Stopnje strukturne organizacije proteinske molekule ali strukture proteina

Struktura proteinske molekule pa so jih raziskali več kot 200 let. Znana je po številnih beljakovinah. Nekateri izmed njih so bili sintetizirani (npr inzulin, RNaze). Osnovna strukturna in funkcionalna enota proteinskih molekul iz aminokislin. Poleg karboksilnih in amino skupin in proteini vsebujejo tudi druge funkcionalne skupine, ki določajo njihove lastnosti. Takšne skupine vključujejo objavljen v stranski molekuli branchings proteinske: karboksilno skupino asparaginsko kislino ali glutaminsko kislino, amino skupino lizina ali hidroksilizin, gvanidin skupino arginina, imidazolni skupini histidina, hidroksilna skupina serina in treonin, fenol skupina tirozina je sulfhidrilna skupina cisteina disulfid skupina cistin, tioeter skupina metionin, fenilalanin benzelnoe jedro, alifatske verige drugimi aminokislinami.

Obstajajo štiri stopnje strukturne organizacije proteinske molekule.

Primarna struktura proteina. Aminokisline v proteinski molekuli so združene s peptidnimi vezmi, ki tvorijo primarno strukturo. Odvisno je od kvalitativne sestave aminokislin, njihove številke in zaporedja povezave med seboj. Primarno strukturo proteina najpogosteje določi Senger. Testni protein se zdravi z raztopino ditrofluorobenzena (DNP), kar ima za posledico tvorbo dinitrofenil-protein (DNP-protein). Kasneje se protein DNP hidrolizira, tvorijo se ostali proteinski molekuli in DNP-aminokislina. DNP-amino kislino izoliramo iz te zmesi in jo hidroliziramo. Produkti hidrolize so aminokislina in dinitrobenzen. Preostala molekula beljakovin reagira z novimi deli DNP, dokler celotna molekula ne razpade v aminokisline. Na podlagi kvantitativne študije aminokislin se vzpostavi shema primarne strukture posameznega proteina. Primarna struktura beljakovin je insulin, mioglobin, hemoglobin, glukagon in mnogi drugi).

Po metodi Edman se protein zdravi s fenil izotiocianatom. Včasih se uporabljajo proteolitični encimi - tripsin, pepsin, himotripsin, peptidaza itd.

Sekundarna struktura proteina. Ameriški znanstveniki, ki uporabljajo rentgensko analizo, so ugotovili, da verige beljakovinskih polipeptidov pogosto obstajajo v obliki alfa helijevih in včasih beta struktur.

Alfa-spirale se primerjajo s spiralno stopnišče, kjer funkcijo stopinj izvajajo aminokislinski ostanki. V molekulah fibrilarnih proteinov (fibroinska svila), so polipeptidne verige skoraj popolnoma raztegnjene (beta struktura) in so nameščene v obliki kroglic, stabiliziranih z vodikovimi vezmi.

Alfa spirala se lahko spontano oblikuje v sintetičnih polipeptidih (daderon, najlon), ki so molekulska masa od 10 do 20 tisoč. Na določenih delih molekule proteinov (inzulin, hemoglobina, RNaze) prekine alfa spiralni konfiguracijo peptidne verige, in so oblikovane vijačno strukturo drugega tipa.

Terciarna struktura proteina. Spiralni deli polipeptidni verigi proteinske molekule, v različnih razmerjih, ki določajo terciarno (tridimenzionalna) strukturo, obliko in obliko obsega proteinske molekule. Verjetno je, da pride do terciarna struktura samodejno in zaradi interakcije z aminokislinskih ostankov molekul topila. Tako hidrofobni ostanki "sestavljena" v proteinske molekule, ki tvori svojo suho cono in hidrofilne skupine so usmerjene k topilu, ki vodi do tvorbe energijsko ugoden potrditev molekulo. Ta proces spremlja tvorbo intramolekularne vezi. Terciarni struktura proteinske molekule prepisana za RNaze, hemoglobina, lizocim iz kokošjih jajc.

Kvartarna struktura proteina. Takšna struktura proteinske molekule nastane kot posledica povezovanja več podenot v eno samo kompleksno molekulo. Vsaka podenota ima primarno, sekundarno in terciarno strukturo.