Hur skiljer sig proteiner från varandra?
Share
Olika kombinationer av aminosyror ger olika egenskaper till proteiner. Därför är den huvudsakliga egenskapen som bör användas för att skilja proteiner från varandra, proteins aminosyrasekvens. Emellertid kan proteiner särskiljas med sin storlek och de biokemiska egenskaperna.
Proteiner är den huvudsakliga typen av biologiska molekyler som fungerar som strukturella, funktionella liksom reglerande molekyler inuti cellen. Varje protein består av en polypeptidkedja som viks i sekundära och tertiära strukturer för framställning av en tredimensionell molekyl. Medan den är en funktionell molekyl, interagerar den tertiära strukturen av proteiner med andra proteinmolekyler eller kofaktorer som bildar den kvartära strukturen. Huvuddeterminanten av strukturen och funktionen hos en viss proteinmolekyl är dess aminosyrakedja. Således skiljer sig skillnaderna mellan proteiner från deras aminosyrasekvens. I denna artikel beskrivs hur proteiner skiljer sig från varandra.
Viktiga områden som omfattas
1. Vad är proteiner
- Definition, struktur, funktion
2. Hur skiljer sig proteiner från varandra?
- Aminosyrasekvens, storlek, biokemiska egenskaper
Viktiga termer: Aminosyrasekvens, biokemiska egenskaper, polypeptidkedja, proteiner, storlek
Vad är proteiner
Proteiner är stora organiska föreningar med kväveatomer. De kan bestå av en eller två aminosyrakedjor. Varje aminosyrakedja består av den alternativa sammansättningen av universella aminosyror. Proteiner kallas även polypeptidkedjor, eftersom en peptidbindning bildas mellan aminogrupper och karboxylsyragrupper i intilliggande aminosyror. Typiskt kan en naturlig polypeptid innehålla ungefär 50-2000 aminosyror. Proteiner är mycket komplexa och dynamiska typer av molekyler, som består av fyra strukturella nivåer: primär, sekundär, tertiär och kvaternär struktur. 3-D-strukturen av proteiner visas i Figur 1.
Figur 1: Proteinstruktur
Människor har 20 000 till 25 000 proteinkodande gener. Cirka 2 miljoner olika proteintyper kan syntetiseras från detta. Men människokroppen består av cirka 50 000 proteiner.
Proteiner kan konsumeras som fullständiga proteiner eller ofullständiga proteiner. Kompletta proteiner består av alla väsentliga aminosyror. Emellertid saknar ofullständiga proteiner några väsentliga aminosyror. Dieterproteiner bryts ner till aminosyror under matsmältningen. Proteiner tjänar som en strukturell komponent i en cell. De reglerar också kroppens funktioner som hormoner och enzymer. De tjänar som transport av molekyler som hemoglobin också. Vissa proteiner är komponenter i immunsystemet.
Hur skiljer sig proteiner från varandra?
Olika kombinationer av aminosyror ger olika egenskaper till proteiner. Därför är den huvudsakliga egenskapen som bör användas för att skilja proteiner från varandra, proteins aminosyrasekvens. Emellertid kan proteiner särskiljas med sin storlek och de biokemiska egenskaperna.
Aminosyrasekvens
Proteiner består av en serie aminosyror. Sekvensen för aminosyrakedjan bestäms av sekvensen av nukleotider av genen kodad för det specifika proteinet. För att differentiera mellan två proteiner kan därför motsvarande gensekvenser användas. De sekundära, tertiära och kvaternära strukturerna av proteiner skiljer sig baserat på deras aminosyrasekvens.
Storlek
Proteiner kan särskiljas genom att separera dem baserat på deras storlek. Storleken på proteinet beror på antalet aminosyror i polypeptidkedjan. SDS-PAGE är den teknik som används vid separation av proteiner baserat på deras storlek. Proteinseparation i SDS-PAGE visas i figur 2.
Figur 2: SDS-PAGE
Biokemiska egenskaper
Biokemiska egenskaper hos olika proteiner, såsom enzymatisk aktivitet, kan användas för att skilja proteiner från varandra. Baserat på de biokemiska egenskaperna hos aminosyror i polypeptidkedjan i en viss kedja varierar dess biokemiska egenskaper. På detta konto kan den isoelektriska punkten hos proteinerna också skilja sig från varandra. Isoelektrisk punkt är pH-värdet vid vilket nettoladdningen för polypeptidkedjan blir noll. Vid isoelektrisk punkt fälls proteiner från sina lösningar.
Slutsats
Proteiner är organiska föreningar som består av en polypeptidkedja. Strukturen av protein beror på proteins aminosyrasekvens. Egenskaperna hos proteinerna beror på typen av aminosyror i polypeptidkedjan. För att skilja proteiner från varandra kan därför faktorer som aminosyrasekvens, storlek och biokemiska egenskaper hos proteiner användas.
Referens:
1. Lodish, Harvey. "Functional Design of Proteins." Molecular Cell Biology. 4: e upplagan., U.S. National Library of Medicine, 1 Jan. 1970, Tillgänglig här.
Image Courtesy:
1. "Huvudproteinstrukturnivåer en" Av LadyofHats (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "SDS-PAGE" Av Användare Magnus Manske på en.wikipedia - Ursprungligen från en.wikipedia; beskrivningssida är (var) här (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
