Структура белка

Структура белков классифицируется на четырех уровнях:

• первичная структура – это порядок аминокислот в полипептидной цепи. Аминокислоты связаны пептидными связями;
• вторичная структура относится, помимо прочего, к серным мостикам и водородным связям, которые влияют на форму белка и влияют на порядок атомов в основной цепи полипептида. Наиболее известными вторичными структурами являются — спирали и — складки или -листы (ламели) — спираль является обычной структурой глобулярных белков;
• третичная структура относится к пространственной структуре белка в целом. Водородные связи и серные мостики особенно важны для образования третичной структуры. Когда белок денатурируется температурой или химическими веществами, его третичная структура разрушается;
• четвертичная структура означает группировку нескольких цепей аминокислот. Например, гемоглобин представляет собой тетрамер, образованный четырьмя связанными вместе белками.

Помимо упомянутых выше структур, более рыхлой структурой можно считать различные функциональные комплексы, образованные белками, например, комплекс, отвечающий за репликацию ДНК. Части комплекса представляют собой отдельные белки.

Белки настолько малы, что их структуру невозможно изучить с помощью стандартного светового микроскопа. Общая структура белков или белковых комплексов может быть определена с помощью электронной криомикроскопии. Структуру белков на атомном уровне можно определить с помощью рентгеновской кристаллографии или спектроскопии ядерного магнитного резонанса (ЯМР-спектроскопия). Для рентгенокристаллографического исследования белков белок необходимо кристаллизовать, что часто является трудоемким и сложным делом. Кроме того, форма кристаллизованного белка может отличаться от формы в природном состоянии. В технологии ЯМР белки свободно перемещаются, в отличие от кристалла, но она точно выявляет структуру только небольших белков или пептидов. Структуру также можно оценить с помощью различных программ, когда известна аминокислотная последовательность.

Денатурация

Белки теряют свою структуру, то есть денатурируют, если они подвергаются воздействию неблагоприятных условий, например, высоких температур или очень кислых или щелочных условий. Спирты и высокое содержание солей также могут денатурировать белки. Когда белки денатурируются, они теряют свою функцию и способность функционировать. Денатурация может быть постоянной или временной. Белки человека могут денатурировать, если температура тела поднимается выше 42 градусов. Реакцией, противодействующей денатурации, является ренатурация, где белки восстанавливают свою структуру. Лихорадка выше 42 градусов вызывает денатурацию белков в организме человека, лихорадка редко поднимается до такой степени, но в таком случае больного необходимо охладить, например, поместив его в ванну с холодной водой. Денатурация белков мозга необратимо влияет на работу мозга человека.

Данная статья носит информационный характер.