Innhold
- Produksjon av protein fra aminosyrer
- Peptidbinding mellom aminosyrer
- Side kjeder av aminosyrer
- Aminosyreordning og proteinfolding
- Sidekjeder og folding
- Antall kombinasjoner av aminosyrer
Lange kjeder, eller polymerer, av aminosyrer kalles proteiner (selv om proteiner ikke trenger å være utelukkende aminosyrer). Aminosyrene er knyttet sammen med hva som er “peptidbindinger.” Rangeringen av aminosyrer bestemmes av rekkefølgen av nukleotider (det genetiske “alfabetet”) i et DNA av genet, som igjen bestemmer hvordan proteinet brettes opp og fungerer.
Produksjon av protein fra aminosyrer
Prosessen med å koble aminosyrer til proteiner begynner i cellekjernen. Messenger RNA (mRNA) for et gen opprettes ved hjelp av en DNA-strekning som mal. MRNA reiser deretter utenfor kjernen til proteinprodusenter kalt “ribosomer.” Det er her protein lages. I ribosomene overfører RNA (tRNA) deretter aminosyrer på mRNA. I hovedsak brukes mRNA som en mal for å bygge proteinet.
Peptidbinding mellom aminosyrer
Aminosyrer forbindes hode-til-hale i lange lineære polymerer. Spesielt fester karboksylsyregruppen (-CO) av en aminosyre seg til aminogruppen (-NH) til den neste. Denne bindingen kalles en "peptidbinding." Slike aminosyrekjeder kalles "polypeptider."
Side kjeder av aminosyrer
Aminosyrene har sidekjeder festet til det sentrale karbonatom. Disse sidekjedene har forskjellige elektrostatiske egenskaper (liming). Dette er viktig for hvordan det opprinnelig lineære proteinet brettes sammen når det frigjøres fra mRNA-malen.
Aminosyreordning og proteinfolding
Formen på proteinet bestemmes av aminosyresekvensen. Bindingene i en lang polypeptidkjede tillater fri rotasjon av atomene, noe som gir ryggraden i proteinet stor fleksibilitet. De fleste polypeptidkjeder foldes imidlertid inn i bare en form, og de fleste av dem gjør det spontant.
Sidekjeder og folding
Brettingen bestemmes av rekkefølgen på aminosyrenes sidekjeder. Disse sidekjedene samhandler med hver og vannet i cellen. De polare sidekjedene har en tendens til å vri seg ut mot vannet. De ikke-polare sidekjedene blir til sentrum av proteinballen og er hydrofobe (misliker ikke vann). Distribusjonen av polare og ikke-polare steder er derfor en av de viktigste faktorene som styrer proteinets folding.
Antall kombinasjoner av aminosyrer
20 aminosyrer brukes til å lage proteiner. Mens det er 20 forskjellige polypeptider som er n aminosyrer lange, vil en veldig liten fraksjon av de resulterende proteiner være stabil. De fleste ville ha mange former med nesten likeverdige energinivåer. Når de lett kan endre form for å innta et annet energinivå, ville de derfor ikke være stabile nok til å være nyttige for organismen. En aminosyre på feil sted kan derfor gjøre et protein ubrukelig. Derfor er de fleste mutasjoner i DNA ikke til fordel for organismen. Bare gjennom en enorm mengde prøving og feiling utvikles nyttige proteiner.