Inligting

2.3: Struktuur en Funksie- Proteïene I - Biologie

2.3: Struktuur en Funksie- Proteïene I - Biologie



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Sintese van proteïene vind plaas in die ribosome en gaan voort deur die karboksielterminus van die eerste aminosuur aan die aminoterminus van die volgende een te verbind (Figuur 2.19). Die einde van die proteïen met die vrye a-aminogroep word die aminoterminus of N-terminus genoem. Die ander kant word die karboksielterminus of C-terminus genoem, aangesien dit die enigste vrye α-karboksielgroep bevat. Al die ander α-aminogroepe en α-karboksielgroepe is vasgebind in die vorming van peptied. Proteïene word gesintetiseer vanaf die aminoterminus en eindig by die karboksielterminus.

Skematies kan ons in figuur 2.18 sien hoe opeenvolgende R-groepe van 'n proteïen in 'n afwisselende oriëntasie aan weerskante van die polipeptiedketting gerangskik is. Organisering van R-groepe op hierdie manier is nie lukraak nie. Steriese hindering kan voorkom wanneer opeenvolgende R-groepe op dieselfde kant van 'n peptiedruggraat georiënteer is (Figuur 2.20)

Primêre struktuur

Primêre struktuur is die uiteindelike determinant van die algehele konformasie van 'n proteïen. Die primêre struktuur van enige proteïen het by sy huidige toestand aangekom as gevolg van mutasie en seleksie oor evolusionêre tyd. Die primêre struktuur van proteïene word bepaal deur die volgorde van DNA wat daarvoor in die genoom kodeer. Streke van DNA-spesifiserende proteïene staan ​​bekend as koderende streke (of gene).

Die basisvolgordes van hierdie streke spesifiseer direk die volgorde van aminosure in proteïene, met 'n een-tot-een ooreenkoms tussen die kodons (groepe van drie opeenvolgende basisse) in die DNA en die aminosure in die gekodeerde proteïen. Die volgorde van kodons in DNA, gekopieer na boodskapper-RNA, spesifiseer 'n volgorde van aminosure in 'n proteïen. (Figuur 2.21).

Die volgorde waarin die aminosure in proteïensintese bymekaar gebring word, begin 'n stel interaksies tussen aminosure definieer, selfs al vind die sintese plaas. Dit wil sê, 'n polipeptied kan vou selfs terwyl dit gemaak word. Die volgorde van die R-groepstrukture en gevolglike interaksies is baie belangrik omdat vroeë interaksies latere interaksies beïnvloed. Dit is omdat interaksies strukture begin vestig - sekondêr en tersiêr. As 'n heliese struktuur (sekondêre struktuur) byvoorbeeld begin vorm, kan die moontlikhede vir interaksie van 'n bepaalde aminosuur Rgroep anders wees as wanneer die heliks nie gevorm het nie (Figuur 2.22). R-groep interaksies kan ook buigings in 'n polipeptiedvolgorde (tersiêre struktuur) veroorsaak en hierdie buigings kan (in sommige gevalle) geleenthede skep vir interaksies wat nie moontlik sou gewees het sonder die buiging nie of voorkom (in ander gevalle) soortgelyke interaksie moontlikhede.

Sekondêre struktuur

Soos proteïensintese vorder, begin interaksies tussen aminosure naby aan mekaar voorkom, wat aanleiding gee tot plaaslike patrone wat sekondêre struktuur genoem word. Hierdie sekondêre strukture sluit die bekende α-heliks en β-stringe in. Albei is in 1951 deur Linus Pauling, Robert Corey en Herman Branson voorspel. Elke struktuur het unieke kenmerke.

α-heliks

Die α-heliks het 'n opgerolde struktuur, met 3,6 aminosure per draai van die heliks (5 heliese draaie = 18 aminosure). Helikse is oorwegend regshandig - slegs in seldsame gevalle, soos in rye met baie glisiene, kan linkshandige α-helikse vorm. In die α-heliks vorm waterstofbindings tussen C=O-groepe en N-H-groepe in die polipeptiedruggraat wat vier aminosure ver is. Hierdie waterstofbindings is die primêre kragte wat die α-heliks stabiliseer.

Ons gebruik die terme styg, herhaal en toonhoogte om die parameters van enige heliks te beskryf. Die herhaling is die aantal residue in 'n heliks voordat dit homself begin herhaal. Vir 'n α-heliks is die herhaling 3,6 aminosure per draai van die heliks. Die styging is die afstand wat die heliks verhoog met die byvoeging van elke oorblyfsel. Vir 'n α-heliks is dit 0,15 nm per aminosuur. Die steek is die afstand tussen volledige draaie van die heliks. Vir 'n α-heliks is dit 0,54 nm. Die stabiliteit van 'n α-heliks word versterk deur die teenwoordigheid van die aminosuur aspartaat.

β string/vel

'n Heliks is natuurlik 'n driedimensionele voorwerp. 'n Afgeplatte vorm van heliks in twee dimensies is 'n algemene beskrywing vir 'n β-string. Eerder as spoele, het β-stringe buigings en dit word soms na verwys as plooie, soos die plooie in 'n gordyn. β-stringe kan georganiseer word om uitgebreide georganiseerde strukture te vorm, soos velle, vate en ander rangskikkings.

Hoër orde β-strengstrukture word soms supersekondêre strukture genoem), aangesien dit interaksies tussen aminosure behels wat nie in die primêre volgorde sluit nie. Hierdie strukture word ook gestabiliseer deur waterstofbindings tussen karboniel suurstofatome en waterstowwe van amiengroepe in die polipeptiedruggraat (Figuur 2.28). In 'n hoër orde struktuur kan stringe parallel gerangskik word (amino-tot-karboksiel-oriëntasies dieselfde) of anti-parallel (amino-tot-karboksiel-oriëntasies teenoor mekaar) (in Figuur 2.27 word die rigting van die string getoon deur die pylpunt in die lint diagramme).

Draaie

Draaie (soms genoem omgekeerde draaie) is 'n tipe sekondêre struktuur wat, soos die naam aandui, 'n draai in die struktuur van 'n polipeptiedketting veroorsaak. Draaie gee uiteindelik aanleiding tot tersiêre struktuur, wat onderbrekings veroorsaak in die sekondêre strukture (α- helices en β-stringe) en dien dikwels as verbindingsgebiede tussen twee streke van sekondêre struktuur in 'n proteïen. Prolien en glisien speel algemene rolle in beurte, wat onderskeidelik minder buigsaamheid (begin die draai) en groter buigsaamheid (fasiliteer die draai) bied.

Daar is ten minste vyf tipes draaie, met talle variasies van elk wat aanleiding gee tot baie verskillende draaie. Die vyf tipes beurte is

• δ-draaie - eindaminosure word deur een peptiedbinding geskei

• γ -draaie - skeiding deur twee peptiedbindings

• β -draaie - skeiding deur drie peptiedbindings

• α -draaie - skeiding deur vier peptiedbindings

• π -draaie - skeiding deur vyf bindings

Hiervan is die β-draaie die algemeenste vorm en die δ-draaie is teoreties, maar onwaarskynlik, as gevolg van steriese beperkings. Figuur 2.29 beeld 'n β-draai uit.

310 helices

Benewens die α-heliks, β-stringe en verskeie draaie, word ander gereelde, herhalende strukture in proteïene gesien, maar kom baie minder algemeen voor. Die 310 helix is ​​die vierde volopste sekondêre struktuur in proteïene, wat ongeveer 10-15% van alle helices uitmaak. Die heliks ontleen sy naam aan die feit dat dit 10 aminosure in 3 draaie bevat. Dit is regshandig. Waterstofbindings vorm tussen aminosure wat drie residue uitmekaar is. Mees algemeen, die 310 heliks verskyn aan die amien- of karboksieleinde van 'n α-heliks. Soos die α-helix, is die 310 helix word gestabiliseer deur die teenwoordigheid van aspartaat in sy volgorde.

π-helikse

'n π-heliks kan beskou word as 'n spesiale tipe α-heliks. Sommige bronne beskryf dit as 'n α-heliks met 'n ekstra aminosuur in die middel daarvan (Figuur 2.32). π-helikse is nie juis skaars nie, en kom ten minste een keer in soveel as 15% van alle proteïene voor. Soos die α-heliks is die π-heliks regshandig, maar waar die α-heliks 18 aminosure in 5 draaie het, het die π-heliks 22 aminosure in 5 draaie. π-helikse strek gewoonlik nie vir baie lang afstande nie. Die meeste is net sowat 7 aminosure lank en die volgorde kom byna altyd in die middel van 'n α-helikale streek voor.

Ramachandran erwe

In 1963 het G.N. Ramachandran, C. Ramakrishnan en V. Sasisekharan het 'n nuwe manier beskryf om proteïenstruktuur te beskryf. As 'n mens die ruggraat van 'n polipeptiedketting in ag neem, bestaan ​​dit uit 'n herhalende stel van drie bindings. Opeenvolgend (in die amino-na-karboksielrigting) is hulle 1) 'n roteerbare binding (ψ) tussen α-koolstof en α-karboksiel wat die peptiedbinding voorafgaan (sien HIER), 2) 'n nie-roteerbare peptiedbinding (ω) tussen die α -karboksiel- en α-amiengroepe), en 3) 'n roteerbare binding (φ) tussen die α-amien en α-koolstof na die peptiedbinding (sien HIER). Let op in Figure 2.33 en 2.34 dat die amino-na-karboksielrigting regs na links is.

Die teenwoordigheid van die karbonielsuurstof op die α-karboksielgroep laat die peptiedbinding as 'n resonante struktuur bestaan, wat beteken dat dit van die tyd as 'n dubbelbinding optree. Dubbelbindings kan natuurlik nie draai nie, maar die bindings aan weerskante daarvan het 'n mate van rotasievryheid. Die φ en ψ hoeke is beperk tot sekere waardes, omdat sommige hoeke steriese hindernisse tot gevolg sal hê. Boonop het elke tipe sekondêre struktuur 'n kenmerkende reeks waardes vir φ en ψ.

Ramachandran en kollegas het teoretiese berekeninge gemaak van die energetiese stabiliteit van alle moontlike hoeke van 0° tot 360° vir elk van die φ- en ψ-hoeke en die resultate op 'n Ramachandran-plot (ook genoem 'n φ-ψ-plot) geteken, wat streke van hoeke afbaken. wat teoreties die mees stabiele was (Figuur 2.35).

Drie primêre streke van stabiliteit is geïdentifiseer, wat ooreenstem met φ-ψ-hoeke van β-stringe (links bo), regshandige α-helikse (links onder), en linkshandige α-helikse (regs bo). Die plotte van voorspelde stabiliteit is merkwaardig akkuraat in vergelyking met φ-ψ hoeke van werklike proteïene.

Sekondêre struktuur voorspelling

Tabel 2.3 - Relatiewe neigings van elke aminosuur om in 'n sekondêre struktuur te wees. Hoër waardes dui op groter neiging Beeld deur Penelope Irving

Deur primêre struktuur (aminosuurvolgorde) te vergelyk met bekende 3D-proteïenstrukture, kan 'n mens tel elke keer wanneer 'n aminosuur in 'n α-heliks, β-string/vel of 'n draai gevind word. Rekenaaranalise van duisende van hierdie rye laat 'n mens toe om 'n waarskynlikheid toe te ken dat enige gegewe aminosuur in elk van hierdie strukture voorkom. Deur hierdie neigings te gebruik, kan 'n mens, met tot 80% akkuraatheid, streke van sekondêre struktuur in 'n proteïen voorspel wat uitsluitlik op aminosuurvolgorde gebaseer is.

Dit word in tabel 2.3 gesien. Voorkoms in primêre volgorde van drie opeenvolgende aminosure met relatiewe neigings hoër as een is 'n aanduiding dat daardie area van die polipeptied in die ooreenstemmende sekondêre struktuur is. ’n Aanlynhulpbron vir die voorspelling van sekondêre strukture genaamd PSIPRED is HIER beskikbaar.

Hidrofobisiteit

Tabel 2.4 - Hidropatie tellings

Die chemie van aminosuur Rgroepe beïnvloed die strukture waarin hulle die meeste voorkom. Subsets van hul chemiese eienskappe kan leidrade gee tot struktuur en, soms, sellulêre ligging. 'N Uitstekende voorbeeld is die hidrofobisiteit (neigings wat water vermy) van sommige R -groepe. Gegewe die waterige omgewing van die sel, is sulke R-groepe waarskynlik nie aan die buitekant van 'n gevoude proteïen nie.

Hierdie reël geld egter nie vir streke van proteïen wat in die lipieddubbellae van sellulêre/organelmembrane ingebed kan wees nie. Dit is omdat die gebied van sulke proteïene wat die transmembraandomeine vorm, in die hidrofobiese omgewing in die middel van die lipieddubbellaag begrawe is.

Dit is nie verbasend dat die skandering van primêre volgordes vir spesifieke grootte/gespasiëerde stukke hidrofobiese aminosure kan help om proteïene wat in membrane voorkom, te identifiseer. Tabel 2.4 toon hidrofobisiteitswaardes vir R-groepe van die aminosure. In hierdie stel loop die skaal van positiewe waardes (hidrofobies) tot negatiewe waardes (hidrofilies). 'N KyteDoolittle -hidropatie -plot vir die RET -protooncogene membraanproteïen word in figuur 2.36 getoon. Twee streke van die proteïen is baie hidrofobies, soos blyk uit die pieke naby aminosure 5-10 en 630-640. Daar kan redelikerwys verwag word dat sulke streke óf binne die binnekant van die gevoude proteïen geleë is óf deel van transmembraandomeine sal wees.

Willekeurige spoele

Sommige dele van 'n proteïen neem geen gereelde, waarneembare struktuur aan nie en word soms gesê dat hulle nie sekondêre struktuur het nie, alhoewel hulle waterstofbindings kan hê. Sulke segmente word beskryf as in ewekansige spoele en kan vloeibaarheid in hul struktuur hê wat daartoe lei dat hulle veelvuldige stabiele vorms het. Ewekansige spoele is identifiseerbaar met spektroskopiese metodes, soos sirkulêre dichroïsme Wikipedia en kernmagnetiese resonansie (KMR) waarin kenmerkende seine waargeneem word. Sien ook metamorfiese proteïene (HIER) en intrinsiek versteurde proteïene (HIER).

Supersekondêre struktuur

Nog 'n element van proteïenstruktuur is moeiliker om te kategoriseer omdat dit elemente van sekondêre en tersiêre struktuur insluit. Gedoopte supersekondêre struktuur (of strukturele motiewe), hierdie strukture bevat veelvuldige nabygeleë sekondêre struktuurkomponente wat op 'n spesifieke manier gerangskik is en wat in veelvuldige proteïene voorkom. Aangesien daar baie maniere is om sekondêre strukture uit verskillende primêre strukture te maak, kan soortgelyke motiewe ook uit verskillende primêre rye ontstaan. 'n Voorbeeld van 'n strukturele motief word in Figuur 2.37 getoon.

Tersiêre struktuur

Proteïene word van mekaar onderskei deur die volgorde van aminosure waaruit hulle bestaan. Die volgorde van aminosure van 'n proteïen bepaal proteïenvorm, aangesien die chemiese eienskappe van elke aminosuur kragte is wat aanleiding gee tot intermolekulêre interaksies om sekondêre strukture te begin skep, soos α-helikse en β-stringe. Die volgorde definieer ook draaie en ewekansige spoele wat belangrike rolle speel in die proses van proteïenvou.

Aangesien vorm noodsaaklik is vir proteïenfunksie, gee die volgorde van aminosure aanleiding tot al die eienskappe wat 'n proteïen het. Soos proteïensintese vorder, begin individuele komponente van sekondêre struktuur met mekaar in wisselwerking tree, wat aanleiding gee tot voue wat aminosure naby mekaar bring wat nie naby mekaar in primêre struktuur is nie (Figuur 2.38). Op die tersiêre vlak van struktuur speel interaksies tussen die R-groepe van die aminosure in die proteïen, asook tussen die polipeptied ruggraat en aminosuur sygroepe 'n rol in vou.

Globulêre proteïene

Vou gee aanleiding tot duidelike 3-D vorms in proteïene wat nie-veselagtig is. Hierdie proteïene word bolvormig genoem. 'n Globulêre proteïen word gestabiliseer deur dieselfde kragte wat sy vorming aandryf. Dit sluit in ioniese interaksies, waterstofbinding, hidrofobiese kragte, ioniese bindings, disulfiedbindings en metaalbindings. Behandelings soos hitte, pH -veranderinge, skoonmaakmiddels, ureum en mercaptoethanol oorheers die stabiliserende kragte en veroorsaak dat 'n proteïen ontvou, sy struktuur en (gewoonlik) sy funksie verloor (Figuur 2.39). Die vermoë van hitte en skoonmaakmiddels om proteïene te denatureer is hoekom ons ons kos kook en ons hande was voordat ons eet – sulke behandelings denatureer die proteïene in die mikroörganismes op ons hande. Organismes wat in omgewings van hoë temperatuur (meer as 50°C) leef, het proteïene met veranderinge in stabiliserende kragte - bykomende waterstofbindings, bykomende soutbrûe (ioniese interaksies), en kompaktheid kan almal 'n rol speel om te verhoed dat hierdie proteïene ontvou.

Proteïen stabiliserende kragte

Voordat ons die vouproses oorweeg, kom ons kyk na sommige van die kragte wat help om proteïene te stabiliseer.

Waterstofbindings

Waterstofbindings ontstaan ​​as gevolg van gedeeltelik gelaaide waterstof wat in kovalente bindings voorkom. Dit vind plaas wanneer die atoom waaraan die waterstof gebind is, 'n groter elektronegatiwiteit het as wat waterstof self het, wat veroorsaak dat waterstof 'n gedeeltelike positiewe lading het omdat dit nie in staat is om elektrone naby homself te hou nie (Figuur 2.40).

Waterstof wat op hierdie manier gedeeltelik gelaai word, word aangetrokke tot atome, soos suurstof en stikstof wat gedeeltelike negatiewe ladings het, omdat dit groter elektronegatiwiteite het en dus elektrone nader aan hulself hou. Die gedeeltelik positief gelaaide waterstofstowwe word skenkers genoem, terwyl die gedeeltelik negatiewe atome waarna hulle aangetrek word, akseptors genoem word. (Sien Figuur 1.30).

Individuele waterstofbindings is baie swakker as 'n kovalente binding, maar gesamentlik kan hulle sterk kragte uitoefen. Beskou vloeibare water, wat enorme getalle waterstofbindings bevat (Figuur 2.41). Hierdie kragte help water om by kamertemperatuur vloeibaar te bly. Ander molekules wat nie waterstofbindings het van gelyke of groter molekulêre gewig as water nie, soos metaan of koolstofdioksied, is gasse by dieselfde temperatuur. Die intermolekulêre interaksies tussen watermolekules help dus om water bymekaar te "hou" en 'n vloeistof te bly. Veral net deur die temperatuur van water tot kookpunt te verhoog, word die kragte van waterstofbinding oorkom, wat toelaat dat water ten volle gasvormig word.

Waterstofbindings is belangrike kragte in biopolimere wat DNA, proteïene en sellulose insluit. Al hierdie polimere verloor hul inheemse strukture by kook. Waterstofbindings tussen aminosure wat in primêre struktuur naby mekaar is, kan aanleiding gee tot gereelde herhalende strukture, soos helikse of plooie, in proteïene (sekondêre struktuur).

Ioniese interaksies

Ioniese interaksies is belangrike kragte wat proteïenstruktuur stabiliseer wat ontstaan ​​uit ionisasie van R-groepe in die aminosure wat 'n proteïen bevat. Dit sluit in die karboksielaminosure (HIER), die amienaminosure sowel as die sulfhidriel van sisteïen en soms die hidroksiel van tirosien.

Hidrofobiese kragte

Hidrofobiese kragte stabiliseer proteïenstruktuur as gevolg van interaksies wat die uitsluiting van water bevoordeel. Nie-polêre aminosure (algemeen aangetref in die binnekant van proteïene) bevorder assosiasie met mekaar en dit het die effek dat water uitgesluit word. Die uitgeslote water het 'n hoër entropie as water wat met die hidrofobiese sykettings in wisselwerking tree. Dit is omdat water homself baie gereeld en in 'n duidelike patroon in lyn bring wanneer dit met hidrofobiese molekules interaksie het.

Wanneer water verhoed word om hierdie soort interaksies te hê, is dit baie meer wanordelik as wat dit sou wees as dit met die hidrofobiese streke kon assosieer. Dit is deels om hierdie rede dat hidrofobiese aminosure in proteïen-interieurs gevind word - dus kan hulle water uitsluit en entropie verhoog.

Disulfiedbindings

Disulfiedbindings, wat gemaak word wanneer twee sulfhidriel-sykettings van sisteïen naby mekaar gebring word, verbind verskillende proteïenstreke kovalent en kan groot sterkte aan die algehele struktuur gee (Figure 2.42 & 2.43).'N Ode aan proteïenstruktuur deur Kevin Ahern Die twintig klein amino A's Definieer 'n proteïen op baie maniere Hulle volgorde in 'n peptiedketting Bepaal vorms wat proteïene opdoen En as hulle wikkel, laat dit my vrolik Cuz wat strukture sekondêr maak Dit is tersiêr, word my vertel dat gebeur wanneer 'n proteïen vou, maar gevoude kettings is eintlik eng. As dit kwaternair saamgevoeg word, is dit die natuur se wondere, dit is verseker probleme skep, genesing maak 'n dwaas kan peptiedgedigte vorm, maar proteïene kom van ribosoeme. sistien. Disulfiedbindings is die sterkste van die kragte wat die proteïenstruktuur stabiliseer.

van der Waals -magte

van der Waals-kragte is 'n term wat gebruik word om verskeie swak interaksies te beskryf, insluitend dié wat veroorsaak word deur aantrekking tussen 'n polêre molekule en 'n verbygaande dipool, of tussen twee tydelike dipole. van der Waals kragte is dinamies as gevolg van die wisselende aard van die aantrekkingskrag, en is oor die algemeen swak in vergelyking met kovalente bindings, maar kan oor baie kort afstande betekenisvol wees.

Na-translasionele wysigings

Post-translasionele modifikasies kan lei tot die vorming van kovalente bindings wat ook proteïene stabiliseer. Hidroksilering van lisien en prolien in stringe kollageen kan tot kruisbinding van hierdie groepe lei en die gevolglike kovalente bindings help om die kollageen te versterk en te stabiliseer.

Opvoubare modelle

Twee gewilde modelle van proteïenvou word tans ondersoek. In die eerste (diffusiebotsingsmodel) begin 'n kernvormingsgebeurtenis die proses, gevolg deur sekondêre struktuurvorming. Botsings tussen die sekondêre strukture (soos in die β-haarnaald in Figuur 2.37) laat toe dat vou kan begin. Daarenteen vorm die sekondêre en tersiêre strukture in die nukleasie-kondensasiemodel saam.

Invou van proteïene vind redelik vinnig plaas (0,1 tot 1000 sekondes) en kan tydens sintese plaasvind - die aminoterminus van 'n proteïen kan begin vou voordat die karboksielterminus eers gemaak is, alhoewel dit nie altyd die geval is nie.

Vou proses

Daar word vermoed dat proteïenvou plaasvind in 'n "voutregter"-energielandskap waarin 'n gevoude proteïen se inheemse toestand ooreenstem met die minimale vrye energie moontlik in toestande van die medium (gewoonlik waterige oplosmiddel) waarin die proteïen opgelos is. Soos gesien in die diagram (Figuur 2.44), het die energietrechter talle plaaslike minimums (dips) waarin 'n vouproteïen vasgevang kan raak terwyl dit op die energiekant af beweeg. Ander faktore, soos temperatuur, elektriese/magnetiese velde en ruimtelike oorwegings speel waarskynlik rolle.

Indien eksterne kragte plaaslike energieminima tydens vou beïnvloed, kan die proses en eindproduk beïnvloed word. Soos die spoed van 'n motor wat in 'n pad afgaan, die veiligheid van die reis sal beïnvloed, beïnvloed en rig energie-oorwegings ook die vouproses, wat in sommige gevalle ten volle funksionele, behoorlik gevoude proteïene tot gevolg het en verkeerd gevoude "foute" in ander.

Vashaak

Soos die vouproses na 'n energieminimum vorder (onderkant van die tregter in Figuur 2.44), kan 'n proteïen in enige van die plaaslike minima "vassit" en nie die finale gevoude toestand bereik nie. Alhoewel die gevoude toestand oor die algemeen meer georganiseerd is en dus die entropie verminder as die ontvoude toestand, is daar twee kragte wat die afname in entropie oorkom en die proses vorentoe dryf.

Die eerste is die grootte van die afname in energie soos in die grafiek getoon. Aangesien ΔG = ΔH -TΔS, kan 'n afname in ΔH 'n negatiewe ΔS oorkom om ΔG negatief te maak en die vouproses vorentoe te stoot. Gunstige (verminderde) energietoestande ontstaan ​​tydens die vorming van ioniese bindings, waterstofbindings, disulfiedbindings en metaalbindings tydens die vouproses. Daarbenewens verhoog die hidrofobiese effek entropie deurdat hidrofobiese aminosure in die binnekant van 'n gevoude proteïen water uitsluit, en sodoende die impak van die ordening van die proteïenstruktuur teëwerk deur die ΔS minder negatief te maak.

Struktuurvoorspelling

Rekenaarprogramme is baie goed om sekondêre struktuur te voorspel uitsluitlik gebaseer op aminosuurvolgorde, maar sukkel met die bepaling van tersiêre struktuur deur dieselfde inligting te gebruik. Dit is deels te wyte aan die feit dat sekondêre strukture herhaalde punte van stabilisering het wat gebaseer is op meetkunde en enige gereelde sekondêre struktuur (bv. Α-helix) baie min van een tot die ander verskil. Gevoude strukture het egter 'n enorme aantal moontlike strukture soos getoon deur Levinthal se Paradox.

Spektroskopie

As gevolg van ons onvermoë om tersiêre struktuur akkuraat te voorspel gebaseer op aminosuurvolgorde, word proteïene strukture eintlik bepaal met behulp van tegnieke van spektroskopie. In hierdie benaderings word proteïene onderhewig aan uiteenlopende vorme van elektromagnetiese straling, en die manier waarop hulle met die straling reageer, stel navorsers in staat om atoomkoordinate by Angstrom-resolusie te bepaal uit elektrondigthede (sien X-straalkristallografie) en hoe kerne-rotasies interaksie het (sien NMR).

Levinthal se paradoks

In die laat 1960's het Cyrus Levinthal die omvang van die kompleksiteit van die proteïenvouprobleem uiteengesit. Hy het daarop gewys dat vir 'n proteïen met 100 aminosure, dit 99 peptiedbindings en 198 oorwegings vir φ- en ψ-hoeke sal hê. As elkeen van hierdie slegs drie konformasies gehad het, sou dit 3198 verskillende moontlike voue of 2.95x1094 tot gevolg hê.

Selfs as 'n redelike hoeveelheid tyd (een nanosekonde) vir elke moontlike vou plaasvind, sal dit langer as die ouderdom van die heelal neem om hulle almal te proe, wat duidelik beteken dat die vouproses nie plaasvind deur 'n opeenvolgende ewekansige steekproefneming en dat pogings om proteïenstruktuur te bepaal deur ewekansige steekproefneming gedoem was om te misluk. Levinthal het dus voorgestel dat vou plaasvind deur 'n opeenvolgende proses wat begin met 'n kernvormingsgebeurtenis wat die proses vinnig lei en is nie anders as die tregterproses wat in Figuur 2.44 uitgebeeld word nie.

Siektes van proteïen misvou

Die korrekte vou van proteïene is noodsaaklik vir hul funksie. Dit volg dan dat verkeerde vou van proteïene (ook genoem proteopatie) gevolge kan hê. In sommige gevalle kan dit bloot 'n onaktiewe proteïen tot gevolg hê. Proteïenvouing speel ook 'n rol in talle siektes, soos Mad Cow Disease, Alzheimers, Parkinson's Disease, en CreutzfeldJakob -siekte. Baie, maar nie almal, siektes wat verkeerd gevou word, beïnvloed breinweefsel.

Onoplosbare afsettings

Verkeerd gevoude proteïene sal gewoonlik aggregate vorm wat amiloïede genoem word wat skadelik is vir weefsels wat dit bevat omdat hulle verander van oplosbaar na onoplosbaar in water en afsettings vorm. Die proses waardeur misvouing (Figuur 2.45) plaasvind, is nie heeltemal duidelik nie, maar in baie gevalle is bewys dat 'n "saad" proteïen wat verkeerd gevou word, dieselfde misvouing in ander afskrifte van dieselfde proteïen kan veroorsaak. Hierdie saadproteïene staan ​​bekend as prions en hulle tree op as aansteeklike middels, wat lei tot die verspreiding van siektes. Die lys van menslike siektes wat met proteïen verkeerd gevou word, is lank en groei steeds. 'n Wikipedia-skakel is HIER.

Prions

Prione is aansteeklike proteïendeeltjies wat oordraagbare spongiforme enkefalopatieë (TSE's) veroorsaak, waarvan die bekendste malkoeisiekte is. Ander manifestasies sluit in die siekte, skrapie, by skape en menslike siektes, soos CreutzfeldtJakob -siekte (CJD), Fatal Familial Insomnia en kuru. Die proteïen wat by hierdie siektes betrokke is, is 'n membraanproteïen genaamd PrP. PrP word in die genoom van baie organismes geënkodeer en word in die meeste selle van die liggaam aangetref. PrPc is die naam wat gegee word aan die struktuur van PrP wat normaal is en nie met siekte geassosieer word nie. PrPSc is die naam wat gegee word aan 'n verkeerd gevoude vorm van dieselfde proteïen, wat geassosieer word met die ontwikkeling van siektesimptome (Figuur 2.45).

Misgevou

Die verkeerd gevoude PrPSc word geassosieer met die TSE-siektes en dien as 'n aansteeklike deeltjie. 'n Derde vorm van PrP, genaamd PrPres, kan in TSE's gevind word, maar is nie aansteeklik nie. Die 'res' van PrPres dui aan dat dit proteasebestand is. Dit is opmerklik dat al drie vorme van PrP dieselfde aminosuurvolgorde het en slegs van mekaar verskil op die manier waarop die polipeptiedkettings gevou word. Die gevaarlikste verkeerd gevoude vorm van PrP is PrPSc, as gevolg van sy vermoë om soos 'n aansteeklike middel op te tree - 'n saadproteïen wat verkeerde vou van PrPc kan veroorsaak en dit dus in PrPSc omskakel.

Funksie

Die funksie van PrPc is onbekend. Muise wat nie die PrP -geen het nie, het nie groot afwykings nie. Dit lyk asof hulle probleme met langtermyngeheue toon, wat 'n funksie vir PrPc voorstel. Stanley Prusiner, wat prions ontdek en die term geskep het, het in 1997 die Nobelprys vir Geneeskunde ontvang vir sy werk. Ek dink dat as ek toevallig op 'n proteïen was wat 'n prion uitmaak, ek dit sou verdraai en om die Here keer dat dit voufoute maak

Amyloïede

Amiloïede is 'n versameling van onbehoorlik gevoude proteïenaggregate wat in die menslike liggaam gevind word. As gevolg van hul verkeerde vou is hulle onoplosbaar en dra hulle by tot sowat twintig menslike siektes, insluitend belangrike neurologiese siektes wat prions betrek. Siektes sluit in (geaffekteerde proteïen tussen hakies) - Alzheimer se siekte (Amyloïed β), Parkinson se siekte (α-sinuklein), Huntington se siekte (huntingtin), rumatoïede artritis (serum amiloïed A), fatale familiële slapeloosheid (PrPSc), en ander.

Aminosuurvolgorde speel 'n rol in amyloidogenese. Glutamienryke polipeptiede kom algemeen voor by giste en menslike prione. Trinucleotide herhalings is belangrik by Huntington se siekte. Waar volgorde nie 'n faktor is nie, kan hidrofobiese assosiasie tussen β-velle 'n rol speel.

Amyloïed β

Amyloïed β verwys na versamelings van klein proteïene (36-43 aminosure) wat blykbaar 'n rol in Alzheimer se siekte speel. (Tau -proteïen is die ander faktor.) Dit is eintlik die hoofkomponente van amyloïede gedenkplate wat voorkom in die brein van pasiënte wat aan die siekte ly, en ontstaan ​​uit proteolitiese splitsing van 'n groter amyloïde voorloper glikoproteïen genaamd Amyloid Precursor Protein, 'n integrale membraan proteïen van senuweeselle waarvan die funksie nie bekend is nie. Twee proteases, β-sekretase en γ-sekretase verrig hierdie funksie. Amyloïede ß -proteïene word onbehoorlik gevou en blykbaar veroorsaak dat ander proteïene verkeerd vou en sodoende neerslaan en die amyloïedeienskappe van die siekte vorm. Die plate is giftig vir senuweeselle en gee aanleiding tot die demensie wat kenmerkend is van die siekte.

Daar word vermoed dat die samevoeging van amyloïede ß -proteïene tydens verkeerde vouing tot die opwekking van reaktiewe suurstofspesies lei en dat dit die manier is waarop neurone beskadig word. Dit is nie bekend wat die werklike funksie van amyloïed β is nie. Outosomale dominante mutasies in die proteïen lei tot vroeë aanvang van die siekte, maar dit kom in nie meer as 10% van die gevalle voor nie. Strategieë vir die behandeling van die siekte sluit in inhibisie van die sekretases wat die peptiedfragmente van die amyloïedvoorloperproteïen genereer.

Huntingtin

Huntingtin is die sentrale geen in Huntington se siekte. Die proteïen wat daaruit gemaak word, is ryk aan glutamien, met 6-35 sulke residue in sy wildtipe vorm. In Huntington se siekte word hierdie geen gemuteer, wat die aantal glutamiene in die mutante proteïen verhoog tot tussen 36 en 250. Die grootte van die proteïen wissel met die aantal glutamiene in die mutante proteïen, maar die wilde-tipe proteïen het meer as 3100 aminos sure en 'n molekulêre gewig van ongeveer 350 000 Da. Die presiese funksie daarvan is nie bekend nie, maar huntingtin word in senuweeselle gevind, met die hoogste vlak in die brein. Daar word vermoed dat dit moontlik rolle speel in vervoer, sein en beskerming teen apoptose. Huntingtin word ook benodig vir vroeë embrioniese ontwikkeling. Binne die sel word jagtin hoofsaaklik gelokaliseer met mikrotubuli en vesikels.

Herhaling van Trinucleotide

Die huntingtin-geen bevat baie kopieë van die volgorde CAG (genoem trinukleotiedherhalings), wat kodeer vir die baie glutamiene in die proteïen. Huntington se siekte ontstaan ​​wanneer ekstra kopieë van die CAG-volgorde gegenereer word wanneer die DNA van die geen gekopieer word. Uitbreiding van herhaalde reekse kan voorkom as gevolg van gly van die polimerase relatief tot die DNA-sjabloon tydens replikasie. Gevolglik kan veelvuldige bykomende kopieë van die trinukleotiedherhaling gemaak word, wat lei tot proteïene met veranderlike getalle glutamienreste. Tot 35 herhalings kan sonder probleme geduld word. Die aantal herhalings kan in die loop van 'n persoon se leeftyd uitbrei, maar deur dieselfde meganisme. Individue met 36-40 herhalings begin tekens van die siekte toon en as daar meer as 40 is, sal die siekte teenwoordig wees.

Molekulêre chaperones

Die belangrikheid van die behoorlike vou van proteïene word beklemtoon deur die siektes wat verband hou met verkeerd gevoude proteïene, dus is dit geen verrassing dat selle energie spandeer om die behoorlike vou van proteïene te fasiliteer nie. Selle gebruik twee klasse proteïene bekend as molekulêre chaperones, om sulke vou in selle te vergemaklik. Molekulêre chaperones is van twee soorte, die chaperones en die chaperoniene. 'n Voorbeeld van die eerste kategorie is die Hsp70-klas proteïene. Hsp staan ​​vir "hitteskokproteïen", gebaseer op die feit dat hierdie proteïene die eerste keer in groot hoeveelhede waargeneem is in selle wat kortstondig aan hoë temperature onderwerp is. Hsps funksioneer om selle by te staan ​​in spanning wat voortspruit uit hitteskok en blootstelling aan oksiderende toestande of giftige swaar metale, soos kadmium en kwik. Hulle speel egter ook 'n belangrike rol in normale toestande, waar hulle help met die behoorlike vou van polipeptiede deur afwykende interaksies te voorkom wat kan lei tot verkeerde vou of aggregasie. Die Hsp70-proteïene word in byna alle selle aangetref en gebruik ATP-hidrolise om strukturele veranderinge in die vorm van die chaperone te stimuleer om binding van substraatproteïene te akkommodeer. Die bindingsdomein van Hsp70s bevat 'n β-vatstruktuur wat om die polipeptiedketting van die substraat vou en het affiniteit vir hidrofobiese sykettings van aminosure. Soos getoon in Figuur 2.50, bind Hsp70 aan polipeptiede soos hulle uit ribosome kom tydens proteïensintese. Binding van substraat stimuleer ATP-hidrolise en dit word vergemaklik deur 'n ander hitteskokproteïen bekend as Hsp40. Die hidrolise van ATP veroorsaak dat die Hsp70 'n geslote konformasie aanneem wat help om blootgestelde hidrofobiese residue te beskerm en aggregasie of plaaslike verkeerde vou te voorkom.

Nadat proteïensintese voltooi is, word ADP vrygestel en deur ATP vervang en dit lei tot vrystelling van die substraatproteïen, wat dan die volle lengte polipeptied toelaat om korrek te vou.

In hitte skok

In tye van hitteskok of oksidatiewe stres, bind Hsp70-proteïene aan ontvoude hidrofobiese streke van proteïene om op soortgelyke wyse te voorkom dat hulle saamvoeg en dit behoorlik laat hervou. Wanneer proteïene beskadig word, werf Hsp70 ensieme wat die beskadigde proteïen alomteenwoordig plaas om hulle te rig vir vernietiging in proteasome. Die Hsp70-proteïene speel dus 'n belangrike rol om nie net te verseker dat proteïene behoorlik gevou word nie, maar dat beskadigde of nie-funksionele proteïene deur afbraak in die proteasoom verwyder word.

Chaperoniene

'n Tweede klas proteïene wat betrokke is om ander proteïene te help om behoorlik te vou, staan ​​bekend as chaperoniene. Daar is twee primêre kategorieë chaperoniene - klas I (wat in bakterieë, chloroplaste en mitochondria voorkom) en klas II (wat in die sitosol van eukariote en arga -bakterieë voorkom). Die beste bestudeerde chaperoniene is die GroEL/GroES-komplekse proteïene wat in bakterieë gevind word (Figuur 2.51).

GroEL/GroES kan dalk nie saamgevoegde proteïene ongedaan maak nie, maar deur behoorlike vou te fasiliteer, bied dit mededinging vir verkeerde vou as 'n proses en kan probleme wat voortspruit uit onbehoorlike vou verminder of uitskakel. GroEL is 'n dubbelring 14meer met 'n hidrofobiese gebied wat vou van substrate 15-60 kDa groot kan vergemaklik. GroES is 'n enkelring heptamer wat aan GroEL bind in die teenwoordigheid van ATP en dien as 'n bedekking oor GroEL. Hidrolise van ATP deur chaperoniene veroorsaak groot konformasieveranderinge wat die binding van substraatproteïene en hul vou beïnvloed. Dit is nie presies bekend hoe chaperoniene proteïene vou nie. Passiewe modelle stel die funksionering van die chaperoninekompleks onaktief voor deur ongunstige intermolekulêre interaksies te voorkom of beperkings te plaas op die ruimte wat beskikbaar is om te vou. Aktiewe modelle stel voor dat strukturele veranderinge in die chaperonienkompleks strukturele veranderinge in die substraatproteïen veroorsaak.

Ontbinding van proteïene

Nog 'n proteïenkompleks wat 'n belangrike funksie in die leeftyddinamika van proteïene het, is die proteasoom (Figuur 2.52). Proteasome, wat in alle eukariote en argeërs voorkom, sowel as in sommige bakterieë, funksioneer om onnodige of beskadigde proteïene af te breek deur proteolitiese afbraak. Proteasome help om die konsentrasie van sommige proteïene te reguleer en proteïene wat verkeerd gevou is af te breek. Die proteasomale degradasie-weg speel 'n belangrike rol in sellulêre prosesse wat progressie deur die selsiklus, modulasie van geenuitdrukking en reaksie op oksidatiewe spanning insluit.

Degradasie in die proteasoom lewer kort peptiede van sewe tot agt aminosure lank. Threonine proteas speel 'n belangrike rol. Die afbreek van hierdie peptiede lewer individuele aminosure, wat sodoende hul herwinning in selle vergemaklik. Proteïene is gemik op afbraak in eukariotiese proteasome deur aan verskeie kopieë van 'n klein proteïen genaamd ubiquitin (8.5 kDa - 76 aminosure) vas te maak. Die ensiem wat die reaksie kataliseer, staan ​​bekend as ubiquitin-ligase. Die resulterende poliubiquitienketting word deur die proteasoom gebind en afbraak begin. Ubiquitin is genoem omdat dit alomteenwoordig in eukariotiese selle gevind word.

Ubiquitin

Ubiquitin (Figuur 2.53) is 'n klein (8,5 kDa) multifunksionele proteïen wat in eukariotiese selle voorkom. Dit word gewoonlik by teikenproteïene gevoeg deur aksie van ubikitien-ligase-ensieme (E3 in Figuur 2.54). Een (ubikvitinering) of baie (poliubiquitinering) ubikvitineringmolekules kan bygevoeg word. Aanhegting van die ubikitien is deur die syketting van een van sewe verskillende lisienreste in ubikitien.

Die toevoeging van ubiquitien tot proteïene het baie effekte, waarvan die bekendste die proteïen op afbraak in die proteasoom gemik is. Proteasomale doelwit word waargeneem wanneer poliubikitinasie by lysiene #29 en 48 plaasvind. Poliubikitinasie of monoubikitinasie by ander lysiene kan lei tot 'n veranderde sellulêre ligging en veranderde proteïen-proteïen interaksies. Laasgenoemde kan inflammasie, endositiese handel, vertaling en DNA-herstel beïnvloed.

Ubiquitin ligase wanfunksie

Parkin is 'n Parkinson-siekte-verwante proteïen wat, wanneer dit gemuteer word, gekoppel is aan 'n oorgeërfde vorm van die siekte wat outosomaal resessiewe jeugdige Parkinson se siekte genoem word.Die funksie van die proteïen is nie bekend nie, maar dit is 'n komponent van die E3 ubiquitin ligase stelsel wat verantwoordelik is vir die oordrag van ubiquitien van die E2 proteïen na 'n lysien sy ketting op die teiken proteïen. Daar word gedink dat mutasies in parkin lei tot proteasomale disfunksie en 'n gevolglike onvermoë om proteïene af te breek wat skadelik is vir dopaminerge neurone. Dit lei tot die dood of wanfunksionering van hierdie neurone, wat Parkinson se siekte tot gevolg het.

Intrinsiek versteurde proteïene

Movie 2.1 - Dinamiese beweging van sitochroom C in oplossing Wikipedia

Soos blyk uit die talle voorbeelde wat elders in die boek beskryf word, is die 3-D-struktuur van proteïene belangrik vir hul funksie. Maar dit word al hoe meer duidelik dat nie alle proteïene in 'n stabiele struktuur vou nie. Studies oor die sogenaamde intrinsiek versteurde proteïene (GOP's) in die afgelope paar dekades het getoon dat baie proteïene biologies aktief is, selfs al het hulle gedink dat dit nie in stabiele strukture kan vou nie. Nog ander proteïene vertoon streke wat ontvou (IDP-streke) bly, selfs al vou die res van die polipeptied in 'n gestruktureerde vorm.

Intrinsiek wanordelike proteïene en wanordelike streke binne proteïene is in werklikheid al vir baie jare bekend, maar is as 'n anomalie beskou. Dit is eers onlangs, met die besef dat GOP's en GOP -streke wydverspreid voorkom onder eukariotiese proteïene, dat dit erken word dat die waargenome afwyking 'n 'kenmerk, nie 'n gogga' is nie.

Movie 2.2 SUMO-1, 'n proteïen met intrinsiek versteurde afdelings Wikipedia

Vergelyking van GOP'e toon dat hulle volgorde-eienskappe deel wat blykbaar hul wanordelike toestand bevoordeel. Dit wil sê, net soos sommige aminosuurvolgordes die vou van 'n polipeptied in 'n spesifieke struktuur kan bevoordeel, bevoordeel die aminosuurvolgorde van IDP's hul oorblywende ontvou. GOP-streke word gesien as laag in hidrofobiese residue en buitengewoon ryk aan polêre residue en prolien. Die teenwoordigheid van 'n groot aantal gelaaide aminosure in die GOP's kan vouing deur ladingafstoting belemmer, terwyl die gebrek aan hidrofobiese residue dit moeilik maak om 'n stabiele hidrofobiese kern te vorm en prolien die vorming van heliese strukture ontmoedig. Die waargenome verskille tussen aminosuurvolgordes in GOP'e en gestruktureerde proteïene is gebruik om algoritmes te ontwerp om te voorspel of 'n gegewe aminosuurvolgorde versteurd sal wees.

Wat is die betekenis van intrinsiek versteurde proteïene of streke? Die feit dat hierdie eienskap in hul aminosuurvolgordes gekodeer is, dui daarop dat hul versteuring aan hul funksie gekoppel kan word. Die buigsame, mobiele aard van sommige GOP-streke kan 'n deurslaggewende rol speel in hul funksie, wat 'n oorgang na 'n gevoude struktuur moontlik maak wanneer 'n proteïenvennoot gebind word of post-translasie-modifikasie ondergaan. Studies oor verskeie bekende proteïene met IDP-streke dui op 'n paar antwoorde. IDP-streke kan die vermoë van proteïene soos die lac-onderdrukker verbeter om langs die DNA te translokeer om na spesifieke bindingsplekke te soek. Die buigsaamheid van IDP's kan ook 'n bate wees in proteïen-proteïen-interaksies, veral vir proteïene wat bekend is dat dit met baie verskillende proteïenvennote interaksie het.

Byvoorbeeld, p53 het IDP-streke wat die proteïen kan toelaat om met 'n verskeidenheid funksionele vennote te kommunikeer. Vergelyking van die bekende funksies van proteïene met voorspellings van wanorde in hierdie proteïene dui daarop dat GOP's en GOP -streke buite verhouding kan funksioneer in sein en regulering, terwyl meer gestruktureerde proteïene skeefloop na rolle in katalise en vervoer. Interessant genoeg word voorspel dat baie van die proteïene wat in beide ribosome en splisosome gevind word, IDP-streke het wat 'n rol kan speel in die korrekte samestelling van hierdie komplekse. Selfs al is GOP's nie vir baie lank intensief bestudeer nie, dui die min daarvan daarop dat hulle 'n belangrike en onderskatte rol in selle speel.

Metamorfiese proteïene

Nog 'n groep proteïene wat onlangs ons denke oor proteïenstruktuur en -funksie verander het, is die sogenaamde metamorfe proteïene. Hierdie proteïene is in staat om meer as een stabiele, gevoude toestand te vorm wat met 'n enkele aminosuurvolgorde begin. Alhoewel dit waar is dat meervoudige gevoude konformasies nie deur die wette van fisika en chemie uitgesluit word nie, is metamorfe proteïene 'n relatief nuwe ontdekking. Dit was natuurlik bekend dat prionproteïene in alternatiewe strukture kon vou, maar dit lyk asof metamorfe proteïene heen en weer kan wissel tussen twee stabiele strukture. Terwyl die metamorfe proteïen in sommige gevalle hierdie oorskakeling ondergaan in reaksie op die binding van 'n ander molekule, sommige proteïene wat hierdie oorgang op hul eie kan bewerkstellig. 'n Interessante voorbeeld is die seinmolekule, limfotaktien. Lymphotactin het twee biologiese funksies wat deur sy twee conformers uitgevoer word- 'n monomere vorm wat die lymphotactin reseptor bind en 'n dimere vorm wat heparien bind. Dit is moontlik dat hierdie soort oorskakeling meer wydverspreid is as wat gedink is.

Hervou gedenatureerde proteïene

Alle inligting vir proteïenvou is vervat in die aminosuurvolgorde van die proteïen. Dit mag dan eienaardig lyk dat die meeste proteïene nie in hul regte, ten volle aktiewe vorm vou nadat hulle+++ gedenatureer is en die denaturant verwyder is nie. 'N Paar doen dit eintlik. Een goeie voorbeeld is bees-ribonuklease (Figuur 2.55). Die katalitiese aktiwiteit daarvan is baie bestand teen hitte en ureum en pogings om dit te denatureer werk nie baie goed nie. As mens egter die ensiem behandel met β-merkapto-etanol (wat disulfiedbindings breek) voor ureumbehandeling en/of verhitting, gaan aktiwiteit verlore, wat aandui dat die kovalente disulfiedbindings help om die algehele ensiemstruktuur te stabiliseer en wanneer hulle gebreek word, kan denaturasie kom maklik voor. Wanneer die mengsel weer afkoel tot kamertemperatuur, kom daar mettertyd weer 'n mate van ensiemaktiwiteit voor, wat aandui dat ribonuklease onder die nuwe toestande weer gevou het.

Interessant genoeg sal hernaturering maksimaal plaasvind as 'n klein hoeveelheid β-merkapto-etanol in die oplossing gelaat word tydens die proses. Die rede hiervoor is omdat β-merkapto-etanol vermindering (en breek) van toevallige, verkeerde disulfiedbindings tydens die vouproses moontlik maak. Daarsonder sal hierdie disulfiedbindings verhoed dat behoorlike voue vorm.

Onomkeerbare denaturasie

Die meeste ensieme tree egter nie soos bees-ribonuklease op nie. Sodra dit gedenatureer is, kan hul aktiwiteit nie tot 'n beduidende mate herstel word nie. Daar is nie baie maniere om RNase te deaktiveer Dit is stabiel as dit warm of koud is, omdat disulfiede styf vashou. Dit lyk dalk of dit die idee van die vou van inligting weerspreek wat inherent is aan die volgorde van aminosure in die proteïen. Dit doen nie.

Die meeste ensieme vou om twee redes nie behoorlik terug na denaturasie nie. Eerstens kan normale vou voorkom soos proteïene gemaak word. Interaksies tussen aminosure vroeg in die sintese word nie "verwar" deur interaksies met aminosure later in die sintese nie, want daardie aminosure is nie teenwoordig soos die proses begin nie.

Chaperonins se rol

In ander gevalle het die vouproses van sommige proteïene in die sel staatgemaak op werking van chaperonienproteïene (sien HIER). In die afwesigheid van chaperoniene vind interaksies plaas wat kan lei tot verkeerde vou, wat sodoende behoorlike vou voorkom. Dus, vroeë vou en die hulp van chaperoniene elimineer sommige potensiële "verkeerd-vou" interaksies wat kan voorkom as die hele volgorde teenwoordig was toe vou begin het.

Kwaternêre struktuur

'n Vierde vlak van proteïenstruktuur is dié van kwaternêre struktuur. Dit verwys na strukture wat ontstaan ​​as gevolg van interaksies tussen veelvuldige polipeptiede. Die eenhede kan identiese veelvuldige kopieë wees of kan verskillende polipeptiedkettings wees. Volwasse hemoglobien is 'n goeie voorbeeld van 'n proteïen met kwaternêre struktuur, wat saamgestel is uit twee identiese kettings genaamd α en twee identiese kettings genaamd β.

Alhoewel die α-kettings baie soortgelyk is aan die β-kettings, is hulle nie identies nie. Beide die α- en die β-kettings is ook verwant aan die enkele polipeptiedketting in die verwante proteïen genaamd mioglobien. Beide mioglobien en hemoglobien het ooreenkomste in die binding van suurstof, maar hul gedrag teenoor die molekule verskil aansienlik. Veral, hemoglobien se veelvuldige subeenhede (met kwaternêre struktuur) in vergelyking met mioglobien se enkele subeenheid (met geen kwaternêre struktuur) gee aanleiding tot hierdie verskille.

Verwysings

1. https://en.wikipedia.org/wiki/Van_der_W aals_force 105


2.3 Biologiese molekules

Die groot molekules wat nodig is vir lewe wat uit kleiner organiese molekules gebou word, word biologiese makromolekules genoem. Daar is vier hoofklasse biologiese makromolekules (koolhidrate, lipiede, proteïene en nukleïensure), en elkeen is 'n belangrike komponent van die sel en verrig 'n wye verskeidenheid funksies. Gekombineer maak hierdie molekules die meerderheid van 'n sel se massa uit. Biologiese makromolekules is organies, wat beteken dat hulle koolstof bevat (met enkele uitsonderings, soos koolstofdioksied). Daarbenewens kan hulle waterstof, suurstof, stikstof, fosfor, swael en bykomende klein elemente bevat.

Koolstof

Daar word gereeld gesê dat die lewe 'koolstofgebaseerd' is. Dit beteken dat koolstofatome, gebind aan ander koolstofatome of ander elemente, die fundamentele komponente vorm van baie, indien nie die meeste nie, van die molekules wat uniek in lewende dinge voorkom. Ander elemente speel 'n belangrike rol in biologiese molekules, maar koolstof kwalifiseer beslis as die "basis" -element vir molekules in lewende dinge. Dit is die bindingseienskappe van koolstofatome wat verantwoordelik is vir die belangrike rol daarvan.

Koolstofbinding

Koolstof bevat vier elektrone in sy buitenste dop. Daarom kan dit vier kovalente bindings met ander atome of molekules vorm. Die eenvoudigste organiese koolstofmolekule is metaan (CH4), waarin vier waterstofatome aan 'n koolstofatoom bind (Figuur 2.13).

Strukture wat meer kompleks is, word egter gemaak met behulp van koolstof. Enige van die waterstofatome kan vervang word met 'n ander koolstofatoom wat kovalent aan die eerste koolstofatoom gebind is. Op hierdie manier kan lang en vertakkende kettings van koolstofverbindings gemaak word (Figuur 2.14)a). Die koolstofatome kan met atome van ander elemente bind, soos stikstof, suurstof en fosfor (Figuur 2.14)b). Die molekules kan ook ringe vorm wat self met ander ringe kan koppel (Figuur 2.14)c). Hierdie diversiteit van molekulêre vorms is verantwoordelik vir die diversiteit van funksies van die biologiese makromolekules en is in 'n groot mate gebaseer op die vermoë van koolstof om veelvuldige bindings met homself en ander atome te vorm.

Koolhidrate

Koolhidrate is makromolekules waarmee die meeste verbruikers ietwat vertroud is. Om gewig te verloor, hou sommige mense by 'n lae-koolhidraatdieet. Atlete, daarenteen, "koolhidraatlading" voor belangrike kompetisies om te verseker dat hulle genoeg energie het om op 'n hoë vlak mee te ding. Koolhidrate is in werklikheid 'n noodsaaklike deel van ons dieet graan, vrugte en groente is almal natuurlike bronne van koolhidrate. Koolhidrate verskaf energie aan die liggaam, veral deur glukose, 'n eenvoudige suiker. Koolhidrate het ook ander belangrike funksies by mense, diere en plante.

Koolhidrate kan voorgestel word deur die formule (CH2O)n, waar n is die aantal koolstofatome in die molekule. Met ander woorde, die verhouding van koolstof tot waterstof tot suurstof is 1:2:1 in koolhidraatmolekules. Koolhidrate word in drie subtipes geklassifiseer: monosakkariede, disakkariede en polisakkariede.

Monosakkariede (mono- = "een" sakkar- = "soet") is eenvoudige suikers, waarvan glukose die algemeenste voorkom. In monosakkariede wissel die aantal koolstofatome gewoonlik van drie tot ses. Die meeste monosakkariedname eindig met die agtervoegsel -ose. Afhangende van die aantal koolstofatome in die suiker, kan dit bekend staan ​​as triose (drie koolstofatome), pentoses (vyf koolstofatome) en heksose (ses koolstofatome).

Monosakkariede kan as 'n lineêre ketting of as ringvormige molekules in waterige oplossings bestaan, hulle word gewoonlik in die ringvorm aangetref.

Die chemiese formule vir glukose is C6H.12O6. By die meeste lewende spesies is glukose 'n belangrike bron van energie. Tydens sellulêre respirasie word energie uit glukose vrygestel, en daardie energie word gebruik om adenosientrifosfaat (ATP) te help maak. Plante sintetiseer glukose deur koolstofdioksied en water te gebruik deur die proses van fotosintese, en die glukose word op sy beurt gebruik vir die energiebehoeftes van die plant. Die oormaat gesintetiseerde glukose word dikwels gestoor as stysel wat afgebreek word deur ander organismes wat op plante voed.

Galaktose (deel van laktose, of melksuiker) en fruktose (gevind in vrugte) is ander algemene monosakkariede. Alhoewel glukose, galaktose en fruktose almal dieselfde chemiese formule het (C6H.12O6), verskil hulle struktureel en chemies (en staan ​​bekend as isomere) as gevolg van verskillende rangskikkings van atome in die koolstofketting (Figuur 2.15).

Disakkariede (di- = "twee") vorm wanneer twee monosakkariede 'n ontwateringsreaksie ondergaan ('n reaksie waarin die verwydering van 'n watermolekule plaasvind). Tydens hierdie proses kombineer die hidroksielgroep (–OH) van een monosakkaried met 'n waterstofatoom van 'n ander monosakkaried, wat 'n molekule water vrystel (H2O) en die vorming van 'n kovalente binding tussen atome in die twee suikermolekules.

Algemene disakkariede sluit laktose, maltose en sukrose in. Laktose is 'n disakkaried wat bestaan ​​uit die monomere glukose en galaktose. Dit word natuurlik in melk aangetref. Maltose, of moutsuiker, is 'n disakkaried wat gevorm word uit 'n dehidrasiereaksie tussen twee glukosemolekules. Die mees algemene disakkaried is sukrose, of tafelsuiker, wat saamgestel is uit die monomere glukose en fruktose.

'n Lang ketting monosakkariede wat deur kovalente bindings gekoppel is, staan ​​bekend as 'n polisakkaried (poli- = "baie"). Die ketting kan vertakt of onvertakt wees, en dit kan verskillende tipes monosakkariede bevat. Polisakkariede kan baie groot molekules wees. Stysel, glikogeen, sellulose en chitien is voorbeelde van polisakkariede.

Stysel is die gestoor vorm van suikers in plante en bestaan ​​uit amilose en amilopektien (albei polimere van glukose). Plante kan glukose sintetiseer, en die oortollige glukose word as stysel gestoor in verskillende plantdele, insluitend wortels en sade. Die stysel wat deur diere verbruik word, word in kleiner molekules, soos glukose, afgebreek. Die selle kan dan die glukose absorbeer.

Glikogeen is die stoorvorm van glukose by mense en ander gewerweldes, en bestaan ​​uit monomere van glukose. Glikogeen is die diere-ekwivalent van stysel en is 'n hoogs vertakte molekule wat gewoonlik in lewer- en spierselle gestoor word. As glukosevlakke daal, word glikogeen afgebreek om glukose vry te stel.

Sellulose is een van die volopste natuurlike biopolimere. Die selwande van plante is meestal gemaak van sellulose, wat die sel struktureel ondersteun. Hout en papier is meestal sellulose van aard. Sellulose bestaan ​​uit glukose -monomere wat verbind is deur bindings tussen spesifieke koolstofatome in die glukose -molekule.

Elke ander glukosemonomeer in sellulose word omgedraai en styf gepak as verlengde lang kettings. Dit gee sellulose sy styfheid en hoë treksterkte—wat so belangrik is vir plantselle. Sellulose wat deur ons spysverteringstelsel beweeg, word dieetvesel genoem. Terwyl die glukose-glukose-bindings in sellulose nie deur menslike verteringsensieme afgebreek kan word nie, is herbivore soos koeie, buffels en perde in staat om gras wat ryk is aan sellulose te verteer en dit as 'n voedselbron te gebruik. By hierdie diere woon sekere spesies bakterieë in die spysverteringstelsel van herbivore en skei die ensiem sellulase af. Die bylae bevat ook bakterieë wat sellulose afbreek, wat dit 'n belangrike rol in die spysverteringstelsels van sommige herkouers gee. Sellulases kan sellulose afbreek in glukosemonomere wat as 'n energiebron deur die dier gebruik kan word.

Koolhidrate dien ander funksies in verskillende diere. Geleedpotiges, soos insekte, spinnekoppe en krappe, het 'n buitenste skelet, die eksoskelet genoem, wat hul interne liggaamsdele beskerm. Hierdie eksoskelet is gemaak van die biologiese makromolekule chitien, wat 'n stikstofhoudende koolhidraat is. Dit bestaan ​​uit herhalende eenhede van 'n gemodifiseerde suiker wat stikstof bevat.

Deur verskille in molekulêre struktuur kan koolhidrate dus die baie verskillende funksies van energieopslag (stysel en glikogeen) en strukturele ondersteuning en beskerming (sellulose en kitien) vervul (Figuur 2.16).

Loopbaanverbinding

Geregistreerde dieetkundige

Vetsug is 'n wêreldwye gesondheidsorg, en baie siektes, soos diabetes en hartsiektes, word meer algemeen as gevolg van vetsug. Dit is een van die redes waarom geregistreerde dieetkundiges toenemend gesog word vir advies. Geregistreerde dieetkundiges help om voedsel- en voedingsprogramme vir individue in verskeie omgewings te beplan. Hulle werk gereeld saam met pasiënte in gesondheidsorgfasiliteite en ontwerp voedingsplanne om siektes te voorkom en te behandel. Dieetkundiges kan byvoorbeeld 'n pasiënt met diabetes leer hoe om bloedsuikervlakke te bestuur deur die korrekte tipes en hoeveelhede koolhidrate te eet. Dieetkundiges kan ook in verpleeginrigtings, skole en privaat praktyke werk.

Om 'n geregistreerde dieetkundige te word, moet 'n mens ten minste 'n baccalaureusgraad in dieetkunde, voeding, voedseltegnologie of 'n verwante veld verwerf. Daarbenewens moet geregistreerde dieetkundiges 'n internskapprogram onder toesig voltooi en 'n nasionale eksamen slaag. Diegene wat loopbane in dieetkunde volg, neem kursusse in voeding, chemie, biochemie, biologie, mikrobiologie en menslike fisiologie. Dieetkundiges moet kundiges word in die chemie en funksies van voedsel (proteïene, koolhidrate en vette).

Lipiede

Lipiede sluit 'n diverse groep verbindings in wat deur 'n gemeenskaplike kenmerk verenig word. Lipiede is hidrofobies ("watervresend") of onoplosbaar in water, omdat hulle nie-polêre molekules is. Dit is omdat hulle koolwaterstowwe is wat slegs nie-polêre koolstof-koolstof- of koolstof-waterstofbindings insluit. Lipiede verrig baie verskillende funksies in 'n sel. Selle stoor energie vir langtermyngebruik in die vorm van lipiede wat vette genoem word. Lipiede verskaf ook isolasie van die omgewing vir plante en diere (Figuur 2.17). Hulle help byvoorbeeld om watervoëls en soogdiere droog te hou weens hul waterafstotende aard. Lipiede is ook die boustene van baie hormone en is 'n belangrike bestanddeel van die plasmamembraan. Lipiede sluit vette, olies, wasse, fosfolipiede en steroïede in.

'n Vetmolekule, soos 'n trigliseried, bestaan ​​uit twee hoofkomponente - gliserol en vetsure.Gliserol is 'n organiese verbinding met drie koolstofatome, vyf waterstofatome en drie hidroksiel (–OH) groepe. Vetsure het 'n lang ketting koolwaterstowwe waaraan 'n suur karboksielgroep geheg is, vandaar die naam "vetsuur." Die aantal koolstofstowwe in die vetsuur kan wissel van 4 tot 36 die algemeenste is dié wat 12-18 koolstofstowwe bevat. In 'n vetmolekule is 'n vetsuur aan elk van die drie suurstofatome in die –OH-groepe van die gliserolmolekule geheg met 'n kovalente binding (Figuur 2.18).

Tydens hierdie kovalente bindingsvorming word drie watermolekules vrygestel. Die drie vetsure in die vet kan soortgelyk of verskillend wees. Hierdie vette word ook trigliseriede genoem omdat hulle drie vetsure het. Sommige vetsure het algemene name wat hul oorsprong spesifiseer. Byvoorbeeld, palmitiensuur, 'n versadigde vetsuur, word van die palmboom verkry. Aragiedsuur is afgelei van Arachis hypogaea, die wetenskaplike naam vir grondboontjies.

Vetsure kan versadig of onversadig wees. In 'n vetsuurketting, as daar slegs enkele bindings tussen naburige koolstowwe in die koolwaterstofketting is, is die vetsuur versadig. Versadigde vetsure is versadig met waterstof met ander woorde, die aantal waterstofatome wat aan die koolstofskelet geheg is, word gemaksimeer.

Wanneer die koolwaterstofketting 'n dubbelbinding bevat, is die vetsuur 'n onversadigde vetsuur.

Die meeste onversadigde vette is vloeibaar by kamertemperatuur en word olies genoem. As daar een dubbelbinding in die molekule is, staan ​​dit bekend as 'n mono-onversadigde vet (bv. olyfolie), en as daar meer as een dubbelbinding is, dan staan ​​dit bekend as 'n poli-onversadigde vet (bv. canola-olie).

Versadigde vette is geneig om styf gepak te word en is solied by kamertemperatuur. Dierlike vette met steariensuur en palmitiensuur in vleis, en die vet met bottersuur in botter, is voorbeelde van versadigde vette. Soogdiere stoor vette in gespesialiseerde selle wat adiposiete genoem word, waar vetbolletjies die grootste deel van die sel beslaan. In plante word vet of olie in sade gestoor en word dit as 'n bron van energie tydens embrioniese ontwikkeling gebruik.

Onversadigde vette of olies is gewoonlik van plantaardige oorsprong en bevat onversadigde vetsure. Die dubbelbinding veroorsaak 'n buiging of 'knik' wat verhoed dat die vetsure styf verpak word en dit by kamertemperatuur vloeibaar hou. Olyfolie, mielieolie, canola-olie en lewertraan is voorbeelde van onversadigde vette. Onversadigde vette help om bloedcholesterolvlakke te verbeter, terwyl versadigde vette bydra tot plaakvorming in die are, wat die risiko van 'n hartaanval verhoog.

In die voedselbedryf word olies kunsmatig gehidrogeneer om dit halfvast te maak, wat lei tot minder bederf en verhoogde raklewe. Eenvoudig gesproke, waterstofgas word deur olies geborrel om dit te stol. Tydens hierdie hidrogeneringsproses word dubbelbindings van die cis-konformasie in die koolwaterstofketting kan omgeskakel word na dubbelbindings in die trans-bouvorm. Dit vorm 'n trans-vet van 'n cis-vet. Die oriëntasie van die dubbelbindings beïnvloed die chemiese eienskappe van die vet (Figuur 2.19).

Margarien, sommige soorte grondboontjiebotter en verkorting is voorbeelde van kunsmatig gehidrogeneerde trans-vette. Onlangse studies het getoon dat 'n toename in trans-vette in die menslike dieet kan lei tot 'n toename in vlakke van lae-digtheid lipoproteïen (LDL), of "slegte" cholesterol, wat op sy beurt kan lei tot plaakafsetting in die are, wat lei tot hartsiektes. Baie kitskosrestaurante het onlangs die gebruik van uitgeskakel trans-vette, en Amerikaanse voedseletikette word nou vereis om hul te lys trans-vet inhoud.

Essensiële vetsure is vetsure wat benodig word, maar nie deur die menslike liggaam gesintetiseer word nie. Gevolglik moet hulle deur die dieet aangevul word. Omega-3-vetsure val in hierdie kategorie en is een van slegs twee bekende essensiële vetsure vir mense (die ander is omega-6-vetsure). Hulle is 'n tipe poli-onversadigde vette en word omega-3-vetsure genoem omdat die derde koolstof van die einde van die vetsuur aan 'n dubbelbinding deelneem.

Salm, forel en tuna is goeie bronne van omega-3-vetsure. Omega-3-vetsure is belangrik in breinfunksie en normale groei en ontwikkeling. Hulle kan ook hartsiektes voorkom en die risiko van kanker verminder.

Soos koolhidrate, het vette baie slegte publisiteit gekry. Dit is waar dat die eet van 'n oormaat gebraaide kosse en ander "vetterige" kosse lei tot gewigstoename. Vette het egter belangrike funksies. Vette dien as langtermyn energieberging. Hulle bied ook isolasie vir die liggaam. Daarom moet "gesonde" onversadigde vette in matige hoeveelhede op 'n gereelde basis verteer word.

Fosfolipiede is die hoofbestanddeel van die plasmamembraan. Soos vette, is hulle saamgestel uit vetsuurkettings wat aan 'n gliserol of soortgelyke ruggraat geheg is. In plaas van drie vetsure wat daaraan geheg is, is daar egter twee vetsure en die derde koolstof van die gliserol -ruggraat is gebind aan 'n fosfaatgroep. Die fosfaatgroep word gemodifiseer deur die byvoeging van 'n alkohol.

'n Fosfolipied het beide hidrofobiese en hidrofiele gebiede. Die vetsuurkettings is hidrofobies en sluit hulself van water uit, terwyl die fosfaat hidrofiel is en met water in wisselwerking tree.

Selle word omring deur 'n membraan, wat 'n dubbellaag van fosfolipiede het. Die vetsure van fosfolipiede wys na binne, weg van water, terwyl die fosfaatgroep óf na die buite-omgewing óf die binnekant van die sel kan kyk, wat albei waterig is.

Steroïede en wasse

Anders as die fosfolipiede en vette wat vroeër bespreek is, het steroïede 'n ringstruktuur. Alhoewel hulle nie soos ander lipiede lyk nie, word hulle saam met hulle gegroepeer omdat hulle ook hidrofobies is. Alle steroïede het vier gekoppelde koolstofringe en verskeie van hulle, soos cholesterol, het 'n kort stert.

Cholesterol is 'n steroïed. Cholesterol word hoofsaaklik in die lewer gesintetiseer en is die voorloper van baie steroïedhormone, soos testosteroon en estradiol. Dit is ook die voorloper van vitamiene E en K. Cholesterol is die voorloper van galsoute, wat help met die afbreek van vette en hul daaropvolgende absorpsie deur selle. Alhoewel cholesterol dikwels in negatiewe terme gepraat word, is dit nodig vir die behoorlike funksionering van die liggaam. Dit is 'n sleutelkomponent van die plasmamembrane van dierselle.

Wasse bestaan ​​uit 'n koolwaterstofketting met 'n alkohol (–OH) groep en 'n vetsuur. Voorbeelde van dierwasse sluit byewas en lanolien in. Plante het ook wasse, soos die laag op hul blare, wat help om te keer dat hulle uitdroog.

Konsepte in Aksie

Vir 'n bykomende perspektief op lipiede, verken "Biomolecules: The Lipids" deur hierdie interaktiewe animasie.

Proteïene

Proteïene is een van die volopste organiese molekules in lewende sisteme en het die mees uiteenlopende reeks funksies van alle makromolekules. Proteïene kan struktureel, regulerend, kontraktiel of beskermend wees, hulle kan in vervoer, berging of membrane dien of hulle kan toksiene of ensieme wees. Elke sel in 'n lewende stelsel kan duisende verskillende proteïene bevat, elk met 'n unieke funksie. Hul strukture, soos hul funksies, verskil baie. Hulle is egter almal polimere van aminosure, gerangskik in 'n lineêre volgorde.

Die funksies van proteïene is baie uiteenlopend omdat daar 20 verskillende chemies verskillende aminosure is wat lang kettings vorm, en die aminosure kan in enige volgorde wees. Proteïene kan byvoorbeeld as ensieme of hormone funksioneer. Ensieme, wat deur lewende selle geproduseer word, is katalisators in biochemiese reaksies (soos vertering) en is gewoonlik proteïene. Elke ensiem is spesifiek vir die substraat ('n reaktant wat aan 'n ensiem bind) waarop dit inwerk. Ensieme kan funksioneer om molekulêre bindings te breek, om bindings te herrangskik of om nuwe bindings te vorm. 'n Voorbeeld van 'n ensiem is speeksel-amilase, wat amilose, 'n komponent van stysel, afbreek.

Hormone is chemiese seinmolekules, gewoonlik proteïene of steroïede, wat deur 'n endokriene klier of groep endokriene selle afgeskei word wat optree om spesifieke fisiologiese prosesse te beheer of te reguleer, insluitend groei, ontwikkeling, metabolisme en voortplanting. Byvoorbeeld, insulien is 'n proteïenhormoon wat bloedglukosevlakke handhaaf.

Proteïene het verskillende vorms en molekulêre gewigte, sommige proteïene is bolvormig, terwyl ander veselagtig van aard is. Byvoorbeeld, hemoglobien is 'n bolvormige proteïen, maar kollageen, wat in ons vel voorkom, is 'n veselagtige proteïen. Proteïenvorm is krities vir sy funksie. Veranderinge in temperatuur, pH en blootstelling aan chemikalieë kan lei tot permanente veranderinge in die vorm van die proteïen, wat kan lei tot 'n verlies aan funksie of denaturasie (sal later in meer besonderhede bespreek word). Alle proteïene bestaan ​​uit verskillende rangskikkings van dieselfde 20 soorte aminosure.

Aminosure is die monomere waaruit proteïene bestaan. Elke aminosuur het dieselfde fundamentele struktuur, wat bestaan ​​uit 'n sentrale koolstofatoom gebind aan 'n aminogroep (–NH)2), 'n karboksielgroep (–COOH) en 'n waterstofatoom. Elke aminosuur het ook 'n ander veranderlike atoom of groep atome gebind aan die sentrale koolstofatoom bekend as die R-groep. Die R-groep is die enigste verskil in struktuur tussen die 20 aminosure anders is die aminosure identies (Figuur 2.20).

Die chemiese aard van die R-groep bepaal die chemiese aard van die aminosuur binne sy proteïen (dit wil sê of dit suur, basies, polêr of nie-polêr is).

Die volgorde en aantal aminosure bepaal uiteindelik 'n proteïen se vorm, grootte en funksie. Elke aminosuur is aan 'n ander aminosuur geheg deur 'n kovalente binding, bekend as 'n peptiedbinding, wat deur 'n dehidrasiereaksie gevorm word. Die karboksielgroep van een aminosuur en die aminogroep van 'n tweede aminosuur kombineer en stel 'n watermolekule vry. Die gevolglike binding is die peptiedbinding.

Die produkte wat deur so 'n binding gevorm word, word polipeptiede genoem. Terwyl die terme polipeptied en proteïen soms uitruilbaar gebruik word, is 'n polipeptied tegnies 'n polimeer van aminosure, terwyl die term proteïen gebruik word vir 'n polipeptied of polipeptied wat saam gekombineer het, 'n duidelike vorm het en 'n unieke funksie het.

Evolusieverbinding

Die evolusionêre betekenis van sitochroom c

Sitochroom c is 'n belangrike komponent van die molekulêre masjinerie wat energie uit glukose oes. Omdat hierdie proteïen se rol in die vervaardiging van sellulêre energie deurslaggewend is, het dit oor miljoene jare baie min verander. Proteïenvolgordebepaling het getoon dat daar 'n aansienlike hoeveelheid volgordeooreenkomste tussen sitochroom c-molekules van verskillende spesies evolusionêre verwantskappe is, kan beoordeel word deur die ooreenkomste of verskille tussen verskeie spesies se proteïenvolgordes te meet.

Wetenskaplikes het byvoorbeeld vasgestel dat menslike sitochroom c 104 aminosure bevat. Vir elke sitochroom c -molekule wat tot op hede van verskillende organismes opeenvolg is, verskyn 37 van hierdie aminosure in dieselfde posisie in elke sitochroom c. Dit dui daarop dat al hierdie organismes van 'n gemeenskaplike voorouer afstam. By die vergelyking van die menslike en sjimpansee-proteïenvolgordes, is geen volgordeverskil gevind nie. Toe menslike en resus-aapvolgordes vergelyk is, is 'n enkele verskil in een aminosuur gevind. Daarteenoor toon mens-tot-gis-vergelykings 'n verskil in 44 aminosure, wat daarop dui dat mense en sjimpansees 'n meer onlangse gemeenskaplike voorouer het as mense en die resusaap, of mense en gis.

Proteïenstruktuur

Soos vroeër bespreek, is die vorm van 'n proteïen van kritieke belang vir sy funksie. Om te verstaan ​​hoe die proteïen sy finale vorm of konformasie kry, moet ons die vier vlakke van proteïenstruktuur verstaan: primêre, sekondêre, tersiêre en kwaternêre (Figuur 2.21).

Die unieke volgorde en aantal aminosure in 'n polipeptiedketting is die primêre struktuur daarvan. Die unieke volgorde vir elke proteïen word uiteindelik bepaal deur die geen wat die proteïen kodeer. Enige verandering in die geenvolgorde kan daartoe lei dat 'n ander aminosuur by die polipeptiedketting gevoeg word, wat 'n verandering in proteïenstruktuur en -funksie veroorsaak. By sekelselanemie het die hemoglobien β -ketting 'n enkele aminosuurvervanging, wat 'n verandering in die struktuur en funksie van die proteïen veroorsaak. Wat die merkwaardigste is om te oorweeg, is dat 'n hemoglobienmolekule uit twee alfa-kettings en twee beta-kettings bestaan ​​wat elk uit ongeveer 150 aminosure bestaan. Die molekule het dus ongeveer 600 aminosure. Die strukturele verskil tussen 'n normale hemoglobienmolekule en 'n sekelselmolekule - wat die lewensverwagting in die geaffekteerde individue dramaties verlaag - is 'n enkele aminosuur van die 600.

As gevolg van hierdie verandering van een aminosuur in die ketting, neem die normaalweg tweekonkawe, of skyfvormige, rooibloedselle 'n halfmaan of "sekel" vorm aan, wat are verstop. Dit kan lei tot 'n magdom ernstige gesondheidsprobleme, soos asemhaling, duiseligheid, hoofpyn en buikpyn vir diegene wat hierdie siekte het.

Voupatrone wat voortspruit uit interaksies tussen die nie-R groep gedeeltes van aminosure gee aanleiding tot die sekondêre struktuur van die proteïen. Die algemeenste is die alfa (α)-heliks- en beta (β)-geplooide velstrukture. Albei strukture word deur waterstofbindings in vorm gehou. In die alfa-heliks vorm die bindings tussen elke vierde aminosuur en veroorsaak 'n draai in die aminosuurketting.

In die β-geplooide vel word die "plooie" gevorm deur waterstofbinding tussen atome op die ruggraat van die polipeptiedketting. Die R-groepe is aan die koolstowwe geheg en strek bo en onder die plooie van die plooi. Die geplooide segmente belyn parallel met mekaar, en waterstofbindings vorm tussen dieselfde pare atome op elk van die belynde aminosure. Die α-heliks- en β-geplooide velstrukture word in baie bolvormige en veselagtige proteïene aangetref.

Die unieke driedimensionele struktuur van 'n polipeptied staan ​​bekend as sy tersiêre struktuur. Hierdie struktuur word veroorsaak deur chemiese interaksies tussen verskeie aminosure en streke van die polipeptied. Primêr skep die interaksies tussen R-groepe die komplekse driedimensionele tersiêre struktuur van 'n proteïen. Daar kan ioniese bindings tussen R-groepe op verskillende aminosure gevorm word, of waterstofbinding verder as dit betrokke by die sekondêre struktuur. Wanneer proteïenvou plaasvind, lê die hidrofobiese R-groepe van nie-polêre aminosure in die binnekant van die proteïen, terwyl die hidrofiele R-groepe aan die buitekant lê. Eersgenoemde tipes interaksies staan ​​ook bekend as hidrofobiese interaksies.

In die natuur word sommige proteïene uit verskeie polipeptiede gevorm, ook bekend as subeenhede, en die interaksie van hierdie subeenhede vorm die kwaternêre struktuur. Swak interaksies tussen die subeenhede help om die algehele struktuur te stabiliseer. Byvoorbeeld, hemoglobien is 'n kombinasie van vier polipeptied subeenhede.

Elke proteïen het sy eie unieke volgorde en vorm wat deur chemiese interaksies bymekaar gehou word. As die proteïen onderhewig is aan veranderinge in temperatuur, pH of blootstelling aan chemikalieë, kan die proteïenstruktuur verander en sy vorm verloor in wat bekend staan ​​as denaturasie, soos vroeër bespreek. Denaturasie is dikwels omkeerbaar omdat die primêre struktuur behoue ​​bly as die denatureringsmiddel verwyder word, sodat die proteïen sy funksie kan hervat. Soms is denaturasie onomkeerbaar, wat lei tot 'n verlies aan funksie. Een voorbeeld van proteïendenaturering kan gesien word wanneer 'n eier gebraai of gekook word. Die albumienproteïen in die vloeibare eierwit word gedenatureer wanneer dit in 'n warm pan geplaas word, en verander van 'n helder stof na 'n ondeursigtige wit stof. Nie alle proteïene word byvoorbeeld by hoë temperature gedenatureer nie; bakterieë wat in warmwaterbronne oorleef, het proteïene wat aangepas is om by hierdie temperature te funksioneer.

Konsepte in Aksie

Vir 'n bykomende perspektief op proteïene, verken "Biomolecules: The Proteins" deur hierdie interaktiewe animasie.

Nukleïensure

Nukleïensure is sleutel makromolekules in die kontinuïteit van lewe. Hulle dra die genetiese bloudruk van 'n sel en dra instruksies vir die funksionering van die sel.

Die twee hooftipes nukleïensure is deoksiribonukleïensuur (DNA) en ribonukleïensuur (RNA). DNS is die genetiese materiaal wat in alle lewende organismes voorkom, wat wissel van eensellige bakterieë tot meersellige soogdiere.

Die ander tipe nukleïensuur, RNA, is meestal betrokke by proteïensintese. Die DNA-molekules verlaat nooit die kern nie, maar gebruik eerder 'n RNA-tussenganger om met die res van die sel te kommunikeer. Ander tipes RNA is ook betrokke by proteïensintese en die regulering daarvan.

DNA en RNA bestaan ​​uit monomere bekend as nukleotiede. Die nukleotiede kombineer met mekaar om 'n polinukleotied, DNA of RNA te vorm. Elke nukleotied bestaan ​​uit drie komponente: 'n stikstofbasis, 'n pentose (vyfkoolstof) suiker, en 'n fosfaatgroep (Figuur 2.22). Elke stikstofbasis in 'n nukleotied is aan 'n suikermolekule geheg, wat aan 'n fosfaatgroep geheg is.

DNA dubbelheliese struktuur

DNA het 'n dubbel heliese struktuur (Figuur 2.23). Dit is saamgestel uit twee stringe, of polimere, van nukleotiede. Die stringe word gevorm met bindings tussen fosfaat en suikergroepe van aangrensende nukleotiede. Die stringe is aan mekaar gebind by hul basisse met waterstofbindings, en die stringe kronkel om mekaar oor hul lengte, vandaar die "dubbelheliks" beskrywing, wat 'n dubbele spiraal beteken.

Die afwisselende suiker- en fosfaatgroepe lê aan die buitekant van elke string en vorm die ruggraat van die DNA. Die stikstofhoudende basisse word in die binnekant gestapel, soos die trappe van 'n trap, en hierdie basisse koppel die pare aan mekaar gebind deur waterstofbindings. Die basisse koppel so dat die afstand tussen die ruggraat van die twee stringe langs die molekule dieselfde is.

As Amazon Associate verdien ons uit kwalifiserende aankope.

Wil u hierdie boek aanhaal, deel of wysig? Hierdie boek is Creative Commons Attribution License 4.0 en jy moet OpenStax toeskryf.

    As u die hele of 'n gedeelte van hierdie boek in 'n gedrukte formaat herverdeel, moet u op elke fisiese bladsy die volgende kenmerk insluit:

  • Gebruik die inligting hieronder om 'n aanhaling te genereer. Ons beveel aan dat u 'n aanhalingshulpmiddel soos hierdie gebruik.
    • Skrywers: Samantha Fowler, Rebecca Roush, James Wise
    • Uitgewer/webwerf: OpenStax
    • Boektitel: Concepts of Biology
    • Publikasiedatum: 25 April 2013
    • Plek: Houston, Texas
    • Boek URL: https://openstax.org/books/concepts-biology/pages/1-introduction
    • Afdeling URL: https://openstax.org/books/concepts-biology/pages/2-3-biological-molecules

    © 12 Januarie 2021 OpenStax. Handboekinhoud wat deur OpenStax vervaardig word, is gelisensieer onder 'n Creative Commons Attribution License 4.0-lisensie. Die OpenStax -naam, OpenStax -logo, OpenStax -boekomslag, OpenStax CNX -naam en OpenStax CNX -logo is nie onderhewig aan die Creative Commons -lisensie nie en mag nie gereproduseer word sonder die voorafgaande en uitdruklike skriftelike toestemming van Rice University nie.


    Struktuur

    Oor die algemeen het aminosure die volgende strukturele eienskappe:

    • 'n Koolstof (die alfa-koolstof)
    • 'n Waterstofatoom (H)
    • 'n Karboksielgroep (-COOH)
    • 'n Aminogroep (-NH2)
    • 'n "Veranderlike" groep of "R" groep

    Alle aminosure het die alfa-koolstof gebind aan 'n waterstofatoom, karboksielgroep en aminogroep. Die "R"-groep verskil tussen aminosure en bepaal die verskille tussen hierdie proteïenmonomere. Die aminosuurvolgorde van 'n proteïen word bepaal deur die inligting wat in die sellulêre genetiese kode gevind word. Die genetiese kode is die volgorde van nukleotiedbasisse in nukleïensure (DNA en RNA) wat vir aminosure kodeer. Hierdie geenkodes bepaal nie net die volgorde van aminosure in 'n proteïen nie, maar dit bepaal ook 'n proteïen se struktuur en funksie.


    Onlangse ontwikkelings

    Weefsel ingenieurswese

    Natuurlike beenoppervlak bevat dikwels kenmerke wat ongeveer 100 nm deursnee is. As die oppervlak van 'n kunsbeeninplantaat glad gelaat word, sal die liggaam probeer om dit te verwerp. As gevolg van daardie gladde oppervlak sal dit waarskynlik die produksie van 'n veselagtige weefsel veroorsaak wat die oppervlak van die inplantaat bedek. Hierdie laag verminder die been-inplantaat-kontak, wat kan lei tot die loslating van die inplantaat en verdere ontsteking. Daar is gedemonstreer dat deur nano-grootte kenmerke op die oppervlak van die heup- of knieprostese te skep, 'n mens die kanse op verwerping kan verminder sowel as om die produksie van osteoblaste te stimuleer. Die osteoblaste is die selle wat verantwoordelik is vir die groei van die beenmatriks en word gevind op die voortbewegende oppervlak van die ontwikkelende been.

    Die effek is gedemonstreer met polimeriese, keramiek en, meer onlangs, metaal materiale. Meer as 90% van die menslike beenselle van suspensie het aan die nanogestruktureerde metaaloppervlak [27] geheg, maar slegs 50% in die kontrole -monster. Op die ou end sal hierdie bevindinge dit moontlik maak om 'n meer duursame en langer blywende heup- of knievervanging te ontwerp en die kanse te verminder dat die inplantaat loskom.

    Titaan is 'n bekende beenherstelmateriaal wat wyd in ortopedie en tandheelkunde gebruik word. Dit het 'n hoë breukweerstand, rekbaarheid en gewig tot sterkte-verhouding. Ongelukkig ly dit aan die gebrek aan bioaktiwiteit, aangesien dit nie goeie adhesie en groei ondersteun nie. Dit is bekend dat apatietbedekkings bioaktief is en aan die been bind. Gevolglik is verskeie tegnieke in die verlede gebruik om 'n apatietbedekking op titaan te vervaardig. Daardie bedekkings ly aan dikte-ongelykvormigheid, swak adhesie en lae meganiese sterkte. Daarbenewens is 'n stabiele poreuse struktuur nodig om die vervoer van voedingstowwe deur die selgroei te ondersteun.

    Daar is getoon dat die gebruik van 'n biomimetiese benadering - 'n stadige groei van nanogestruktureerde apatietfilm uit die gesimuleerde liggaamsvloeistof - gelei het tot die vorming van 'n sterk aanhegte, eenvormige nanoporeuse laag [19]. Daar is gevind dat die laag van 60 nm kristalliete gebou is, en het 'n stabiele nanoporeuse struktuur en bioaktiwiteit.

    'N Ware been is 'n nanokomposietmateriaal wat bestaan ​​uit hidroksiapatietkristalliete in die organiese matriks, wat hoofsaaklik uit kollageen bestaan. Danksy dit is die been meganies taai en terselfdertyd plastiek, sodat dit kan herstel van 'n meganiese skade. Die werklike nanoskaalmeganisme wat tot hierdie nuttige kombinasie van eienskappe lei, word steeds gedebatteer.

    'n Kunsmatige hibriede materiaal is voorberei uit 15-18 nm keramiek nanopartikels en poli (metielmetakrilaat) kopolimeer [20]. Met behulp van tribologie-benadering is 'n viskoelastiese gedrag (genesing) van die menslike tande gedemonstreer. 'N Hibriede materiaal wat ondersoek is as 'n laag op die tandoppervlak, het 'n verbeterde krasweerstand en 'n genesingsgedrag gehad, soortgelyk aan dié van die tand.

    Kankerterapie

    Fotodinamiese kankerterapie is gebaseer op die vernietiging van die kankerselle deur lasergegenereerde atomiese suurstof, wat sitotoksies is. 'n Groter hoeveelheid van 'n spesiale kleurstof wat gebruik word om die atomiese suurstof te genereer, word deur die kankerselle ingeneem in vergelyking met 'n gesonde weefsel. Gevolglik word slegs die kankerselle vernietig en dan aan 'n laserbestraling blootgestel. Ongelukkig migreer die oorblywende kleurstofmolekules na die vel en die oë en maak die pasiënt baie sensitief vir die blootstelling aan daglig. Hierdie effek kan tot ses weke duur.

    Om hierdie newe-effek te vermy, is die hidrofobiese weergawe van die kleurstofmolekule in 'n poreuse nanopartikel ingesluit [28]. Die kleurstof het vasgevang in die Ormosil-nanopartikel gebly en het nie na die ander dele van die liggaam versprei nie. Terselfdertyd is sy suurstofgenererende vermoë nie beïnvloed nie en die poriegrootte van ongeveer 1 nm het die suurstof vrylik toegelaat om uit te diffundeer.

    Veelkleurige optiese kodering vir biologiese toetse [29]

    Die steeds toenemende navorsing in proteomika en genomies genereer toenemende aantal volgordedata en vereis ontwikkeling van hoë deurset siftingstegnologieë. Realisties sal verskillende skikkingstegnologieë wat tans in parallelle analise gebruik word, waarskynlik versadiging bereik as 'n aantal skikkingselemente miljoene oorskry. 'N Driedimensionele benadering, gebaseer op optiese "strepieskodering" van polimeerdeeltjies in oplossing, word slegs beperk deur die aantal unieke etikette wat 'n mens betroubaar kan produseer en opspoor.

    Enkele kwantumkolletjies van saamgestelde halfgeleiers is suksesvol gebruik as 'n vervanging van organiese kleurstowwe in verskeie bio-merktoepassings [7]. Hierdie idee is 'n stap verder geneem deur verskillende groottes te kombineer en dus verskillende fluoresserende kleure kwantumkolle te hê, en dit in polimeriese mikrokrale te kombineer [29]. 'n Presiese beheer van kwantumpuntverhoudings is bereik. Die seleksie van nanopartikels wat in daardie eksperimente gebruik is, het 6 verskillende kleure sowel as 10 intensiteite gehad. Dit is genoeg om meer as 1 miljoen kombinasies te enkodeer. Die eenvormigheid en reproduseerbaarheid van krale was hoë verhuring vir die krale-identifikasie akkuraatheid van 99,99%.

    Manipulasie van selle en biomolekules [30]

    Gefunksionaliseerde magnetiese nanodeeltjies het baie toepassings gevind, insluitend selskeiding en ondersoek na hierdie en ander toepassings word in 'n onlangse oorsig bespreek [8]. Die meeste van die magnetiese deeltjies wat tot dusver bestudeer is, is sferies, wat die moontlikhede om hierdie nanopartikels multifunksioneel te maak ietwat beperk. Alternatiewe silindries gevormde nanodeeltjies kan geskep word deur metaalelektrodeponering in nanoporeuse aluminiumoxidesjabloon te gebruik [30]. Afhangende van die eienskappe van die sjabloon, kan nanosilinderradius in die reeks van 5 tot 500 nm gekies word terwyl hul lengte so groot as 60 μm kan wees. Deur opeenvolgend verskillende diktes van verskillende metale neer te lê, kan die struktuur en die magnetiese eienskappe van individuele silinders wyd aangepas word.

    Aangesien oppervlakchemie vir funksionalisering van metaaloppervlaktes goed ontwikkel is, kan verskillende ligande selektief aan verskillende segmente geheg word. Porfiriene met tiol- of karboksielkoppelaars is byvoorbeeld gelyktydig aan die goud- of nikkelsegmente onderskeidelik geheg. Dit is dus moontlik om magnetiese nanodrade met ruimtelik gesegregeerde fluoresserende dele te vervaardig. Daarbenewens, as gevolg van die groot aspekverhoudings, kan die oorblywende magnetisering van hierdie nanodrade hoog wees. Dus kan swakker magnetiese veld gebruik word om hulle aan te dryf. Daar is getoon dat 'n selfsamestelling van magnetiese nanodrade in suspensie deur swak eksterne magnetiese velde beheer kan word. Dit sal moontlik die beheer van selsamestelling in verskillende vorms en vorms moontlik maak. Boonop kan 'n eksterne magneetveld gekombineer word met 'n litografies gedefinieerde magnetiese patroon ("magnetiese vasvang").

    Proteïenopsporing [31]

    Proteïene is die belangrike deel van die sel se taal, masjinerie en struktuur, en om hul funksionaliteite te verstaan ​​is uiters belangrik vir verdere vordering in menslike welstand. Goue nanopartikels word wyd gebruik in immunohistochemie om proteïen-proteïen-interaksie te identifiseer. Die veelvuldige gelyktydige opsporingsvermoëns van hierdie tegniek is egter redelik beperk. Oppervlakversterkte Raman-verstrooiingsspektroskopie is 'n gevestigde tegniek vir die opsporing en identifisering van enkelkleurstofmolekules. Deur beide metodes in 'n enkele nanopartikel-sonde te kombineer, kan 'n mens die multiplekseringsvermoëns van proteïenprobes drasties verbeter. Die groep van prof. Mirkin het 'n gesofistikeerde multifunksionele sonde ontwerp wat rondom 'n 13 nm goue nanopartikel gebou is. Die nanopartikels is bedek met hidrofiele oligonukleotiede wat 'n Raman-kleurstof aan die een kant bevat en terminaal bedek met 'n klein molekule-herkenningselement (bv. biotien). Boonop is hierdie molekule katalities aktief en sal dit met silwer bedek word in die oplossing van Ag(I) en hidrokinoon. Nadat die sonde aan 'n klein molekule of 'n antigeen geheg is wat dit ontwerp is om op te spoor, word die substraat aan silwer- en hidrokinoonoplossing blootgestel. 'n Silwerplatering vind plaas naby die Raman-kleurstof, wat die opsporing van kleurstof-handtekening met 'n standaard Raman-mikroskoop moontlik maak. Behalwe dat dit klein molekules kan herken, kan hierdie sonde gemodifiseer word om teenliggaampies op die oppervlak te bevat om proteïene te herken. Wanneer getoets in die proteïen skikking formaat teen beide klein molekules en proteïene, die sonde het geen kruis-reaktiwiteit getoon.

    Kommersiële verkenning

    Sommige van die maatskappye wat betrokke is by die ontwikkeling en kommersialisering van nanomateriale in biologiese en mediese toepassings word hieronder gelys (sien Tabel 1). Die meerderheid van die maatskappye is klein onlangse spinouts van verskeie navorsingsinstellings. Alhoewel dit nie uitputtend is nie, is dit 'n verteenwoordigende keuse wat huidige industriële neigings weerspieël. Die meeste van die maatskappye ontwikkel farmaseutiese toepassings, hoofsaaklik vir geneesmiddelaflewering. Verskeie maatskappye ontgin kwantumgrootte-effekte in halfgeleier-nanokristalle om biomolekules te merk, of gebruik bio-gekonjugeerde goue nanopartikels vir die etikettering van verskeie sellulêre dele. 'n Aantal maatskappye pas nano-keramiekmateriaal toe op weefselingenieurswese en ortopedie.

    Die meeste groot en gevestigde farmaseutiese maatskappye het interne navorsingsprogramme oor geneesmiddelaflewering wat op formulerings of dispersies is wat komponente tot nanogroottes bevat. Kolloïdale silwer word wyd gebruik in antimikrobiese formulerings en verbande. Die hoë reaktiwiteit van titania-nanopartikels, hetsy op hul eie of dan verlig met UV-lig, word ook vir bakteriedodende doeleindes in filters gebruik. Verbeterde katalitiese eienskappe van oppervlaktes van nano-keramiek of dié van edelmetale soos platinum word gebruik om gevaarlike gifstowwe en ander gevaarlike organiese materiale te vernietig.

    Toekomstige aanwysings

    Soos dit nou staan, is die meerderheid kommersiële toepassings van nanopartikels in medisyne gerig op die aflewering van medisyne. In biowetenskappe vervang nanodeeltjies organiese kleurstowwe in die toepassings wat hoë fotostabiliteit sowel as hoë multiplexvermoëns vereis. Daar is 'n paar ontwikkelings in die rigting en afstandbeheer van die funksies van nano-probes, byvoorbeeld om magnetiese nanopartikels na die gewas te dryf en dan te maak dat hulle óf die dwelmlading vrystel óf dit net verhit om die omliggende weefsel te vernietig. Die belangrikste neiging in die verdere ontwikkeling van nanomateriale is om dit multifunksioneel en beheerbaar te maak deur eksterne seine of deur plaaslike omgewing en sodoende in wese dit in nano-toestelle te verander.


    Dunker, A. K., Brown, C. J., Lawson, J. D., Iakoucheva, L. M. & Obradovic, Z. Intrinsieke versteuring en proteïenfunksie. Biochemie 41, 6573–6582 (2002).

    Uversky, V. N. Natuurlik ontvoude proteïene: 'n punt waar biologie wag vir fisika. Proteïen Sci. 11, 739–756 (2002). Bied 'n omvattende oorsig van die veld van ontvoude proteïene met baie waardevolle ontleding. Dit bevat die mees onlangse tabel van ontvoude proteïene.

    Boesch, C., Bundi, A., Oppliger, M. & amp; Wüthrich, K. 1 H kernmagnetiese resonansstudies van die molekulêre konformasie van monomere glukagon in waterige oplossing. EUR. J. Biochem. 91, 209–214 (1978).

    Daniels, A. J., Williams, R. J. P. & amp; Wright, P. E. Die karakter van die gestoorde molekules in chromaffienkorrels van die adrenale medulla: 'n kernmagnetiese resonansstudie. Neurowetenskap 3, 573–585 (1978).

    Wright, P. E. & Dyson, H. J. Intrinsiek ongestruktureerde proteïene: heroorweging van die proteïenstruktuur-funksie-paradigma. J. Mol. Biol. 293, 321–331 (1999).

    Iakoucheva, L. M., Brown, C. J., Lawson, J. D., Obradovic, Z. & Dunker, A. K. Intrinsieke versteuring in sel-sein en kankerverwante proteïene. J. Mol. Biol. 323, 573–584 (2002).

    Iakoucheva, L.M. et al. Die belangrikheid van intrinsieke versteuring vir proteïenfosforilering. Nukleïensure Res. 32, 1037–1049 (2004).

    Tompa, P. Intrinsiek ongestruktureerde proteïene. Tendense Biochem. Wetenskaplike. 27, 527–533 (2002).

    Romero, P. et al. Volgorde kompleksiteit van wanordelike proteïen. Proteïene 42, 38–48 (2001).

    Vucetic, S., Brown, C. J., Dunker, A. K. & Obradovic, Z. Geure van proteïenversteuring. Proteïene 52, 573–584 (2003).

    Mitchell, P. J. & Tjian, R. Transkripsieregulering in soogdierselle deur volgorde-spesifieke DNA-bindende proteïene. Wetenskap 245, 371–378 (1989).

    O'Hare, P. & Williams, G. Strukturele studies van die suur transaktiveringsdomein van die Vmw65-proteïen van herpes simplex-virus met behulp van 1H KMR. Biochemie 31, 4150–4156 (1992).

    Longhi, S. et al. Die C-terminale domein van die maselvirus-nukleoproteïen is intrinsiek versteur en vou by binding aan die C-terminale deel van die fosfoproteïen. J. Biol. Chem. 278, 18638–18648 (2003).

    Romero, P., Obradovic, Z., Kissinger, C. R., Villafranca, J. E. & Dunker, A. K. Identifisering van wanordelike streke in proteïene vanaf aminosuurvolgordes. Proc. IEEE Int. Konf. Neurale Netw. 1, 90–95 (1997).

    Uversky, V. N., Gillespie, J. R. & Fink, A. L. Waarom is 'native unfolded' proteïene ongestruktureer onder fisiologiese toestande? Proteïene 41, 415–427 (2000).

    Linding, R. et al. Proteïenversteuringsvoorspelling: implikasies vir strukturele proteomika. Struktuur (Kamb.) 11, 1453–1459 (2003).

    Linding, R., Russell, R. B., Neduva, V. & Gibson, T. J. GlobPlot: ondersoek proteïenvolgordes vir globulariteit en wanorde. Nukleïensure Res. 31, 3701–3708 (2003).

    Ward, J. J., Sodhi, J. S., McGuffin, L. J., Buxton, B. F. & Jones, D. T. Voorspelling en funksionele analise van inheemse versteuring in proteïene uit die drie koninkryke van die lewe. J. Mol. Biol. 337, 635–645 (2004).

    Weathers, E. A., Paulaitis, M. E., Woolf, T. B. & Hoh, J. H. Verminderde aminosuur-alfabet is voldoende om intrinsiek versteurde proteïen akkuraat te herken. FEBS Lett. 576, 348–352 (2004).

    Dunker, A. K. et al. Intrinsiek versteurde proteïen. J. Mol. Grafiek. Model. 19, 26–59 (2001).

    Vucetic, S. et al. DisProt: 'n databasis van proteïenversteuring. Bioinformatika 21, 137–140 (2005).

    Tompa, P. Intrinsiek ongestruktureerde proteïene ontwikkel deur herhaalde uitbreiding. Bioessays 25, 847–855 (2003).

    Dyson, H. J. & amp; Wright, P. E. Kernmagnetiese resonansiemetodes vir die toeligting van struktuur en dinamika van wanordelike toestande. Metodes Enzymol. 339, 258–270 (2001).

    Dyson, H. J. & Wright, P. E. Ontvoude proteïene en proteïenvouing bestudeer deur KMR. Chem. Ds. 104, 3607–3622 (2004).

    Rose, G. D. in Vooruitgang in proteïenchemie Vol. 62, (reds Richards, F. M., Eisenberg, D. S. & Kuriyan, J.) (Academic Press, San Diego, 2002). Hierdie boek bied 'n uitstekende inleiding tot die biofisiese tegnieke wat gebruik kan word om ontvoude proteïene en proteïendomeine te identifiseer en te karakteriseer.

    Dyson, H. J. & amp; Wright, P. E. Insigte in die struktuur en dinamika van ontvoude proteïene uit kernmagnetiese resonansie. Adv. Proteïen Chem. 62, 311–340 (2002).

    Rucker, A. L., Pager, CT, Campbell, M. N., Qualls, J. E. & amp Creamer, T. P. Gasheer-skaal van linkshandige poliprolien II heliksvorming. Proteïene 53, 68–75 (2003).

    Shi, Z., Olson, C. A., Rose, G. D., Baldwin, R. L. & Kallenbach, N. R. Polyproline II-struktuur in 'n volgorde van sewe alanienreste. Proc. Natl Acad. Wetenskaplike. VSA 99, 9190–9195 (2002).

    Dunker, A. K., Obradovic, Z., Romero, P., Garner, E. C. & amp, Brown, C. J. Intrinsieke proteïenversteuring in volledige genome. Genoom Inlig. Ser. Werkswinkel Genoom Inlig. 11, 161–171 (2000).

    Wootton, J. C. & Drummond, M. H. Die Q-skakelaar: 'n klas interdomein-rye wat in bakteriële multidomein regulerende proteïene voorkom. Proteïen Eng. Des. Sel. 2, 535–543 (1989).

    Zhou, H. X. Kwantitatiewe weergawe van die verhoogde affiniteit van twee gekoppelde scFvs spesifiek vir verskillende epitope op dieselfde antigeen. J. Mol. Biol. 329, 1–8 (2003).

    Laity, J. H., Dyson, H. J. & amp; Wright, P. E. DNA-geïnduseerde α-helix-afdekking in behoue ​​koppelvolgorde is 'n determinant van bindingsaffiniteit in Cys2-His2 sinkvingers. J. Mol. Biol. 295, 719–727 (2000).

    Young, M. A., Gonfloni, S., Superti-Furga, G., Roux, B. & Kuriyan, J. Dinamiese koppeling tussen die SH2- en SH3-domeine van c-Src en Hck onderlê hul inaktivering deur C-terminale tirosienfosforilering. Sel 105, 115–126 (2001).

    Laity, J. H., Dyson, H. J. & Wright, P. E. Molekulêre basis vir modulasie van biologiese funksie deur alternatiewe splitsing van die Wilms se tumoronderdrukkerproteïen. Proc. Natl Acad. Wetenskaplike. VSA 97, 11932–11935 (2000).

    Namba, K. Rolle van gedeeltelik ontvoude konformasies in makromolekulêre selfsamestelling. Genes selle 6, 1–12 (2001).

    Tompa, P. & Csermely, P. Die rol van strukturele versteuring in die funksie van RNA en proteïen chaperones. FASEB J. 18, 1169–1175 (2004).

    Dyson, H. J. & Wright, P. E. Koppeling van vou en binding vir ongestruktureerde proteïene. Curr. Mening. Struktuur. Biol. 12, 54–60 (2002). Bied 'n omvattende opname van proteïenvou en bindingsgebeure.

    Demchenko, A. P. Erkenning tussen buigsame proteïenmolekules: geïnduseerde en geassisteerde vou. J. Mol. Herken. 14, 42–61 (2001).

    Radhakrishnan, I., Pérez-Alvarado, G.C., Dyson, H.J. & Wright, P.E. Konformasievoorkeure in die Ser 133-gefosforileerde en nie-gefosforileerde vorms van die kinase-induseerbare transaktiveringsdomein van CREB. FEBS Lett. 430, 317–322 (1998).

    Richards, J. P., Bächinger, H. P., Goodman, R. H. & Brennan, R. G. Analise van die strukturele eienskappe van cAMP-responsiewe element-bindende proteïen (CREB) en gefosforileerde CREB. J. Biol. Chem. 271, 13716–13723 (1996).

    Radhakrishnan, I. et al. Oplossingstruktuur van die KIX-domein van CBP gebind aan die transaktiveringsdomein van CREB: 'n model vir aktiveerder:koaktiveerder-interaksies. Sel 91, 741–752 (1997).

    Zhou, P., Lugovskoy, A. A., McCarty, J. S., Li, P. & Wagner, G. Oplossingstruktuur van DFF40 en DFF45 N-terminale domeinkompleks en wedersydse chaperone-aktiwiteit van DFF40 en DFF45. Proc. Natl Acad. Wetenskaplike. VSA 98, 6051–6055 (2001).

    Giordano, A. & Avantaggiati, M. L. p300 en CBP: vennote vir lewe en dood. J. Sel. Fisioloog. 181, 218–230 (1999).

    Blobel, G.A. CREB-bindende proteïen en p300: molekulêre integreerders van hematopoietiese transkripsie. Bloed 95, 745–755 (2000).

    Goodman, R. H. & Smolik, S. CBP/p300 in selgroei, transformasie en ontwikkeling. Genes Dev. 14, 1553–1577 (2000).

    Ponting, C. P., Blake, D. J., Davies, K. E., Kendrick-Jones, J. & Winder, S. J. ZZ en TAZ: nuwe vermeende sinkvingers in distrofien en ander proteïene. Tendense Biochem. Wetenskaplike. 21, 11–13 (1996).

    De Guzman, R. N., Liu, H. Y., Martinez-Yamout, M., Dyson, H. J. & Wright, P. E. Oplossingstruktuur van die TAZ2 (CH3)-domein van die transkripsionele adapterproteïen CBP. J. Mol. Biol. 303, 243–253 (2000).

    Dames, S. A., Martinez-Yamout, M., De Guzman, R. N., Dyson, H. J. & Wright, P. E. Strukturele basis vir Hif-1α/CBP-herkenning in die sellulêre hipoksiese reaksie. Proc. Natl Acad. Wetenskaplike. VSA 99, 5271–5276 (2002).

    Eckner, R. et al. Molekulêre kloning en funksionele analise van die adenovirus E1A-geassosieerde 300-kD proteïen (p300) openbaar 'n proteïen met eienskappe van 'n transkripsionele adapter. Genes Dev. 8, 869–884 (1994).

    Avantaggiati, M. et al. Werwing van p300/CBP in p53-afhanklike seinpaaie. Sel 89, 1175–1184 (1997).

    Lill, N. L., Grossman, S. R., Ginsberg, D., DeCaprio, J. & Livingston, D. M. Binding en modulasie van p53 deur p300/CBP koaktiveerders. Natuur 387, 823–827 (1997).

    Gu, W., Shi, X. L. & Roeder, R. G. Sinergistiese aktivering van transkripsie deur CBP en p53. Natuur 387, 819–823 (1997).

    Arany, Z. et al. 'n Noodsaaklike rol vir p300/CBP in die sellulêre reaksie op hipoksie. Proc. Natl Acad. Wetenskaplike. VSA 93, 12969–12973 (1996).

    Freedman, S. J. et al. Strukturele basis vir werwing van CBP/p300 deur hipoksie-induseerbare faktor-1α. Proc. Natl Acad. Wetenskaplike. VSA 99, 5367–5372 (2002).

    Gunasekaran, K., Tsai, C. J., Kumar, S., Zanuy, D. & Nussinov, R. Uitgebreide versteurde proteïene: teikenfunksie met minder steier. Tendense Biochem. Wetenskaplike. 28, 81–85 (2003). Wys daarop dat die uitgebreide koppelvlakke wat waargeneem word wanneer ontvoude proteïene hul teikens bind, slegs vir volledig gestruktureerde proteïene moontlik sou wees as hulle baie groter was. Verhoogde proteïengrootte sal egter groter makromolekulêre ophoping tot gevolg hê of sal vereis dat selle groter moet wees.

    Russo, A. A., Jeffrey, P. D., Patten, A. K., Massagué, J. & Pavletich, N. P. Kristalstruktuur van die p27 Kip1 siklien-afhanklike-kinase-inhibeerder gebind aan die siklien A-Cdk2-kompleks. Natuur 382, 325–331 (1996).

    Huber, A. H. & Weis, W. I. Die struktuur van die β-catenin/E-cadherin-kompleks en die molekulêre basis van diverse ligandherkenning deur β-catenin. Sel 105, 391–402 (2001).

    Sorenson, M. K., Ray, S. S. & Darst, S. A. Kristalstruktuur van die flagellêre σ/anti-σ-kompleks σ 28 /FlgM openbaar 'n ongeskonde σ-faktor in 'n onaktiewe konformasie. Mol. Sel 14, 127–138 (2004).

    Bhattacharya, S. et al. Funksionele rol van p35srj, 'n nuwe p300/CBP-bindende proteïen, tydens transaktivering deur HIF-1. Genes Dev. 13, 64–75 (1999).

    Freedman, S. J. et al. Strukturele basis vir negatiewe regulering van hipoksie-induseerbare faktor-1α deur CITED2. Natuurstruktuur. Biol. 10, 504–512 (2003).

    De Guzman, R. N., Martinez-Yamout, M., Dyson, H. J. & Wright, P. E. Interaksie van die TAZ1-domein van CREB-bindende proteïen met die aktiveringsdomein van CITED2: regulering deur mededinging tussen intrinsiek ongestruktureerde ligande vir nie-identiese bindingsplekke. J. Biol. Chem. 279, 3042–3049 (2004).

    Jaakkola, P. et al. Teiken van HIF-α na die von Hippel-Lindau ubiquitylation kompleks deur O2-gereguleerde prolyl hidroksilasie. Wetenskap 292, 468–472 (2001).

    Ivan, M. et al. HIFα geteiken vir VHL-gemedieerde vernietiging deur prolienhidroksilasie: implikasies vir O2-waarneming. Wetenskap 292, 464–468 (2001).

    Yu, F., White, S. B., Zhao, Q. & Lee, F. S. HIF-1α-binding aan VHL word gereguleer deur stimulus-sensitiewe prolienhidroksilasie. Proc. Natl Acad. Wetenskaplike. VSA 98, 9630–9635 (2001).

    Lando, D., Peet, D. J., Whelan, D. A., Gorman, J. J. & Whitelaw, M. L. Asparagine-hidroksilasie van die HIF-transaktiveringsdomein: 'n hipoksiese skakelaar. Wetenskap 295, 858–861 (2002).

    Elkins, J. M. et al. Struktuur van faktor-inhiberende hipoksie-induseerbare faktor (HIF) openbaar meganisme van oksidatiewe modifikasie van HIF-1α. J. Biol. Chem. 278, 1802–1806 (2003).

    Dann, C. E. III, Bruick, R. K. & Deisenhofer, J. Struktuur van faktor-inhiberende hipoksie-induseerbare faktor 1: 'n asparaginielhidroksilase betrokke by die hipoksiese reaksie-weg. Proc. Natl Acad. Wetenskaplike. VSA 99, 15351–15356 (2002).

    Kriwacki, R. W., Hengst, L., Tennant, L., Reed, S. I. & Wright, P. E. Strukturele studies van p21 Waf1/Cip1/Sdi1 in die vrye en Cdk2-gebonde toestand: konformasieversteuring bemiddel bindingsdiversiteit. Proc. Natl Acad. Wetenskaplike. VSA 93, 11504–11509 (1996).

    Eer, W. et al. Strukturele basis vir die herkenning van hidroksiprolien in HIF-1α deur pVHL. Natuur 417, 975–978 (2002).

    Min, J.H. et al. Struktuur van 'n HIF-1α-pVHL-kompleks: hidroksiprolienherkenning in sein. Wetenskap 296, 1886–1889 (2002).

    Chrivia, J.C. et al. Gefosforileerde CREB bind spesifiek aan kernproteïen CBP. Natuur 365, 855–859 (1993).

    Zor, T., Mayr, BM, Dyson, HJ, Montminy, MR & Wright, PE Rolle van fosforilering en helix-geneigdheid in die binding van die KIX-domein van CREB-bindende proteïen deur konstitutiewe (c-Myb) en induseerbare (CREB) aktiveerders. J. Biol. Chem. 277, 42241–42248 (2002).

    Knighton, D.R. et al. Struktuur van 'n peptied-inhibeerder gebind aan die katalitiese subeenheid van sikliese adenosienmonofosfaat-afhanklike proteïenkinase. Wetenskap 253, 414–420 (1991).

    Goto, N. K., Zor, T., Martinez-Yamout, M., Dyson, H. J. & Wright, P. E. Koöperasie in transkripsiefaktorbinding aan die koaktiveerder CREB-bindende proteïen (CBP). Die gemengde afstamming leukemie-proteïen (MLL) aktiveringsdomein bind aan 'n allosteriese plek op die Kix-domein. J. Biol. Chem. 277, 43168–43174 (2002).

    Vendel, A. C. & Lumb, K. J. KMR-kartering van die MIV-1 Tat-interaksie-oppervlak van die KIX-domein van die menslike koaktivator CBP. Biochemie 43, 904–908 (2004).

    Campbell, K. M. & Lumb, K. J. Struktureel verskillende maniere van erkenning van die KIX-domein van CBP deur Jun en CREB. Biochemie 41, 13956–13964 (2002).

    Vendel, A. C., McBryant, S. J. & Lumb, K. J. KIX-bemiddelde samestelling van die CBP-CREB-HTLV-1 belasting koaktiveerder-aktiveerder kompleks. Biochemie 42, 12481–12487 (2003).

    Xu, W. et al. 'n Transkripsieskakelaar bemiddel deur kofaktormetilering. Wetenskap 294, 2507–2511 (2001).

    Radhakrishnan, I. et al. Strukturele ontledings van CREB-CBP-transkripsionele aktivator-koaktivator-komplekse deur KMR-spektroskopie: implikasies vir die kartering van die grense van strukturele domeine. J. Mol. Biol. 287, 859–865 (1999).

    Wei, Y., Horng, J. C., Vendel, A. C., Raleigh, D. P. & Lumb, K. J. Bydrae tot stabiliteit en vou van 'n begrawe polêre oorskot by die CARM1-metileringsplek van die KIX-domein van CBP. Biochemie 42, 7044–7049 (2003).

    Shapiro, L. β-catenin en sy veelvuldige vennote: promiskuïteit verduidelik. Natuurstruktuur. Biol. 8, 484–487 (2001).

    Daniels, D. L., Eklof, S. K. & Weis, W. I. β-catenin: molecular plasticity and drug design. Tendense Biochem. Wetenskaplike. 26, 672–678 (2001).

    Huber, A. H., Stewart, D. B., Laurents, D. V., Nelson, W. J. & Weis, W. I. Die cadherin sitoplasmiese domein is ongestruktureerd in die afwesigheid van β-catenin. 'n Moontlike meganisme vir die regulering van cadherin-omset. J. Biol. Chem. 276, 12301–12309 (2001).

    Graham, T. A., Weaver, C., Mao, F., Kimelman, D. & Xu, W. Kristalstruktuur van 'n β-catenin/Tcf-kompleks. Sel 103, 885–896 (2000).

    Graham, T. A., Ferkey, D. M., Mao, F., Kimelman, D. & Xu, W. Tcf4 kan spesifiek β-catenin herken deur alternatiewe konformasies te gebruik. Natuurstruktuur. Biol. 8, 1048–1052 (2001).

    Eklof Spink, K., Fridman, S. G. & Weis, W. I. Molekulêre meganismes van β-catenin herkenning deur adenomatous polyposis coli onthul deur die struktuur van 'n APC-β-catenin kompleks. EMBO J. 20, 6203–6212 (2001).

    Graham, T. A., Clements, W. K., Kimelman, D. & Xu, W. Die kristalstruktuur van die β-catenin/ICAT-kompleks openbaar die inhiberende meganisme van ICAT. Mol. Sel 10, 563–571 (2002).

    Daniels, D. L. & Weis, W. I. ICAT inhibeer β-katenienbinding aan Tcf/Lef-familie transkripsiefaktore en die algemene koaktiveerder p300 deur onafhanklike strukturele modules te gebruik. Mol. Sel 10, 573–584 (2002).

    Lin, C. H. et al. 'n Klein domein van cbp/p300 bind diverse proteïene. Oplossingstruktuur en funksionele studies. Mol. Sel 8, 581–590 (2001).

    Demarest, S. J., Deechongkit, S., Dyson, H. J., Evans, R. M. & Wright, P. E. Verpakking, spesifisiteit en veranderlikheid by die bindingsvlak tussen die p160-koaktiveerder en CREB-bindende proteïen. Proteïen Sci. 13, 203–210 (2004).

    Demarest, S. J. et al. Wedersydse sinergistiese vou in werwing van CBP/p300 deur p160 kernreseptor koaktiveerders. Natuur 415, 549–553 (2002). Bied die eerste voorbeeld van twee domeine aan wat grootliks, indien nie heeltemal, ontvou is wanneer dit vry in oplossing is, maar wat saamvou wanneer hulle interaksie het om 'n kompleks van buitengewoon hoë spesifisiteit en met 'n groot bindingsoppervlakte te produseer.

    Grossman, S. R. p300/CBP/p53 interaksie en regulering van die p53 respons. EUR. J. Biochem. 268, 2773–2778 (2001).

    Bell, S., Klein, C., Muller, L., Hansen, S. & Buchner, J. p53 bevat groot ongestruktureerde streke in sy geboortestaat. J. Mol. Biol. 322, 917–927 (2002).

    Ayed, A. et al. Latente en aktiewe p53 is identies in konformasie. Natuurstruktuur. Biol. 8, 756–760 (2001). Verskaf belangrike inligting oor die N- en C-terminale domeine van p53, wat ongestruktureerd is in die konteks van die vollengte proteïen, asook geïsoleer in oplossing.

    Dawson, R. et al. Die N-terminale domein van p53 is natuurlik ontvou. J. Mol. Biol. 332, 1131–1141 (2003).

    Prives, C. & Hall, P. A. Die p53-pad. J. Pathol. 187, 112–126 (1999).

    Alarcon-Vargas, D. & Ronai, Z. p53–Mdm2 — die affêre wat nooit eindig nie. Karsinogenese 23, 541–547 (2002).

    Mujtaba, S. et al. Strukturele meganisme van die bromodomein van die koaktivator CBP in p53 transkripsionele aktivering. Mol. Sel 13, 251–263 (2004).

    Kamei, Y. et al. 'n CBP-integreerkompleks bemiddel transkripsionele aktivering en AP-1-inhibisie deur kernreseptore. Sel 85, 403–414 (1996).

    Heery, D. M., Kalkhoven, E., Hoare, S. & Parker, M. G. 'n Handtekeningmotief in transkripsionele ko-aktiveerders bemiddel binding aan kernreseptore. Natuur 387, 733–736 (1997).

    Darimont, B. D. et al. Struktuur en spesifisiteit van kernreseptor-koaktivator-interaksies. Genes Dev. 12, 3343–3356 (1998).

    Snowden, A. W., Anderson, L. A., Webster, G. A. & Perkins, N. D. 'n Nuwe transkripsionele onderdrukkingsdomein bemiddel p21 WAF1/CIP1-induksie van p300-transaktivering. Mol. Sel. Biol. 20, 2676–2686 (2000).

    Girdwood, D. et al. p300 transkripsionele onderdrukking word bemiddel deur SUMO-modifikasie. Mol. Sel 11, 1043–1054 (2003).

    Thompson, P.R. et al. Regulering van die p300 HAT-domein via 'n nuwe aktiveringslus. Natuurstruktuur. Mol. Biol. 11, 308–315 (2004).

    Gerber, H. P. et al. Transkripsionele aktivering gemoduleer deur homopolimeriese glutamien en prolienstreke. Wetenskap 263, 808–811 (1994).

    Shoemaker, B.A., Portman, J.J. & Wolynes, P.G. Bespoediging van molekulêre herkenning deur die gebruik van die voutregter: die vlieg-gooimeganisme. Proc. Natl Acad. Wetenskaplike. VSA 97, 8868–8873 (2000). Beskryf 'n moontlike rasionaal vir die teenwoordigheid van ongestruktureerde koppelstreke in multidomeinproteïene: 'n konformasie-ensemble vir 'n deel van 'n interaksiedomein verseker dat die volume van die omliggende oplossing omvattend gemonster word, wat die waarskynlikheid verhoog om die bindingsvennoot te ontmoet.

    Smith, J.L. et al. Kinetiese profiele van p300-besetting in vivo algemene kenmerke van promotorstruktuur en koaktiveerderwerwing te voorspel. Proc. Natl Acad. Wetenskaplike. VSA 101, 11554–11559 (2004).

    Spolar, R. S. & amp Record, M. T. Koppeling van plaaslike vou aan plek-spesifieke binding van proteïene aan DNA. Wetenskap 263, 777–784 (1994).

    Patel, L., Abate, C. & Curran, T. Veranderde proteïenkonformasie op DNA-binding deur Fos en Jun. Natuur 347, 572–574 (1990).

    DiNitto, J.P. & Huber, P.W. Wedersydse geïnduseerde pasbinding van Xenopus ribosomale proteïen L5 tot 5S rRNA. J. Mol. Biol. 330, 979–992 (2003).

    Salghetti, S. E., Caudy, A. A., Chenoweth, J. G. & Tansey, W. P. Regulering van transkripsionele aktiveringsdomeinfunksie deur ubiquitin. Wetenskap 293, 1651–1653 (2001).

    Venkatraman, P., Wetzel, R., Tanaka, M., Nukina, N. & Goldberg, A. L. Eukariotiese proteasome kan nie poliglutamienvolgordes verteer en vrystel tydens afbraak van poliglutamienbevattende proteïene nie. Mol. Sel 14, 95–104 (2004).

    Yang, X. J. Die diverse superfamilie van lisien-asetieltransferases en hul rolle in leukemie en ander siektes. Nukleïensure Res. 32, 959–976 (2004).

    McCampbell, A. & Fischbeck, K. H. Polyglutamine en CBP: dodelike aantrekkingskrag? Nature Med. 7, 528–530 (2001).

    Nucifora, F. C. et al. Inmenging deur Huntingtin en atrofien-1 met CBP-gemedieerde transkripsie wat lei tot sellulêre toksisiteit. Wetenskap 291, 2423–2428 (2001).

    Karlin, S., Brocchieri, L., Bergman, A., Mrazek, J. & Gentles, A. J. Aminosuur loop in eukariotiese proteome en siekte-assosiasies. Proc. Natl Acad. Wetenskaplike. VSA 99, 333–338 (2002).

    Rost, B. & Liu, J. Die PredictProtein-bediener. Nukleïensure Res. 31, 3300–3304 (2003).

    Jenuwein, T. & Allis, C. D. Vertaling van die histoonkode. Wetenskap 293, 1074–1080 (2001).

    Berger, S. L. Histonemodifikasies in transkripsieregulering. Curr. Mening. Genet. Dev. 12, 142–148 (2002).

    Hartman, P. G., Chapman, G. E., Moss, T. & Bradbury, E. M. Studies oor die rol en werkswyse van die baie lisienryke histoon H1 in eukariote chromatien. Die drie strukturele streke van die histoon H1-molekule. EUR. J. Biochem. 77, 45–51 (1977).

    Luger, K., Mäder, A. W., Richmond, R. K., Sargent, D. F. & amp; Richmond, T. J. Kristalstruktuur van die nukleosoomkernpartikel met 'n resolusie van 2,8 Å. Natuur 389, 251–260 (1997).

    Brüschweiler, R., Liao, X. & Wright, P. E. Langafstand-bewegingsbeperkings in 'n multidomein-sinkvingerproteïen van anisotropiese tuimering. Wetenskap 268, 886–889 (1995).

    Gross, J. D. et al. Ribosoomlading op die mRNA-dop word gedryf deur konformasiekoppeling tussen eIF4G en eIF4E. Sel 115, 739–750 (2003).

    Wuttke, D. S., Foster, M. P., Case, D. A., Gottesfeld, J. M. & Wright, P. E. Oplossingstruktuur van die eerste drie sinkvinger van TFIIIA gebind aan die verwante DNA-volgorde: determinante van affiniteit en volgorde-spesifisiteit. J. Mol. Biol. 273, 183–206 (1997).

    Koradi, R., Billeter, M. & Wüthrich, K. MOLMOL: 'n program vir vertoon en ontleding van makromolekulêre strukture. J. Mol. Grafika 14, 51–55 (1996).

    Lee, C., Kim, S. J., Jeong, D. G., Lee, S. M. & Ryu, S. E. Struktuur van menslike FIH-1 onthul 'n unieke aktiewe terreinsak en interaksieterreine vir HIF-1 en von Hippel-Lindau. J. Biol. Chem. 278, 7558–7563 (2003).


    Kyk die video: De basis - Eiwitten (September 2022).