Белки: Часть 3
Биология, 10 класс
Третичная структура белка Это уникальная пространственная организация всей полипептидной цепи (или ее крупного самостоятельного фрагмента – домена или фолда). Именно третичная структура определяет уни...
Видео
Конспект
Третичная структура белка
Это уникальная пространственная организация всей полипептидной цепи (или ее крупного самостоятельного фрагмента – домена или фолда). Именно третичная структура определяет уникальную функцию белка. Она стабилизируется следующими связями и взаимодействиями.
Гидрофобные взаимодействия: главная движущая сила фолдинга. Гидрофобные боковые цепи стремятся минимизировать контакт с водой, формируя гидрофобное ядро внутри белка (у водорастворимых глобулярных белков) или, наоборот, экспонируясь наружу (у мембранных белков).
Ван-дер-Ваальсовы взаимодействия: притяжение между электронными оболочками и ядрами атомов, которые находятся на оптимальном расстоянии. Возникают повсеместно.
Водородные связи: между полярными боковыми цепями (а не между группами пептидного остова, как во вторичной структуре).
Дисульфидные связи (мостики): ковалентные связи между атомами серы остатков цистеина. Довольно прочные. Не все цистеины в белке обязательно образуют такие связи.
Ионные связи (мостики): электростатическое притяжение между противоположно заряженными боковыми цепями (напр., Lys (+) и Asp/Glu (-)).
Формирование третичной структуры (фолдинг) для многих белков (особенно однодоменных глобулярных) – самопроизвольный (термодинамически выгодный) процесс, приводящий к единственной нативной конформации. Потеря нативной структуры – денатурация. Она может быть обратимой (без разрушения первичной структуры, белок может свернуться обратно) или необратимой (разрушение первичной структуры или необратимая агрегация, происходящая даже без разрушения первичной структуры, как при варке яйца или в нейродегенеративных заболеваниях). Белки по третичной структуре делятся на:
Глобулярные: компактные <<клубки>>, водорастворимые, работают в водной среде (ферменты, транспортные белки, антитела и т.д.).
Фибриллярные: длинные, волокнистые, выполняют структурную функцию (коллаген, кератин, белки цитоскелета). Часто имеют четвертичную структуру.
Мембранные: встроены в липидные мембраны, сворачиваются и работают в гидрофобной среде. Закономерности фолдинга отличаются от глобулярных белков.