• تعداد بازديد :
  • پنج شنبه 1395/12/19
  • تاريخ :

ساختار و عمل پروتئین ها (2)

پروتئین‌های بدن پی در پی تجدید می‌شوند و این عمل با سنتز مجدد اسیدهای آمینه موجود در بدن صورت می‌گیرد.

ساختار و عمل پروتئین ها (2)

در مطلب قبل دانستید که نوع دومی از ساختار سوم پروتئین کروی می باشد، در ادامه ساختار  نوع چهارم پروتئین ها را بررسی می کنیم.

ساختار نوع چهارم پروتئین‌ها درجه تجمع واحدهای پروتئینی است. هموگلوبین انسان که یک پروتئین کروی با وزن مولکولی 68000 است باید چهار زنجیر اسید آمینه بطور مناسبی تجمع یافته باشد تا هموگلوبین فعالی تشکیل شود. انسولین نیز ترکیبی است که در آن زیر واحدهایی از پروتئین بطوری مناسب، در یک ساختار نوع چهارم آرایش یافته اند. برای آنکه بدانیم مسئله ساختار در مورد پروتئین‌ها تا چه حد اهمیت دارد هموگلوبین را در نظر بگیرید. اگر هموگلوبین به علت قرار گرفتن یک اسید آمینه نادرست در موضع معین ، ساختار نوع او ، دوم، سوم یا چهارم غیر عادی داشته باشد، ممکن است نتواند اکسیژن را در گردش خون منتقل کند. فقط تغییر یک اسید آمینه خاص از 146 اسید آمینه موجود در یک تک زنجیر هموگلوبین سبب بیماری کم خونی می شود. 

در ساختار چهارم پروتئین از برهمکنش چند زیر واحد پلی پپتیدی حاصل می شود که با اتصالات غیر کووالان به هم متصل هستند. از جالب ترین نمونه های ساختار چهارم، کپسید بعضی از ویروس ها مثل پولیو ویروس ها می باشد. (شکل1) این کپسیدها از 60 زیر واحد یکسان ساخته شده اند که به صورت یک بیست وجهی منتظم آرایش یافته اند. 

ساختار و عمل پروتئین ها (2)

شکل1: ساختار کپسید یک پولیو ویروس (روی تصویر کلیک کنید.)

هر وجه این بیست وجهی یک مثلث است که از سه زیر واحد تشکیل شده است. هر زیر واحد چهار نوع زنجیره پلی پپتیدی دارد.

می توان بین ساختارهای دوم و سوم سطوح بیشتری نیز تعریف کرد. یکی از این سطوح (فرا دوم)، موتیف ساختاری نام دارد. هر موتیف ساختاری ترکیب مشخصی از عناصر ساختار دوم می باشد که معمولا در پروتئین های زیادی دیده می شود. با وجود تنوع بسیار زیاد پروتئین ها، انواع موتیف های ساختاری تشکیل دهنده آنها محدود (احتمالا نزدیک به 1000) است.

برخی از پروتئین های برهمکنش دهنده با DNA دارای موتیف مارپیچ-خم-مارپیچ هستند. در این موتیف، دو مارپیچ آلفای کوتاه با یک خم کوچک از یکدیگر جدا شده اند. مارپیچ دومی (نزدیک به پایانه C) در این موتیف در شیار بزرگ DNA قرار می گیرد و با بازها و نیز اسکلت قند فسفات DNA برهمکنش می دهد. 

ساختار و عمل پروتئین ها (2)

شکل2: موتیف های اتصال به DNA (روی تصویر کلیک کنید.)

موتیف دو مارپیچ آلفا پهلو به پهلوی یکدیگر قرار گرفته و تا حدی به دور یکدیگر پیچیده اند. در هر 7 ریشه از هر مارپیچ (نزدیک به دو دور مارپیچ) ریشه های آب گریز قرار گرفته اند. این ریشه ها از هر مارپیچ با مارپیچ دیگر برهمکنش می دهند و پیچ پیچیده را پایدار می کنند.

نوعی موتیف (شکل2) پیچ پیچیده به نام زیر لوسین در بسیاری از پروتئین های برهمکنش دهنده با DNA دیده می شود که در آن ریشه های آب گریز نام برده غالبا لوسین هستند. در این پروتئین ها زیپرلوسین مستقیما با DNA برهمکنش نمی دهد، بلکه در شکل گیری ساختار درست پروتئین برای اتصال به DNA نقش دارد. موتیف های گوناگون در فعالیت های پروتئین ها از جمله در اتصال آنها به لیگاندهایی مثل DNA نقش دارند. 

دومین های ساختاری نیز بین ساختارهای دوم و سوم طبقه بندی می شوند. به بخشی از پروتئین گفته می شود که مستقل از سایر بخش ها تا می خورد. دومین ها معمولا بیش از 40 ریشه دارند. بسیاری از موتیف های ساختاری دومین ساختاری هم هستند و مستقل تا می شوند.

واژه دومین فقط به دومین های ساختاری اطلاق نمی شود. دومین عملکردی بخشی از پروتئین است که به تنهایی عملکرد خاصی را انجام می دهد.

 هر دومین عملکردی ممکن است از یک یا چند دومین ساختاری تشکیل شده باشد. عملکردهای هر دومین عملکردی می تواند کاتالیتیک (آنزیمی) و یا توانایی اتصال باشد. برای نمونه بسیاری از فعال کننده های رونویسی دارای یک دومین اتصال به DNA و یک دومین فعال کننده رونئیسی هستند و گاهی دومین های دیگری نیز دارند.

منبع: http://gilane-ma1.blogfa.com

مرکز یادگیری سایت تبیان، مرجان سلیمانیان 

UserName