplarının varlığı eş zamanlı olarak belirlenir.

5. Alt birimlerin ayrıştırılması, izolasyonu ve sonraki çalışmaları amacıyla 4. yapıya sahip proteinlerin ön işlemi.

Proteinlerin ve polipeptitlerin birincil yapısını belirleme aşamaları

1. Amino asit kompozisyonunun belirlenmesi (hidroliz, amino asit analizörü).

2. N- ve C-terminal amino asitlerin tanımlanması.

3. Polipeptit zincirinin parçalara bölünmesi (tripsin, kimotripsin, siyanojen bromür, hidroksilamin vb.).

4. Peptit fragmanlarının (sıralayıcı) amino asit dizisinin belirlenmesi.

5. Orijinal polipeptit zincirinin başka yollarla bölünmesi ve amino asit dizilerinin belirlenmesi.

6. Örtüşen alanlarda peptit fragmanlarının düzenlenme sırasının oluşturulması (peptit haritalarının elde edilmesi).

N-terminal amino asitleri belirleme yöntemleri

1. Sanger yöntemi.

2. Edman yöntemi (bir sıralayıcıda uygulanır).

3. Dansil klorür ile reaksiyon.

4. Aminopeptidaz kullanan yöntem.

C-terminal amino asitlerini belirleme yöntemleri

1. Akabori yöntemi.

2. Karboksipeptidaz kullanan yöntem.

3. Sodyum borohidrürün kullanıldığı yöntem.

Proteinlerin amino asit dizisine ilişkin genel modeller

1. Tüm proteinler için ortak olan tek bir dizi veya kısmi dizi grubu yoktur.

2. Farklı işlevleri yerine getiren proteinlerin dizilimleri farklıdır.

3. Benzer işlevlere sahip proteinler benzer dizilere sahiptir, ancak genellikle yalnızca küçük bir dizi örtüşmesi vardır.

4. Aynı işlevleri yerine getiren ancak farklı organizmalardan izole edilen özdeş proteinler genellikle önemli dizi benzerliğine sahiptir.

5. Aynı işlevi gören ve aynı türden organizmalardan izole edilen özdeş proteinler hemen hemen her zaman aynı diziye sahiptir.

Protein yapısının en yüksek seviyeleri ve biyolojik aktiviteleri yakından ilişkilidir ve aslında amino asit dizisi tarafından belirlenir. Yani, birincil yapı genetik olarak belirlenir ve proteinlerin bireysel özelliklerini, tür özgüllüğünü belirler ve sonraki tüm yapılar temelinde oluşturulur.

Bir proteinin ikincil yapısı, fonksiyonel grupları arasındaki etkileşimlerden kaynaklanan bir polipeptit zincirinin konfigürasyonudur.

İkincil yapı türleri:

1.?-helis.

2. Katlanmış sayfa (?-yapısı).

3. İstatistiksel karışıklık.

İlk iki çeşit düzenli bir düzenlemeyi, üçüncüsü ise düzensiz bir düzenlemeyi temsil eder.

Proteinlerin süperikincil yapısı.

Farklı yapı ve işlevlere sahip proteinlerin konformasyonlarının karşılaştırılması, içlerinde benzer ikincil yapı elemanları kombinasyonlarının varlığını ortaya çıkardı. İkincil yapıların bu spesifik oluşum sırasına süperikincil yapı adı verilir. Süperikincil yapı, radikaller arası etkileşimler nedeniyle oluşur.

Proteinlerin süper ikincil yapı türleri:

1.?-varil tipinin süperikincil yapısı. Gerçekten her bir?-yapısının içeride yer aldığı ve yüzeyde yer alan zincirin?-sarmal bölümü ile bağlandığı bir varili andırıyor. Bazı enzimlerin karakteristiği - triosefosfat izomeraz, piruvat kinaz.

2. Yapısal motif “?-helis – dönüş – ?-helis”. Birçok DNA bağlayıcı proteinde bulunur.

3. “Çinko parmak” şeklindeki süperikincil yapı. Ayrıca DNA bağlayıcı proteinlerin karakteristiğidir. Bir "çinko parmak", bir çinko atomunun dört amino asit radikaline bağlandığı yaklaşık 20 amino asit içeren bir protein parçasıdır: genellikle iki sistein kalıntısı ve iki histidin kalıntısı.

4. Lösin fermuarının süperikincil yapısı. Protomerlerin veya bireysel proteinlerin kompleksler halinde birleştirilmesi bazen "lösin fermuarları" adı verilen yapısal motifler kullanılarak gerçekleştirilir. Böyle bir protein bağlantısının bir örneği histonlardır. Bunlar çok sayıda pozitif yüklü amino asit (arginin ve lizin) içeren nükleer proteinlerdir. Tüm monomerlerin güçlü bir pozitif yüke sahip olmasına rağmen, histon molekülleri "lösin fermuarları" kullanılarak kompleksleştirilir.

α-helislerin ve β-yapıların varlığına bağlı olarak küresel proteinler 4 kategoriye ayrılabilir:

Bir proteinin üçüncül yapısı, polipeptit zincirinin uzaysal yönelimi veya belirli bir hacimde katlanma şeklidir.

Üçüncül yapının şekline bağlı olarak küresel ve fibriler proteinler ayırt edilir. Küresel proteinlerde a-sarmal sıklıkla baskındır; fibriler proteinler a-yapısı temelinde oluşturulur.

Aşağıdakiler küresel bir proteinin üçüncül yapısının stabilize edilmesinde rol oynayabilir:

1. sarmal bir yapının hidrojen bağları;

2. Hidrojen bağları?-yapıları;

3. yan zincir radikalleri arasındaki hidrojen bağları;

4. Polar olmayan gruplar arasındaki hidrofobik etkileşimler;

5. Zıt yüklü gruplar arasındaki elektrostatik etkileşimler;

6. disülfit bağları;

7. Metal iyonlarının koordinasyon bağları.

Bir proteinin dördüncül yapısı, aynı (veya farklı) birincil, ikincil veya üçüncül yapıya sahip bireysel polipeptit zincirlerinin uzaya yerleştirilmesi ve yapısal ve işlevsel olarak birleşik bir makromoleküler oluşumun oluşturulması için bir yöntemdir.

Kuaterner yapı, birkaç alt birimden oluşan proteinlerin karakteristiğidir. Kuaterner yapıdaki alt birimlerin tamamlayıcı bölgeleri arasındaki etkileşim, hidrojen ve iyonik bağlar, van der Waals kuvvetleri ve hidrofobik etkileşimler kullanılarak gerçekleştirilir. Kovalent bağlar daha az sıklıkla ortaya çıkar.

Bir uzun polipeptit zincirine kıyasla alt birim protein yapısının avantajları.

İlk olarak, bir alt birim yapısının varlığı, genetik materyali "kaydetmenize" olanak tanır. Aynı alt birimlerden oluşan oligomerik proteinler için yapısal genin boyutu ve buna bağlı olarak haberci RNA'nın uzunluğu keskin bir şekilde azalır.

İkincisi, nispeten küçük zincir boyutuyla, protein moleküllerinin biyosentezi sırasında oluşabilecek rastgele hataların etkisi azalır. Ek olarak, alt birimlerin tek bir kompleks halinde birleştirilmesi sırasında "yanlış", hatalı polipeptitlerin ek olarak reddedilmesi de mümkündür.

Üçüncüsü, birçok proteinde bir alt birim yapısının varlığı, hücrenin birleşme-ayrılma dengesini bir yöne veya diğerine kaydırarak aktivitelerini kolayca düzenlemesine olanak tanır.

Son olarak alt birim yapısı moleküler evrim sürecini kolaylaştırır ve hızlandırır. Dördüncül yapıya geçiş sırasında bu değişikliklerin çoklu olarak artması nedeniyle üçüncül yapı seviyesinde sadece küçük konformasyonel değişikliklere yol açan mutasyonlar, proteinde yeni özelliklerin ortaya çıkmasına katkıda bulunabilir.