Struktury przestrzenne białek

Wprowadzenie do białek

• Białka to wielocząsteczkowe związki naturalne występujące w organizmach.
• Składają się z 20 różnych aminokwasów, połączonych wiązaniami peptydowymi.
• Cząsteczki białek mają zróżnicowaną i skomplikowaną budowę.
  • Budowa i właściwości białek zależą od składników aminokwasowych.

Poziomy struktury białek

Struktura pierwszorzędowa

• Opisuje sekwencję aminokwasów w łańcuchu polipeptydowym.
• Wiązania peptydowe łączą reszty aminokwasowe.
• Sekwencja określana jest przez genetyczną informację zawartą w DNA/RNA.
• Biosynteza białek polega na tłumaczeniu sekwencji nukleotydów na sekwencję aminokwasów (translacja).

Struktura drugorzędowa

• Opisuje przestrzenne ułożenie reszt aminokwasowych łańcucha polipeptydowego.
• Składa się z alfa-helisy i beta-harmonijki:
  • Alfa-helisa: spirala stabilizowana przez wiązania wodorowe pomiędzy co czwartym aminokwasem.
  • Beta-harmonijka: struktura fałdowanej kartki; wiązania wodorowe między sąsiednimi regionami tego samego lub różnych łańcuchów polipeptydowych.

Struktura trzeciorzędowa

• Określa wzajemne położenie struktur drugorzędowych w przestrzeni.
• Stabilizowana przez:
  • Wiązania dwusiarczkowe
  • Oddziaływania hydrofobowe
  • Oddziaływania jonowe
  • Siły van der Waalsa
• Mostki dwusiarczkowe tworzą się między resztami cystein.

Struktura czwartorzędowa

• Dotyczy białek złożonych z dwóch lub więcej oddzielnych łańcuchów polipeptydowych.
• Stabilizowana przez te same wiązania, co struktura trzeciorzędowa.
• Przykład: hemoglobina składająca się z czterech łańcuchów polipeptydowych.

Rola chaperonów

• Chaperony (białka opiekuńcze) pomagają innym białkom osiągnąć właściwą strukturę przestrzenną.
• Przykład: krystaliny w soczewce oka zapobiegające jej zmętnieniu.