Långa kedjor eller polymerer av aminosyror kallas proteiner (även om proteiner inte behöver vara exklusiva aminosyror). Aminosyrorna är kopplade med vad som är "peptidbindningar". Aminosyrernas ordning bestäms av nukleotidernas ordning (det genetiska "alfabetet") i en DNA-gen, som i sin tur bestämmer hur proteinet viks upp och fungerar.
Produktion av protein från aminosyror
Processen att koppla aminosyror till proteiner börjar i cellkärnan. Messenger RNA (mRNA) för en gen skapas med en DNA-sträckning som en mall. MRNA reser sig sedan utanför kärnan till proteinproducenter som kallas "ribosomer". Det är här protein produceras. I ribosomerna placerar överförings-RNA (tRNA) sedan aminosyror på mRNA. I huvudsak används mRNA som en mall för att bygga proteinet.
Peptidbindning mellan aminosyror
Aminosyror sammanfogas från varandra till långa linjära polymerer. Specifikt fäster karboxylsyragruppen (-CO) av en aminosyra till aminogruppen (-NH) i det följande. Denna bindning kallas en "peptidbindning." Sådana kedjor av aminosyror kallas "polypeptider".
Sidokedjor av aminosyror
Aminosyrorna har sidokedjor fästa vid den centrala kolatomen . Dessa sidokedjor har olika elektrostatiska egenskaper (bindning). Detta är viktigt för hur det initialt linjära proteinet viks upp när det släpps från mRNA-mallen.
Aminosyrordon och proteinfyllning
Formerna av proteinet bestäms av aminosyrasekvensen. Banden i en lång polypeptidkedja möjliggör fri rotation av atomerna, vilket ger proteinets ryggrad stor flexibilitet. De flesta polypeptidkedjorna viks emellertid i endast en form, och de flesta gör det så spontant.
Sidkedjor och vikning
Vikningen bestäms av orden av aminosyrans sidokedjor . Dessa sidokedjor interagerar med varje och vattnet i cellen. De polära sidokedjorna tenderar att vrida ut mot vattnet. De icke-polära sidokedjorna omvandlas till proteinbollens mitt, som är hydrofobt (misslikande vatten). Fördelningen av polära och icke-polära ställen är därför en av de viktigaste faktorerna som reglerar vikningen av proteinet.
Antal kombinationer av aminosyror
20 aminosyror används för att producera proteiner. Medan det finns 20 ^ n olika polypeptider som är n aminosyror långa, skulle en mycket liten fraktion av de resulterande proteinerna vara stabila. De flesta skulle ha många former med nära likvärdiga energinivåer. Att kunna byta form enkelt för att anta en annan energinivå skulle därför inte vara tillräckligt stabila för att vara användbar för organismen. En aminosyra på fel plats kan därför göra ett protein värdelöst. Därför drabbar de flesta mutationerna i DNA inte organismen. Endast genom en enorm mängd försök och fel är användbara proteiner utvecklade.
