Charakteristické guľové proteíny, štruktúra, príklady

Ten guľometové proteíny Sú to proteíny, ktoré majú terciárnu štruktúru, v ktorej sú peptidové reťazce fixované v globálnom vzhľade. Väčšina z bunkových proteínov zodpovedá tejto skupine, proteíny s enzymatickou aktivitou sú najdôležitejšie.

Proteíny predstavujú veľmi špeciálny typ molekúl v bunkách, ktoré tvoria všetky živé bytosti. Jeho štruktúra pozostáva z kombinácie 20 aminokyselín, ktoré sa opakujú v rôznych pomeroch a ktoré sa navzájom viažu prostredníctvom chemických väzieb, v geneticky určenom poradí alebo sekvencii.

Štruktúra troch globulárnych proteínov, ktoré transportujú kyslík: leghemoglobín, hemoglobín a myoglobín (Zdroj: Veronica Stafford/CC BY-SA (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/4.0) Via Wikimedia Commons)

Sú mimoriadne hojní a plnia základné funkcie z mnohých pohľadov na život bunky, do tej miery, že bez nich existencia života, ako vieme, že by to nebolo možné.

Každý druh, ktorý žije na Zemi, má špecifickú sadu bielkovín a viac.

[TOC]

Guľové a vláknité proteíny

Vedci venovaní štúdiu proteínov ich tradične klasifikovali podľa mnohých parametrov, ale jedným z najdôležitejších je štruktúra. Podľa trojrozmernej štruktúry, ktorú prijímajú, môžu byť proteíny vláknité alebo guľové.

Vláknité proteíny sú tie, ktoré majú predĺžený vzhľad, pretože ich peptidové reťazce sú vo všeobecnosti rovnobežné navzájom. Tieto proteíny majú veľa funkcií, ale najdôležitejšie sa týkajú štruktúry, podpory a biomechaniky buniek.

Dva klasické príklady vláknitých proteínov v ľudskom tele a iných zvieratách sú keratín a kolagén, ktoré sa podieľajú na tvorbe vlasov a nechtov (prvé) a kože, kosti a šľachy (posledné).

Na druhej strane guľové proteíny sú proteíny, ktoré majú zaoblenejšiu alebo sférickejšiu trojrozmernú konformáciu, takže sa môžu zdať trochu kompaktnejšie a nepravidelnejšie. Tieto proteíny sa nezúčastňujú priamo z bunkovej štruktúry, ale majú základnú funkčnú úlohu.

Môže vám slúžiť: TaxizmusŠtruktúra hemoglobínu

Príkladmi globulárnych proteínov sú proteíny s enzymatickou aktivitou (enzýmy), ako napríklad hemoglobín, ktoré sa podieľa na transporte kyslíka cez krv a Imunoglobulíny, ktoré fungujú v imunitnom systéme cicavcov.

Charakteristiky globulárnych proteínov

Rozpustnosť

Globulárne proteíny sú čiastočne rozpustné vo vode, aspekt veľkého významu, pretože sú skutočne hojné vo vodnom prostredí cytosolu a v lúmene rôznych bunkových organel, kde vykonávajú svoje funkcie.

Štruktúra

Zatiaľ čo vláknité proteíny sú takmer vždy tvorené opakujúcim sa typom sekundárnej štruktúry, globulárne proteíny sú heterogénnejšie, pretože sa vyznačujú prezentovaním v celom svojich peptidových reťazcoch Rôzne typy sekundárnych štruktúr, ktoré sa navzájom zložia.

Funkcia

V skupine guľových proteínov sú všetky enzýmy, veľké množstvo transportných proteínov, regulačné proteíny, motorické proteíny a mnoho ďalších, takže ide o veľmi rozmanitú skupinu, a to z hľadiska štruktúry a veľkosti a funkcie.

Konformácia

Rovnako ako pre vláknité proteíny, všetky informácie potrebné na dosiahnutie skladacej a štrukturálnej konformácie globulárnych proteínov sú určené aminokyselinovou sekvenciou, ktorá zase závisí od informácií obsiahnutých v génoch, ktoré ich kódujú.

Klasifikácia

Všeobecne sú tieto proteíny klasifikované podľa ich funkcie a každá kategória je tiež rozdelená do mnohých podkategórií. Dobrým príkladom je klasifikácia enzýmov, ktorá je v súčasnosti založená na type reakcie, na ktorej sa zúčastňujú.

Štruktúra guľových proteínov

Globulárne proteíny sú ako také definované vďaka natívnej konformácii ich terciárnych štruktúr, v ktorých sa aminokyselinové reťazce prispôsobia, aby tvorili relatívne sférickú štruktúru, zvyčajne čalúnenú hydrofilnými aminokyselinami (ktoré interagujú s vodou), ktoré chránia hydrofóbnejšie jadro ( ktorý neinteraguje s vodou).

Môže vám slúžiť: faktor nekrózy nádoru (TNF): štruktúra, mechanizmus akcie, funkcia

Primárna a sekundárna štruktúra

Rovnako ako vláknité proteíny, aj guľové proteíny majú primárnu štruktúru tvorenú lineárnym reťazcom aminokyselín, ktoré ich tvoria, ktoré sú ubytované v vrtúľoch alfa alebo beta listoch, čo vedie k vzniku sekundárnej štruktúry.

Terciárna a kvartérna štruktúra

Terciárna štruktúra globulárnych proteínov sa vytvára spontánne a je udržiavaná interakciami medzi aminokyselinovými reťazcami, ktoré ich tvoria.

Je to kompaktná a semi -skrytá konformácia, ktorá je tak kompaktná, že sa podobá konzervácii kryštálu. Je určená interakciami medzi rôznymi sekundárnymi štruktúrami, ktoré môžu existovať v rovnakom polypeptidovom reťazci.

Zistilo sa, že sily, ktoré udržiavajú interakciu medzi týmito reťazcami, sú zvyčajne slabé, ako napríklad interakcie van der Waals medzi najviac hydrofóbnymi aminokyselinami (apolárne väzby) alebo ako vodíkové mostíky medzi najviac hydrofilnejšími aminokyselinami (polárne väzby (polarné väzby (polarné väzby (polarné väzby (polarné väzby (polarné väzby (polarné väzby (polarné väzby (polarné väzby (polarné väzby (polarné väzby (polarné väzby (polarné väzby (polarné väzby (polarné väzby (polarné väzby (polarné väzby (polarné väzby (polarné väzby (polarné väzby (polarné väzby (polarné väzby (polarné väzby (polarné väzby (polarné väzby (polarné väzby (polarné väzby (polarné väzby (polarné väzby. odkazy).

Mnoho guľových proteínov, najmä veľké, má navyše rôzne „laloky“ alebo „domény“, ktoré môžu mať rôzne funkcie v rámci tej istej molekuly.

Podobne sa v prírode vyskytujú niektoré globulárne proteíny ako veľké proteínové komplexy, ktoré sa skladajú z diskrétnych (samostatných) polypeptidových reťazcov, známe tiež ako Podjednotky, Preto sa hovorí, že ide o proteíny s kvartérnymi štruktúrami.

Príklady guľových proteínov

Existuje mnoho príkladov guľových proteínov, niektoré náležitosti pre bunkové a iné nie toľko, ale čo je v prípade, vždy jej štruktúra súvisí s jej funkciou.

Na bunkovej úrovni môžeme teda hovoriť o niektorých proteínoch, ktoré sa podieľajú na najdôležitejších metabolických dráhach, ako napríklad:

HExeobáza

Šesťheskáza

Je to relatívne malý globulárny proteín, ktorý sa nachádza v takmer všetkých živých bunkách, kde je zodpovedný za katalyzovanie fosforylačnej reakcie glukózového odpadu v prvej časti glykolytickej cesty.

SiežUccinato dehydrogenáza

Veľká dehydrogenáza

Je to mitochondriálny proteínový komplex, ktorý pozostáva zo štyroch podjednotiek (A-d) a ktoré sa zúčastňujú na cykle kyseliny trikarboxylovej (Krebs Cycle), ako aj v elektrónovom dopravnom reťazci, dva základné procesy na výrobu bunkovej energie vo forme ATPPPPPP.

Môže vám slúžiť: biotické a abiotické faktory džungle

V ľudskom tele a v prípade iných zvierat existujú aj ďalšie veľmi dôležité proteíny, ako je hemoglobín a imunoglobulíny.

HEmoglobín

Hemoglobín

Je to, rovnako ako sukcinátdehydrogenáza, globulárny proteín s kvartérnou štruktúrou, pretože je tvorený dvoma pármi rôznych podjednotiek, známych ako alfa reťazce a beta reťazce. Nachádza sa vo vnútri červených krviniek, kde sa podieľa na transporte kyslíka do tkanív.

MŠtrbina

Štruktúra imunoglobulínu, tiež nazývaná protilátka

Je to tiež globulárny proteín, ktorý sa viaže na kyslík, ale má iba terciárnu štruktúru a nachádza sa výlučne v bunkách kostrových svalov zvierat stavovcov.

Jonmunoglobulíny

Imunoglobulín IgG2

Sú to guľové glykoproteíny prítomné u mnohých zvierat, najmä v krvi, lymfatických a vaskularizovaných tkanivách, kde cvičia ako členovia imunitného systému.

Rovnako ako hemoglobín a sukcinát dehydrogenázy majú tieto proteíny kvartérnu štruktúru, pretože sú tvorené dvoma pármi podjednotiek: dva ťažké reťazce a dva ľahké reťazce.

Aquaporín

Aquaporín

Ďalším globulárnym proteínom, bežným u živočíšnych a rastlinných buniek, je proteín, ktorý tvorí membránové kanály na transport vody, známy ako lepšie známy ako aquaporín.

Aquaporíny sú klasifikované ako guľové proteíny, ale sú to komplexné membránové proteíny, ktoré sú fixované v kvartérnych štruktúrach tvorených niekoľkými identickými podjednotkami.

Odkazy

1. Chan, h. Siež., & Dill, K. Do. (1990). Pôvod štruktúry v guľkových proteínoch. Zborník Národnej akadémie vied, 87 (16), 6388-6392.
2. Vďaku, K., & Prossa, s. (2007). Imunoglobulíny.
3. Gromiha, m. M. (2010). Bioinformatický proteín: od sekvencie po funkciu. Akademická tlač.
4. Gromiha, m. M., Nagarajan, r., & Sailvaraj, s. (2019). Bioinformatický štrukturálny proteín: Prehľad.
5. Nelson, D. L., Lehninger, a. L., & Cox, M. M. (2008). Lehninger princípy biochémie. Macmillan.
6. Verkman a. Siež. (2013). Vodná voda. Aktuálna biológia: CB, 23 (2), R52-R55. https: // doi.org/10.1016/j.Mláďa.2012.jedenásť.025