Innehåll
- Produktion av protein från aminosyror
- Peptidbindning mellan aminosyror
- Sidokedjor av aminosyror
- Aminosyraordning och proteinfällning
- Sidokedjor och vikning
- Antal aminosyrakombinationer
Långa kedjor eller polymerer av aminosyror kallas proteiner (även om proteiner inte behöver vara uteslutande aminosyror). Aminosyrorna är kopplade till vad som är "peptidbindningar." Aminosyrornas ordning bestäms av ordningen av nukleotider (det genetiska "alfabetet") i en DNA-gen, som i sin tur bestämmer hur proteinet viks upp och fungerar.
Produktion av protein från aminosyror
Processen att koppla aminosyror till proteiner börjar i cellkärnan. Messenger RNA (mRNA) för en gen skapas med hjälp av en DNA-sträcka som en mall. MRNA reser sedan utanför kärnan till proteintillverkare som kallas "ribosomer." Det är här som protein tillverkas. I ribosomerna överför RNA (tRNA) sedan aminosyror på mRNA. I huvudsak används mRNA som en mall för att bygga proteinet.
Peptidbindning mellan aminosyror
Aminosyror förenas head-to-tail i långa linjära polymerer. Specifikt fästes karboxylsyragruppen (-CO) av en aminosyra till den nästa aminogruppen (-NH). Denna bindning kallas en "peptidbindning." Sådana kedjor av aminosyror kallas "polypeptider."
Sidokedjor av aminosyror
Aminosyrorna har sidokedjor bundna till den centrala kolatomen. Dessa sidokedjor har olika elektrostatiska (bindning) egenskaper. Detta är viktigt för hur det ursprungligen linjära proteinet viks upp när det frisätts från sin mRNA-mall.
Aminosyraordning och proteinfällning
Formen på proteinet bestäms av aminosyrasekvensen. Bindningarna i en lång polypeptidkedja medger fri rotation av atomerna, vilket ger proteinets ryggrad stor flexibilitet. De flesta polypeptidkedjor viks emellertid bara i en form, och de flesta gör det spontant.
Sidokedjor och vikning
Vikningen bestäms av ordningen på aminosyrornas sidokedjor. Dessa sidokedjor interagerar med vattnet i cellen. De polära sidokedjorna tenderar att vrida ut mot vattnet. De icke-polära sidokedjorna förvandlas till mitten av proteinbollen och är hydrofoba (ogillar inte vatten). Distributionen av polära och icke-polära ställen är därför en av de viktigaste faktorerna för proteinets vikning.
Antal aminosyrakombinationer
20 aminosyror används för att tillverka proteiner. Även om det finns 20 ^ n olika polypeptider som är n aminosyror långa, skulle en mycket liten fraktion av de resulterande proteinerna vara stabil. De flesta skulle ha många former med nästan ekvivalenta energinivåer. För att kunna ändra form lätt för att anta en annan energinivå skulle de därför inte vara tillräckligt stabila för att vara användbara för organismen. En aminosyra på fel plats kan därför göra ett protein värdelöst. Därför gynnar de flesta mutationer i DNA inte organismen. Endast genom en enorm mängd försök och fel utvecklas användbara proteiner.