4.13 : Protein Organization

Proteinler, amino asit kalıntılarının polimerleridir. Çok yönlüdürler ve DNA replikasyonu, moleküler taşıma, kataliz ve yapısal destek dahil olmak üzere farklı hücresel işlevlerden sorumludurlar. Proteinler, en az üç organizasyon seviyesinden oluşan hiyerarşik bir yapıya sahiptir: birincil, ikincil ve üçüncül yapı. Bazı büyük proteinler, bireysel protein alt birimlerinin birbirine bağlandığı kuaterner bir yapıya sahiptir.

Bir proteinin birincil yapısı, amino asit dizisidir. Amino asitler, iki ucu olan bir polipeptit zinciri oluşturmak için peptit bağları yoluyla bağlanır: amino terminali (N-terminali) ve karboksil terminali (C-terminali). Amino asitlerin dizisi, proteinin son katlanmış formunu belirler. Yirmi farklı amino asit, çeşitli polipeptitler oluşturmak için farklı dizilerde düzenlenir.

İkincil yapı, hidrojen bağları ile stabilize edilen amino asit zincirlerinin yerel olarak katlanmış bölgelerini ifade eder. İki tür ikincil yapı vardır: alfa sarmalları ve beta kıvrımlı tabakalar. Bu ikincil yapısal elemanlar basit döngülerle bağlanır.

İkincil yapılar daha fazla bir araya geldikçe, proteinin son katlanmış formu üretilir. Bir proteinin böyle üç boyutlu veya üçüncül bir yapısı, amino asit yan zincirleri arasındaki etkileşimlerle stabilize edilir. Hidrojen bağları, elektrostatik kuvvetler, disülfür bağları ve Vander Waals kuvvetleri, genellikle proteinin doğal veya fonksiyonel durumu olan katlanmış formu stabilize eder.

Protein alt birimleri olarak adlandırılan iki veya daha fazla katlanmış polipeptit zinciri bir kompleks oluşturduğunda, kuaterner bir protein yapısı oluşturulur.