Zawartość
- Produkcja białka z aminokwasów
- Wiązanie peptydowe między aminokwasami
- Boczne łańcuchy aminokwasów
- Zamówienie aminokwasów i składanie białek
- Boczne łańcuchy i składane
- Liczba kombinacji aminokwasów
Długie łańcuchy lub polimery aminokwasów nazywane są białkami (chociaż białka nie muszą być wyłącznie aminokwasami). Aminokwasy są połączone przez „wiązania peptydowe”. Kolejność aminokwasów jest określona przez kolejność nukleotydów (genetyczny „alfabet”) w genie DNA, który z kolei określa, jak białko się składa i funkcjonuje.
Produkcja białka z aminokwasów
Proces łączenia aminokwasów z białkami rozpoczyna się w jądrze komórkowym. Posłaniec RNA (mRNA) dla genu jest tworzony przy użyciu odcinka DNA jako matrycy. Następnie mRNA podróżuje poza jądro do producentów białka zwanych „rybosomami”. To właśnie tam powstaje białko. W rybosomach przenieś RNA (tRNA), a następnie przyklei aminokwasy do mRNA. Zasadniczo mRNA jest stosowany jako matryca do budowy białka.
Wiązanie peptydowe między aminokwasami
Aminokwasy są łączone od stóp do głów w długie liniowe polimery. W szczególności grupa kwasu karboksylowego (-CO) jednego aminokwasu przyłącza się do grupy aminowej (-NH) następnego. Wiązanie to nazywa się „wiązaniem peptydowym”. Takie łańcuchy aminokwasów nazywane są „polipeptydami”.
Boczne łańcuchy aminokwasów
Aminokwasy mają łańcuchy boczne przyłączone do centralnego atomu węgla. Te łańcuchy boczne mają różne właściwości elektrostatyczne (wiązanie). Jest to ważne w sposobie, w jaki początkowo liniowe białko zwija się po uwolnieniu z matrycy mRNA.
Zamówienie aminokwasów i składanie białek
Kształt białka zależy od sekwencji aminokwasowej. Wiązania w długim łańcuchu polipeptydowym umożliwiają swobodną rotację atomów, co daje kręgosłupa białka dużą elastyczność. Większość łańcuchów polipeptydowych składa się jednak tylko w jednym kształcie i większość z nich robi to spontanicznie.
Boczne łańcuchy i składane
Zwijanie zależy od kolejności łańcuchów bocznych aminokwasów. Te łańcuchy boczne oddziałują z każdym i z wodą w komórce. Polarne łańcuchy boczne skręcają się w stronę wody. Niepolarne łańcuchy boczne zamieniają się w środek kulki białka, będąc hydrofobowymi (nie lubiąca wody). Rozmieszczenie miejsc polarnych i niepolarnych jest zatem jednym z najważniejszych czynników rządzących fałdowaniem białka.
Liczba kombinacji aminokwasów
Do wytwarzania białek wykorzystuje się 20 aminokwasów. Chociaż istnieje 20 ^ różnych polipeptydów o długości n aminokwasów, bardzo mała część powstałych białek byłaby stabilna. Większość miałaby wiele kształtów o niemal równoważnych poziomach energii. Będąc w stanie łatwo zmieniać kształt, aby przyjąć inny poziom energii, nie byłyby zatem wystarczająco stabilne, aby były użyteczne dla organizmu. Jeden aminokwas w niewłaściwym miejscu może zatem uczynić białko bezużytecznym. Dlatego większość mutacji w DNA nie jest korzystna dla organizmu. Tylko dzięki ogromnej ilości prób i błędów powstają przydatne białka.