protein : polymer của amino aicds (tt)

Cấu trúc bậc một của protein chính là trình tự các amino acid của nó Có bốn bậc cấu trúc của protein, gọi là bậc một, bậc hai, bậc ba và bậc bốn. Trình tự chính xác của các amino acid trong một polypeptide tạo nên cấu trúc bậc một của protein (Hình 3.6a). Khung xương peptide của cấu trúc bậc một này là chuỗi lặp của ba nguyên tử (-N-CC-): N của nhóm amino, carbon alpha và C của nhóm carboxyl của mỗi amino acid. Các nhà khoa học đã giải ra cấu trúc bậc một của nhiều...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
protein : polymer của amino aicds (tt)Cấu trúc bậc một của protein chínhlà trình tự các amino acid của nóCó bốn bậc cấu trúc của protein,gọi là bậc một, bậc hai, bậc ba vàbậc bốn. Trình tự chính xác của cácamino acid trong một polypeptidetạo nên cấu trúc bậc một củaprotein (Hình 3.6a). Khung xươngpeptide của cấu trúc bậc một này làchuỗi lặp của ba nguyên tử (-N-C-C-): N của nhóm amino, carbonalpha và C của nhóm carboxyl củamỗi amino acid.Các nhà khoa học đã giải ra cấutrúc bậc một của nhiều protein. Chữcái viết tắt cho các amino acid(xem bảng 3.1) được dùng để ghilại trình tự amino acid của mộtprotein. Ví dụ ở đây là 20 aminoacid đầu tiên (trong tổng số 124trong protein ribonuclease bò: KETAAAKFERQHMDSSTSAATrên lý thuyết số lượng của cácprotein là rất lớn. Vì có 20 aminoacid khác nhau, có thể có20x20=400 dipeptides khác nhau(hai amino acid liên kết với nhau)và 20x20x20=8.000 tripeptide khácnhau (ba amino acid liên kết vớinhau). Tưởng tượng phép nhân với20 này mở rộng cho một proteinđược tạo nên từ 100 amino acid(được xem là một protein nhỏ). Cóthể có tới 20100 protein như vậy vớimỗi protein có một cấu trúc bậcmột riêng. 20100 lớn bao nhiêu?Thậm chí không có nhiều electrontới như vậy trong toàn bộ vũ trụ!Ở các bậc cấu trúc cao hơn, cácphần cuốn và gập tạo cho phân tửhình dạng chức năng chính thứccủa nó, nhưng tất cả các bậc cấutrúc này đều từ cấu trúc bậc một màra - tức vị trí của từng amino acidcụ thể trong chuỗi polypeptide. Cáctính chất liên quan tới trình tựamino acid quyết định cách proteincó thể xoắn và gập, qua đó tiếpnhận một cấu trúc đặc thù bền vữngphân biệt nó với mỗi một proteinkhác.Cấu trúc bậc một được quyết địnhbởi liên kết cộng hóa trị. Tuy nhiênbậc cấu trúc tiếp theo của proteinđược quyết định bởi lực yếu hơn, làliên kết hydro.Cấu trúc bậc hai của protein đòi hỏicác liên kết hydroCấu trúc bậc hai của protein đượctạo nên từ những kiểu lặp lại ở cácđoạn khác nhau của chuỗipolypeptide. Có hai loại cấu trúcbậc hai cơ bản, cả hai đều đượcquyết định bởi liên kết hydro giữacác đơn phân amino acid tạo nêncấu trúc bậc một.Sợi xoắn α. Xoắn α (alpha) là mộtxoắn chiều tay thuận có dạng sợicùng chiều với chiếc đinh ốc chuẩn(Hình 3.6b). Nhóm R chĩa ra ngoàitừ khung xương peptide của sợixoắn. Sự xoắn là do các liên kếthydro tạo thành giữa các hydro δ+của nhóm N-H trên một amino acidvới Oxy δ- của C=O của một aminoacid khác. Khi kiểu liên kết hydronày được lặp lại trên một đoạn củaprotein thì nó sẽ làm bền vững cấutrúc xoắn, tạo ra một xoắn α. Sự cómặt của amino acid với nhữngnhóm R lớn sẽ làm biến dạng cấutrúc xoắn hoặc ngăn cản sự hìnhthành các liên kết hydro cần thiêt,ngăn cản sự hình thành xoắn α.Cấu trúc bậc hai xoắn α thường haygặp ở các protein cấu trúc dạng sợigọi là keratins, cấu tạo nên sợi tóc,móng và lông vũ. Ta có thể kéo dãnsợi tóc vì việc kéo dãn đòi hỏi chỉcó các liên kết hydro bị phá vỡ chứkhông phải các liên kết cộng hóatrị; khi lực căng được thả ra, cả liênkết hydro lẫn cấu trúc xoắn phụchồi.Tấm gấp nếp β. Một tấm gấp nếpβ được tạo thành từ hai hoặc nhiềuchuỗi polypeptide gần như hoàntoàn duỗi ra và nằm cạnh nhau.Tấm gấp nếp được làm bền vữngbởi các liên kết hydro giữa cácnhóm N-H của một chuỗi với cácnhóm C=O của chuỗi kia (Hình3.6c). Một tấm gấp nếp β có thể tạothành giữa các chuỗi polypeptideriêng biệt, ví dụ ở tơ nhện, hoặcgiữa các vùng khác nhau trên cùngmột chuỗi polypeptide bị gậpngược lại. Nhiều protein chứa cácvùng có cả cấu trúc xoắn α lẫn tấmgấp nếp β trên cùng một chuỗipolypeptide.Cấu trúc bậc ba của protein đượctạo thành bởi sự uốn và gậpỞ nhiều protein, chuỗi polypeptidebị uốn ở một số vị trí đặc trưng vàgập tới gập lui nhiều lần, tạo ra cấutrúc bậc ba của protein (hình 3.6d).Mặc dù xoắn α và tấm gấp nếp βgóp phần vào cấu trúc bậc ba,thường chỉ một số phần của đạiphân tử này có những cấu trúc bậchai này, còn những phần lớn chứanhững cấu trúc chỉ có ở từngprotein riêng.Trong khi liên kết H giữa các nhómN-H và C=O là nguyên nhân tạonên cấu trúc bậc hai, tương tác giữacác nhóm R - chuỗi bên của cácamino acid - quyết định cấu trúcbậc ba. Chúng ta đã mô tả cáctương tác yếu và mạnh khác nhaugiữa các nguyên tử ở Chương 2(xem Bảng 2.1). Nhiều trong số cáctương tác này tham gia vào việcquyết định cấu trúc bậc ba.> Cầu nối liên kết hóa trị disulfidecó thể hình thành giữa các cysteincụ thể (xem Hình 3.4), giữ chochuỗi polypeptide bị gấp ở nguyêncấu trúc đó.> Các chuỗi bên kị nước có thể cocụm lại với nhau ở bên trongprotein, tránh xa nước, và trong quátrình đó làm gập chuỗi polypeptide.> Lực van der Waals có thể củngcố các tương tác gần giữa cácamino acid kỵ nước.> Liên kết ion có thể tạo thành giữacác chuỗi bên tích điện âm và tíchđiện dương nằm dấu sâu trong phântử protein, cách xa các phân tửnước, tạo thành cầu muối.Một mô tả hoàn chỉnh về cấu trúcbậc ba của protein định rõ vị trí ...