Αναδίπλωση πρωτεϊνών
Η αναδίπλωση των πρωτεϊνών είναι η διαδικασία με την οποία μια πρωτεΐνη αποκτά το λειτουργικό της σχήμα ή τη "διαμόρφωσή" της. Πρόκειται κυρίως για μια αυτοοργανωτική διαδικασία. Ξεκινώντας από μια τυχαία σπείρα, τα πολυπεπτίδια αναδιπλώνονται στο χαρακτηριστικό λειτουργικό τους σχήμα. Η δομή συγκρατείται από δεσμούς υδρογόνου.
Τα στάδια είναι:
- Κάθε πρωτεΐνη υφίσταται ως ένα αδιπλωμένο πολυπεπτίδιο ή τυχαία σπείρα όταν μεταφράζεται από μια αλληλουχία mRNA σε μια γραμμική αλυσίδα αμινοξέων. Αυτό το πολυπεπτίδιο δεν έχει καμία αναπτυγμένη τρισδιάστατη δομή (αριστερή πλευρά του επάνω σχήματος).
- Τα αμινοξέα αλληλεπιδρούν μεταξύ τους για να δημιουργήσουν μια σαφώς καθορισμένη τρισδιάστατη δομή, την αναδιπλωμένη πρωτεΐνη (δεξιά πλευρά του σχήματος). Αυτή είναι γνωστή ως εγγενής κατάσταση. Η προκύπτουσα τρισδιάστατη δομή καθορίζεται από την αλληλουχία των αμινοξέων (δόγμα Anfinsen).
Χωρίς τη σωστή τρισδιάστατη δομή της μια πρωτεΐνη δεν λειτουργεί. Ωστόσο, ορισμένα τμήματα των πρωτεϊνών μπορεί να μην αναδιπλώνονται: αυτό είναι φυσιολογικό.
Εάν οι πρωτεΐνες δεν αναδιπλωθούν στο εγγενές τους σχήμα, είναι ανενεργές και συνήθως τοξικές. Αρκετές ασθένειες πιστεύεται ότι οφείλονται σε λανθασμένα διπλωμένες πρωτεΐνες. Πολλές αλλεργίες προκαλούνται από την αναδίπλωση των πρωτεϊνών, διότι το ανοσοποιητικό σύστημα δεν παράγει αντισώματα για όλες τις πιθανές δομές πρωτεϊνών.
Πρωτεΐνη πριν και μετά την αναδίπλωση
Η αναδίπλωση των πρωτεϊνών είναι το τρίτο στάδιο στην ανάπτυξη της δομής των πρωτεϊνών.
Η δομή μιας συνοδού. Οι χαπερονίνες βοηθούν στην αναδίπλωση ορισμένων πρωτεϊνών.
Chaperones
Οι χαπερονίνες είναι μεγάλες πρωτεΐνες που βοηθούν στην αναδίπλωση ορισμένων πρωτεϊνών μετά τη σύνθεση. Οι συνοδές γενικά ανακαλύφθηκαν για πρώτη φορά βοηθώντας τις ιστόνες και το DNA να ενωθούν για να σχηματίσουν νουκλεοσώματα. Τα νουκλεοσώματα είναι οι δομικοί λίθοι των χρωμοσωμάτων. Είναι πλέον σαφές ότι αυτός είναι ο τρόπος με τον οποίο χτίζονται πολλά κυτταρικά οργανίδια.
Ερωτήσεις και απαντήσεις
Q: Τι είναι η αναδίπλωση των πρωτεϊνών;
A: Η πρωτεϊνική αναδίπλωση είναι η διαδικασία μετασχηματισμού μιας πολυπεπτιδικής αλυσίδας από μια ξεδιπλωμένη γραμμική αλυσίδα αμινοξέων στο χαρακτηριστικό τρισδιάστατο σχήμα της.
Ερ: Τι συγκρατεί τη δομή;
Α: Η δομή μιας διπλωμένης πρωτεΐνης συγκρατείται από δεσμούς υδρογόνου.
Ερ: Ποια είναι τα στάδια της αναδίπλωσης των πρωτεϊνών;
Α: Τα στάδια της πρωτεϊνικής αναδίπλωσης περιλαμβάνουν ένα ξεδιπλωμένο πολυπεπτίδιο ή τυχαία σπείρα όταν μεταφράζεται από το mRNA σε μια γραμμική αλυσίδα αμινοξέων και στη συνέχεια αλληλεπιδρούν μεταξύ τους για να παράγουν μια καλά καθορισμένη τρισδιάστατη δομή, γνωστή ως εγγενής κατάσταση.
Ερ: Τι συμβαίνει εάν οι πρωτεΐνες δεν διπλώνονται σωστά;
Α: Εάν οι πρωτεΐνες δεν αναδιπλωθούν στη μητρική τους μορφή, είναι ανενεργές και συνήθως τοξικές. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε διάφορες ασθένειες και αλλεργίες που προκαλούνται από λανθασμένα διπλωμένες πρωτεΐνες τις οποίες το ανοσοποιητικό σύστημα δεν αναγνωρίζει.
Ερ: Ποιος έλυσε το πρόβλημα της αναδίπλωσης των πρωτεϊνών το 2020;
Α: Στις 30 Νοεμβρίου 2020, η αναδίπλωση των πρωτεϊνών επιλύθηκε από την εταιρεία τεχνητής νοημοσύνης DeepMind.
Ερ: Ποιο είναι το δόγμα του Άνφινσεν; Α: Το δόγμα του Anfinsen δηλώνει ότι η προκύπτουσα τρισδιάστατη δομή μιας διπλωμένης πρωτεΐνης καθορίζεται από την αλληλουχία των αμινοξέων της.
