Cấu trúc Protein thứ cấp

Cấu trúc protein: Cấu trúc thứ cấp

Protein là các phân tử phức tạp và quan trọng thực hiện một số chức năng chính trong cơ thể. Các tính chất và chức năng khác nhau của protein được xác định bởi cấu trúc độc đáo của chúng. Một trong những khía cạnh quan trọng của cấu trúc protein là cấu trúc thứ cấp của nó, được xác định bởi sự sắp xếp không gian của chuỗi polypeptide.

Cấu trúc bậc hai của protein mô tả kiểu gấp cục bộ của chuỗi polypeptide trong không gian. Nó được hình thành do liên kết hydro giữa các nhóm peptide liền kề, bao gồm dư lượng axit amin. Liên kết hydro đóng vai trò quan trọng trong việc ổn định cấu trúc bậc hai của protein.

Một trong những dạng cấu trúc bậc hai của protein là chuỗi xoắn alpha hoặc chuỗi xoắn α. Trong cấu trúc này, chuỗi polypeptide tạo thành hình xoắn ốc, trong đó mỗi axit amin được liên kết bởi các axit amin lân cận trong chuỗi. Liên kết hydro hình thành giữa các gốc axit amin nằm cách nhau 4 gốc axit amin. Những liên kết hydro này giúp củng cố cấu trúc xoắn ốc.

Một dạng cấu trúc bậc hai khác của protein là tấm beta hoặc tấm β. Trong cấu trúc này, chuỗi polypeptide được gấp lại thành một “mạng lưới” hoặc “nếp gấp” trong đó các gốc axit amin liền kề được liên kết bằng liên kết hydro. Nếp gấp beta được hình thành khi chuỗi polypeptide song song hoặc phản song song.

Cấu trúc thứ cấp của protein rất quan trọng đối với chức năng của nó. Nó ảnh hưởng đến các tính chất vật lý và hóa học của protein, tính ổn định, tương tác với các phân tử và hoạt động khác. Ngoài ra, cấu trúc bậc hai có thể đóng vai trò là cơ sở cho sự hình thành cấu trúc protein bậc ba và bậc bốn.

Các kỹ thuật như nhiễu xạ tia X và cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) có thể kiểm tra và xác định cấu trúc bậc hai của protein. Những phương pháp này cho phép người ta thấy được sự sắp xếp không gian của chuỗi polypeptide và sự tương tác của các gốc axit amin.

Tóm lại, cấu trúc bậc hai của protein đóng vai trò quan trọng đối với các tính chất và chức năng của nó. Chuỗi xoắn alpha và tấm beta là hai dạng cấu trúc bậc hai chính, được ổn định bằng liên kết hydro giữa các nhóm peptide. Hiểu cấu trúc thứ cấp của protein có tầm quan trọng lớn để nghiên cứu chức năng của nó và phát triển các loại thuốc mới dựa trên mối quan hệ phân tử với protein. Nghiên cứu sâu hơn về cấu trúc thứ cấp của protein sẽ giúp mở rộng kiến ​​thức của chúng ta về các quá trình sinh học và mở ra những cơ hội mới trong y học và công nghệ sinh học.

Cấu trúc protein thứ cấp: khái niệm và ý nghĩa

Cấu trúc bậc hai của protein là cấu trúc không gian của nó, được hình thành bằng cách nối các axit amin thành chuỗi. Cái tên gợi ý rằng đây là một trong những thành phần của quá trình cấu trúc protein và do đó nó hoạt động tổng thể. Chúng ta hãy xem xét các khái niệm cơ bản về chủ đề này.

Axit amin

Đó là các monome được kết nối thành chuỗi dài được gọi là axit amin. Chúng là những yếu tố chính hình thành nên cấu trúc chính của protein. Có tổng cộng 20 axit amin cơ bản vì chúng đều khác nhau về mặt hóa học. Một phần (8) là aldehyd, phần còn lại (12) là xeton. Sự kết hợp của chúng tạo thành một số lượng lớn các cấu trúc khác nhau.

Từ các chuỗi axit amin hiện có, các polypeptide được tạo ra - các hợp chất protein thứ cấp, từ đó cấu trúc bậc ba và bậc bốn của nó được hình thành.

Nguyên tử lưu huỳnh và photpho tạo thành liên kết peptit

Điều quan trọng là phải hiểu rằng không chỉ các axit amin mới cho phép kết hợp các nguyên tố khác nhau như dư lượng axit của một axit amin và dư lượng carbonyl của một axit khác. Hai nhóm nguyên tử nữa đối phó với điều này - phốt pho và lưu huỳnh.

Nhờ các nhóm axit photphoric, có thể giữ lại các bazơ nitơ trong DNA, serine và threonine thực hiện chức năng tương tự.

Ngoài ra, các chuỗi xoắn protein được hình thành bằng liên kết phốt pho. Lưu huỳnh cũng tham gia vào việc hình thành liên kết peptide. Nó liên kết với nhóm carboxyl của C-OH để giữ hai axit amin liền kề gần nhau. Và các loại protein chứa lưu huỳnh tương tự được nuôi cấy protein sử dụng để duy trì hình dạng của chúng.