Protein
Synonym
Übersicht
Chemie
Aufbau
- Proteine bestehen aus proteinogenen Aminosäuren,
die mit Peptidbindungen zu längeren Ketten verbunden sind.
- Das Amino-Ende wird als N-Terminus, das Carboxy-Ende als C-Terminus
bezeichnet.
- Definitionsgemäß werden Proteine immer so geschrieben, dass der
N-Terminus links und der C-Terminus rechts steht.
Struktur
- Die Raumstruktur der Proteine ist durch die Aminosäuresequenz festgelegt.
- Man unterscheidet die Struktur der Proteine zusätzlich in:
- Stabilisiert werden die Raumstrukturen sowohl durch kovalente, als auch
durch nicht kovalente Bindungen, wobei letztere überwiegen:
- Kovalente Bindungen
- Disulfidbrücken
- zwischen einzelnen Cystein-Molekülen;
die verknüpften Cystein-Moleküle werden als Cystin
bezeichnet
- Nicht kovalente Bindungen
Analytik
Analytische Verfahren
Biologie
Biosynthese
Formen, Raumstrukturen
- Anhand ihrer Raumstrukturen unterscheidet man:
- Skleroproteine
- Skleroproteine dienen meist als Gerüstproteine. Sie sind lang und
faserig aufgebaut.
- Beispiele sind Kollagen und Keratin.
- Globuläre Proteine
- Globuläre Proteine sind kugelige Gebilde. Die meisten Enzyme
gehören zu dieser Klasse.
- Proteide (zusammengesetzte Proteine)
- Proteide enthalten neben ihrem Proteinanteil noch einen weiteren
Teil.
- Je nach dessen Struktur unterscheidet man:
- Glycoproteine
- Lipoproteine
- Metalloproteine
- Phosphoproteine
Denaturierung / Renaturierung
- Die Raumstruktur kann aufgelöst werden, was als Denaturierung
bezeichnet wird. Dazu müssen die Bindungen, die für die Raumstruktur
verantwortlich sind, aufgebrochen werden.
- Im Allgemeinen verlieren Proteine mit ihrer Denaturierung auch ihre
biologische Aktivität.
- Zum Lösen der kovalenten Bindungen (Disulfidbrücken) wird β-Mercaptoethanol
eingesetzt, die nicht kovalenten Bindungen werden mit Harnstoff-Lösung
(8 mol/l) aufgebrochen.
- Die so entstandene Kette lagert sich zu einem zufälligen Knäuel
zusammen.
- Entfernt man durch Dialyse die zur Denaturierung eingesetzten Reagenzien,
so bildet sich die alte biologisch wirksame Raumstruktur wieder aus, da
diese die energetisch günstigste Anordnung der Aminosäuresequenz in einem
Molekül darstellt. Dieser Prozess wird als Renaturierung bezeichnet.
- In der Zelle wird die Auffaltung der Aminosäuresequenz zur energetisch
günstigsten Raumstrukturen durch spezielle Hilfsproteine, die Chaperone
genannt werden, unterstützt.
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