Indhold
- Produktion af protein fra aminosyrer
- Peptidbinding mellem aminosyrer
- Side kæder af aminosyrer
- Aminosyre orden og proteinfoldning
- Sidekæder og foldning
- Antal kombinationer af aminosyrer
Lange kæder eller polymerer af aminosyrer kaldes proteiner (selvom proteiner ikke behøver udelukkende at være aminosyrer). Aminosyrerne er forbundet med hvad der er "peptidbindinger." Aminosyrernes rækkefølge bestemmes af rækkefølgen af nukleotider (det genetiske "alfabet") i et DNA-gen, som igen bestemmer, hvordan proteinet foldes sammen og fungerer.
Produktion af protein fra aminosyrer
Processen med at binde aminosyrer til proteiner begynder i cellekernen. Messenger RNA (mRNA) for et gen oprettes ved hjælp af en DNA-strækning som en skabelon. MRNA rejser derefter uden for kernen til proteinproducenter, der kaldes "ribosomer." Det er her, protein fremstilles. I ribosomerne overfører RNA (tRNA) derefter aminosyrer på mRNA. I det væsentlige bruges mRNA som en skabelon til opbygning af proteinet.
Peptidbinding mellem aminosyrer
Aminosyrer forbindes head-to-tail i lange lineære polymerer. Specifikt bindes carboxylsyregruppen (-CO) af den ene aminosyre til den næste aminogruppe (-NH). Denne binding kaldes en "peptidbinding." Sådanne kæder af aminosyrer kaldes "polypeptider."
Side kæder af aminosyrer
Aminosyrerne har sidekæder bundet til det centrale carbonatom. Disse sidekæder har forskellige elektrostatiske (limning) egenskaber. Dette er vigtigt i, hvordan det oprindeligt lineære protein foldes sammen, når det frigives fra dets mRNA-skabelon.
Aminosyre orden og proteinfoldning
Formen på proteinet bestemmes af aminosyresekvensen. Bindingerne i en lang polypeptidkæde tillader fri rotation af atomer, hvilket giver proteinets rygrad stor fleksibilitet. De fleste polypeptidkæder foldes imidlertid ind i kun en form, og de fleste af dem gør det spontant.
Sidekæder og foldning
Foldningen bestemmes af rækkefølgen af aminosyrernes sidekæder. Disse sidekæder interagerer med hver og vandet i cellen. De polære sidekæder har en tendens til at sno sig ud mod vandet. De ikke-polære sidekæder forvandles til midten af proteinkuglen, idet de er hydrofobe (kan ikke lide vand). Fordelingen af polære og ikke-polære steder er derfor en af de vigtigste faktorer, der styrer proteinets foldning.
Antal kombinationer af aminosyrer
20 aminosyrer bruges til at fremstille proteiner. Selvom der er 20 ^ n forskellige polypeptider, der er n aminosyrer lange, ville en meget lille fraktion af de resulterende proteiner være stabil. De fleste ville have adskillige former med næsten ækvivalente energiniveau. Da de let kan ændre form til at indtage et andet energiniveau, ville de derfor ikke være stabile nok til at være nyttige for organismen. En aminosyre på det forkerte sted kan derfor gøre et protein ubrugeligt. Derfor er de fleste mutationer i DNA ikke til gavn for organismen. Kun gennem en enorm mængde forsøg og fejl udvikles nyttige proteiner.