تحقیق پروتئین ها و انواع ساختارهای آن

پروتئین ها و انواع ساختارهای آن

مقدمه :

پروتئین ها فراوان ترین ماكرو ملكول های بیولوژیك هستند كه در تمامی سلول ها و تمامی قسمت های سلولی یافت می شوند. پروتئین ها همچنین دارای تنوع زیادی می باشند. هزاران نوع پروتئین مختلف با اندازه های متفاوت از پپتیدهای نسبتاً كوچك تا پلیمرهای بزرگ دارای وزن های مولكولی در حد میلیون ممكن است در یك سلول یافت شوند. به علاوه، پروتئین ها اعمال بسیار متنوع بیولوژیك را انجام داده و مهمترین محصولات نهایی مسیرهای اطلاعاتی می باشند.

پروتئین ها ابزار مولكولی هستند كه از طریق آنها اطلاعات ژنتیكی بیان می گردند شروع بررسی ماكرو ملكول های بیولوژیك یا پروتئین ها، كه نامشان از كلمه یونانی (protos) به معنی «اولین» یا «جلوترین» گرفته شده است، مناسب می باشد.

كلید ساختمان هزاران پروتئین مختلف، زیر واحدهای مونومری نسبتاً ساده آنها می باشد، تمامی پروتئین ها، شامل پروتئین های موجود در قدیمی ترین رده های باكتریایی تا پیچیده ترین اشكال حیات از 20 اسید آمینه یكسان ساخته شده اند كه با توالی های مشخص خطی به طریق كووالال به یكدیگر متصل می باشند. از آنجایی كه هر كدام از این اسیدهای آمینه دارای زنجیر جانبی با خصوصیات شیمیایی متفاوت می باشند، این گروه 20 ملكولی پیش ساز را می توان به عنوان الفبای زبانی دانست كه ساختمان پروتئین با آن نوشته می شود.

چیزی كه بیشتر قابل ملاحظه می باشد این است كه سلول ها می توانند با اتصال همین 20 اسید آمینه با تركیبات و توالی های بسیار متنوع، پروتئین هایی را تولید نمایند كه ویژگی ها و فعالیت های فوق العاده متنوعی دارند. موجودات مختلف می توانند با استفاده از این بلوك‌های ساختمانی محصولات بسیار متفاوتی نظیر آنزیم ها- هورمون ها- آنتی بادی ها- انتقال دهنده ها- عضله- پروتئین عدسی چشم- پر- تار عنكبوت- شاخ كرگدن- پروتئین‌های شیر، آنتی بیوتیك ها- سموم قارچی و تعداد زیادی از مواد دیگر با فعالیت های بیولوژیك متفاوت ایجاد نمایند.

...

تنوع ساختمانی، انعكاس دهنده تنوع فعالیت در پروتئین‌های كروی است :

در یك پروتئین كروی، قطعات مختلفی از یك زنجیر پلی پپتیدی (یا زنجیرهای متعدد پلی پپتیدی) بر روی یكدیگر تا می شوند. همانطور كه در شكل 12 شرح داده شده است، این تا شدن سبب ایجاد یك شكل متراكم در مقایسه با پلی پپتیدهای دارای كونفورماسیون كاملاً امتداد یافته می گردد. این تا شدن همچنین سبب ایجاد تنوع ساختمانی مورد نیاز برای انجام اعمال بیولوژیك مختلف می شود. پروتئین های كروی شامل آنزیم ها، پروتئین های انتقالی، پروتئین های موتوری، پروتئین های تنظیمی، ایمونوگلبولین ها و پروتئین های دارای بسیاری از اعمال دیگر می باشند.

با شروع هزاره جدید، تعداد ساختمان های پروتئینی سه بعدی شناخته شده در حد هزاران پروتئین بوده و هر دو سال یكبار دو برابر می شود. این ثروت اطلاعات ساختمانی، در حال متحول نمودن شناخت ما از ساختمان پروتئین، ارتباط ساختمان با فعالیت و حتی مسیرهای تكاملی رسیدن پروتئین ها به وضعیت كنونی آنها، می باشد.

بحث ما پیرامون ساختمان كروی پروتئین با اصولی آغاز می گردد كه از ساختمان های پروتئینی اولیه شرح داده شده، جمع آوری شده اند. در ادامه جزئیات تحت ساختمان پروتئینی و طبقه بندی مقایسه ای مورد بررسی قرار می گیرد. این بحث ها تنها به خاطر اطلاعات وسیعی ممكن می گردد كه از طریق اینترنت و منابعی نظیر بانك اطلاعات پروتئین (PDB) و آرشیو ساختمان های سه بعدی ماكروملكول های بیولوژیك به دست آمده اند.