STRUKTUR UTAMA PROTEIN: CIRI - BIOLOGI - 2026

The struktur utama protein adalah perintah itu di mana asid amino daripada polipeptida atau polypeptides yang membuat mereka disusun. Protein adalah biopolimer yang terdiri daripada monomer asid α-amino yang dihubungkan oleh ikatan peptida. Setiap protein mempunyai urutan asid amino yang ditentukan.

Protein melakukan pelbagai fungsi biologi, termasuk membentuk dan menjaga integriti sel melalui sitoskeleton, mempertahankan tubuh dari agen asing melalui antibodi, dan memangkin reaksi kimia dalam tubuh melalui enzim.

Struktur protein primer, sekunder, tersier dan kuarter, konformasi tiga dimensi. Diambil dan diedit dari: Alejandro Porto.

Hari ini, menentukan komposisi protein dan urutan susunan asid amino (penjujukan) lebih cepat daripada tahun yang lalu. Maklumat ini disimpan dalam pangkalan data elektronik antarabangsa, yang dapat diakses melalui internet (GenBank, PIR, antara lain).

Asid amino

Asid amino adalah molekul yang mengandungi kumpulan amino dan kumpulan asid karboksilik. Dalam kes asid α-amino, mereka mempunyai atom karbon pusat (α karbon) yang mana kumpulan amino dan kumpulan karboksil melekat, sebagai tambahan kepada atom hidrogen dan kumpulan R khas, yang disebut rantaian sampingan.

Oleh kerana konfigurasi α-karbon ini, asid amino yang terbentuk, dikenali sebagai asid α-amino, adalah kiral. Dua bentuk dihasilkan iaitu gambar cermin antara satu sama lain dan disebut enantiomer L dan D.

Semua protein pada makhluk hidup terdiri daripada 20 asid α-amino dari konfigurasi L. Rantai sisi 20 asid amino ini berbeza dan mempunyai kepelbagaian kumpulan kimia yang besar.

Pada asasnya, asid α-amino dapat dikelompokkan (sewenang-wenangnya) bergantung pada jenis rantai sampingan dengan cara berikut.

Asid amino alifatik

Dalam kumpulan ini terkandung, menurut beberapa pengarang, Glycine (Gli), Alanine (Ala), Valine (Val), Leucine (Leu) dan Isoleucine (Ile). Penulis lain juga merangkumi Methionine (Met) dan Proline (Pro).

Asid amino dengan rantai sisi yang mengandungi hidroksil atau sulfur

Ia mengandungi Serine (Ser), Cysteine ​​(Cys), Threonine (Thr) dan juga Methionine. Menurut beberapa pengarang, kumpulan itu hanya boleh merangkumi Ser dan Thr.

Asid amino siklik

Dibuat hanya dari Proline, yang, seperti yang telah disebutkan, disertakan oleh penulis lain di antara asid amino alifatik.

Asid amino aromatik

Phenylalanine (Phe), Tyrosine (Tyr) dan Tryptophan (Trp).

Asid amino asas

Histidine (His), Lysine (Lys) dan Arginine (Arg)

Asid amino asid dan amida mereka

Ia mengandungi Aspartic (Asp) dan Glutamic (Glu) asid dan juga amides Aspargine (Asn) dan Glutamine (Gln). Sebilangan pengarang memisahkan kumpulan terakhir ini kepada dua; di satu sisi asid amino berasid (dua yang pertama), dan di sisi lain yang mengandungi karboksilamida (dua selebihnya).

Ikatan peptida

Asid amino dapat dihubungkan antara satu sama lain melalui ikatan peptida. Ikatan ini, juga disebut ikatan amida, dijalin antara kumpulan α-amino satu asid amino dan kumpulan α-karboksil yang lain. Kesatuan ini terbentuk dengan kehilangan molekul air.

Penyatuan antara dua asid amino menghasilkan pembentukan dipeptida, dan jika asid amino baru ditambahkan, tripeptida, tetrapeptida, dan sebagainya dapat terbentuk secara berurutan.

Polipeptida yang terdiri dari sebilangan kecil asid amino umumnya disebut oligopeptida, dan jika jumlah asid amino tinggi, maka itu disebut polipeptida.

Setiap asid amino yang ditambahkan ke rantai polipeptida melepaskan satu molekul air. Bahagian asid amino yang kehilangan H + atau OH- semasa pengikatan dipanggil residu asid amino.

Sebilangan besar rantai oligopeptida dan polipeptida ini akan mempunyai, pada satu hujungnya, kumpulan amino-terminal (N-terminal), dan di bahagian lain terminal karboksil (C-terminal). Selanjutnya, mereka boleh mengandungi banyak kumpulan yang dapat diion antara rantai sisi residu asid amino yang membentuknya. Kerana ini, mereka dianggap poliamolit.

Pembentukan ikatan peptida antara dua asid amino. Diambil dan diedit dari: Alejandro Porto.

Urutan asid amino

Setiap protein mempunyai urutan tertentu residu asid amino. Urutan ini adalah apa yang dikenali sebagai struktur utama protein.

Setiap protein individu dalam setiap organisma adalah spesies spesifik. Artinya, myoglobin manusia sama dengan manusia lain, tetapi mempunyai perbezaan kecil dengan myoglobin mamalia lain.

Jumlah dan jenis asid amino protein mengandungi sama pentingnya dengan lokasi asid amino ini dalam rantai polipeptida. Untuk memahami protein, ahli biokimia mesti terlebih dahulu mengasingkan dan membersihkan setiap protein tertentu, kemudian melakukan analisis kandungan asid amino, dan akhirnya menentukan urutannya.

Untuk mengasingkan dan memurnikan protein ada kaedah yang berbeza, di antaranya adalah: sentrifugasi, kromatografi, penyaringan gel, dialisis dan ultrafiltrasi, serta penggunaan sifat kelarutan protein yang sedang dikaji.

Penentuan asid amino yang terdapat dalam protein dilakukan mengikut tiga langkah. Yang pertama adalah memutuskan ikatan peptida dengan hidrolisis. Selepas itu, pelbagai jenis asid amino dalam campuran dipisahkan; dan akhirnya, setiap jenis asid amino yang diperoleh diukur.

Untuk menentukan struktur utama protein, kaedah yang berbeza dapat digunakan; tetapi pada masa ini yang paling banyak digunakan adalah kaedah Edman, yang pada dasarnya terdiri dari menandai dan memisahkan asid amino terminal-N dari rantai yang lain berulang kali, dan mengenal pasti setiap asid amino yang dikeluarkan secara individu.

Pengekodan protein

Struktur utama protein dikodkan dalam gen organisma. Maklumat genetik terkandung dalam DNA, tetapi untuk terjemahannya ke dalam protein, ia mesti ditranskripsikan ke dalam molekul mRNA. Setiap triplet nukleotida (kodon) memberi kod untuk asid amino.

Oleh kerana terdapat 64 kodon yang mungkin dan hanya 20 asid amino yang digunakan dalam pembinaan protein, setiap asid amino dapat dikodkan oleh lebih dari satu kodon. Hampir semua makhluk hidup menggunakan kodon yang sama untuk membuat kod untuk asid amino yang sama. Oleh itu, kod genetik dianggap sebagai bahasa yang hampir universal.

Dalam kod ini, terdapat kodon yang digunakan untuk memulakan dan juga menghentikan terjemahan polipeptida. Kodon berhenti tidak memberi kod untuk asid amino apa pun, tetapi menghentikan terjemahan pada terminal-C rantai, dan diwakili oleh kembar tiga UAA, UAG, dan UGA.

Sebaliknya, kodon AUG biasanya berfungsi sebagai isyarat permulaan dan juga kod untuk metionin.

Selepas terjemahan, protein dapat menjalani beberapa pemprosesan atau pengubahsuaian, seperti pemendekan dengan pemecahan, untuk mencapai konfigurasi akhir mereka.

Rujukan

1. CK Mathews, KE van Holde & KG Ahern. 2002. Biokimia. Edisi ^ke- 3 . Benjamin / Cummings Publishing Company, Inc.
2. Murray, P. Mayes, DC Granner & VW Rodwell. 1996. Biokimia Harper. Appleton & Lange
3. JM Berg, JL Tymoczko & L. Stryer (nd). Biokimia. Edisi ^ke- 5 . WH Freeman and Company.
4. J. Koolman & K.-H. Roehm (2005). Atlas Warna Biokimia. 2 ^nd edisi. Thieme.
5. A. Lehninger (1978). Biokimia. Ediciones Omega, SA
6. L. Stryer (1995). Biokimia. WH Freeman and Company, New York.