Obsah
- Produkcia proteínu z aminokyselín
- Peptidová väzba medzi aminokyselinami
- Bočné reťazce aminokyselín
- Skladanie aminokyselín a bielkovín
- Bočné reťaze a skladacie
- Počet kombinácií aminokyselín
Dlhé reťazce alebo polyméry aminokyselín sa nazývajú proteíny (hoci proteíny nemusia byť výlučne aminokyseliny). Aminokyseliny sú spojené tým, čo sú „peptidové väzby“. Poradie aminokyselín je určené poradím nukleotidov (genetická „abeceda“) v géne DNA, čo zase určuje, ako sa proteín skladá a funguje.
Produkcia proteínu z aminokyselín
Proces spájania aminokyselín do proteínov začína v bunkovom jadre. Messenger RNA (mRNA) pre gén sa vytvára pomocou úseku DNA ako templátu. MRNA potom putuje mimo jadra k výrobcom proteínov nazývaným „ribozómy“. Tu sa vytvára proteín. V ribozómoch prenáša RNA (tRNA) na mRNA aminokyseliny. V podstate sa mRNA používa ako templát na vytvorenie proteínu.
Peptidová väzba medzi aminokyselinami
Aminokyseliny sa spájajú z jedného konca do druhého v dlhých lineárnych polyméroch. Konkrétne skupina karboxylovej kyseliny (-CO) jednej aminokyseliny sa viaže na aminoskupinu (-NH) nasledujúcej. Táto väzba sa nazýva „peptidová väzba“. Takéto reťazce aminokyselín sa nazývajú „polypeptidy“.
Bočné reťazce aminokyselín
Aminokyseliny majú bočné reťazce pripojené k centrálnemu atómu uhlíka. Tieto bočné reťazce majú odlišné elektrostatické (väzbové) vlastnosti. Toto je dôležité v tom, ako sa pôvodne lineárny proteín po uvoľnení zo svojej templátovej mRNA zloží.
Skladanie aminokyselín a bielkovín
Tvar proteínu je určený aminokyselinovou sekvenciou. Väzby v dlhom polypeptidovom reťazci umožňujú voľnú rotáciu atómov, čo poskytuje kostre proteínu veľkú flexibilitu. Väčšina polypeptidových reťazcov sa však skladá iba do jedného tvaru a väčšina z nich to robí spontánne.
Bočné reťaze a skladacie
Skladanie je určené poradím bočných reťazcov aminokyselín. Tieto bočné reťazce interagujú s každou vodou as vodou v bunke. Polárne bočné reťazce majú tendenciu sa krútiť smerom k vode. Nepolárne vedľajšie reťazce sa stávajú stredom proteínovej gule a sú hydrofóbne (voda nemá rada). Distribúcia polárnych a nepolárnych miest je preto jedným z najdôležitejších faktorov riadiacich skladanie proteínu.
Počet kombinácií aminokyselín
Na výrobu proteínov sa používa 20 aminokyselín. Aj keď existuje 20% rôznych polypeptidov, ktoré sú dlhé n aminokyselín, veľmi malá frakcia výsledných proteínov by bola stabilná. Väčšina z nich by mala početné tvary s takmer ekvivalentnou úrovňou energie. Keďže sú schopní ľahko zmeniť tvar, aby si osvojili inú úroveň energie, neboli by dostatočne stabilné, aby boli pre organizmus užitočné. Jedna aminokyselina na nesprávnom mieste môže preto urobiť proteín zbytočným. Preto väčšina mutácií v DNA neprospieva organizmu. Užitočné proteíny sa vyvinuli iba prostredníctvom obrovského množstva pokusov a omylov.