Proteiner är komplexa makromolekyler med komplicerade strukturer som dikterar deras funktion. De strukturella nivåerna för ett protein är en hierarkisk organisation som beskriver dess vikning och arrangemang från det enklaste till det mest komplexa:
1. Primärstruktur:
* Definition: Den linjära sekvensen av aminosyror i en polypeptidkedja.
* determinant: Den genetiska koden (DNA -sekvens) dikterar ordningen på aminosyror.
* hur det är annorlunda: Denna nivå är helt enkelt en sträng av aminosyror, som saknar någon specifik tredimensionell form.
2. Sekundär struktur:
* Definition: Lokala, regelbundna vikningsmönster i polypeptidkedjan, främst drivs av vätebindning mellan ryggradsatomer.
* determinant: Interaktioner mellan aminosyrans ryggrad (inte sidokedjor) dikterar dessa mönster.
* hur det är annorlunda: Bildar alfa-helices (spiralformade strukturer) och beta-ark (platta, veckade strukturer), vilket lägger till ett lager av komplexitet i den linjära kedjan.
3. Tertiär struktur:
* Definition: Den övergripande tredimensionella formen av en enda polypeptidkedja, som är resultatet av interaktioner mellan aminosyrasidkedjor.
* determinant: Interaktioner mellan sidokedjor, inklusive vätebindning, joniska interaktioner, hydrofoba interaktioner och disulfidbroar.
* hur det är annorlunda: Denna nivå innehåller den sekundära strukturen och ger ytterligare komplexitet genom interaktioner mellan sidokedjor, vilket resulterar i en unik, funktionell form.
4. Kvaternär struktur:
* Definition: Arrangemanget av flera polypeptidkedjor (underenheter) inom ett proteinkomplex.
* determinant: Interaktioner mellan underenheter, liknande de i tertiär struktur, såsom vätebindning, joniska interaktioner, hydrofoba interaktioner och disulfidbroar.
* hur det är annorlunda: Denna nivå gäller endast proteiner som består av flera polypeptidkedjor, vilket lägger till ytterligare komplexitet och interaktion mellan dessa kedjor.
Sammanfattningsvis bestäms de strukturella nivåerna av proteiner av:
* Primärstruktur: Genetisk kod
* Sekundär struktur: Interaktioner mellan polypeptidryggraden
* tertiär struktur: Interaktioner mellan aminosyrasidokedjor
* kvartärstruktur: Interaktioner mellan polypeptidunderenheter
Varje nivå bygger på den föregående och skapar en komplex hierarki av strukturell organisation som i slutändan bestämmer proteinets funktion.
Viktig anmärkning: Medan den primära strukturen är planen påverkar många andra faktorer proteinvikning, inklusive:
* cellulär miljö: Temperatur, pH och andra cellulära komponenter kan påverka vikningen.
* chaperonproteiner: Dessa proteiner hjälper till med korrekt vikning och förhindrar felfoldning.
* Post-translationella modifieringar: Kemiska modifieringar efter översättning kan påverka vikning och funktion.
Att förstå de strukturella nivåerna av proteiner är avgörande för att förstå deras olika funktioner i biologiska system.
