Cấu tạo hoá học của prôtêin (bậc ba)

Cấu trúc bậc ba của protein - liên kết disulfid (-S - S-) Cấu trúc bậc ba là dạng không gian của cấu trúc bậc hai, làm cho phân tử protein có hình dạng gọn hơn trong không gian. Sự thu gọn như vậy giúp cho phân tử protein ổn định trong môi trường sống.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Cấu tạo hoá học của prôtêin (bậc ba) Cấu tạo hoá học của prôtêin (bậc ba)Cấu trúc bậc ba của protein - liên kếtdisulfid (-S - S-)Cấu trúc bậc ba là dạng không gian củacấu trúc bậc hai, làm cho phân tử proteincó hình dạng gọn hơn trong không gian.Sự thu gọn như vậy giúp cho phân tửprotein ổn định trong môi trường sống.Cơ sở của cấu trúc bậc ba là liên kếtdisulfid. Liên kết được hình thành từ haiphân tử cystein nằm xa nhau trên mạchpeptid nhưng gần nhau trong cấu trúckhông gian do sự cuộn lại của mạchoevtid. Đây là liên kết đồng hoá trị nênrất bền vững.Cấu trúc bậc 3 đã tạo nên trung tâm hoạtđộng của phần lớn các loại enzym. Sựthay đổi cấu trúc bậc ba dẫn đến sự thayđổi hướng xúc tác của enzym hoặc mấtkhả năng xúc tác hoàn toàn.Ngoài trên kết disulfit, cấu trúc bậc bacòn được ổn định (bền vững) nhờ một sốliên kết khác như:- Liên kết hydro: liên kết này xuất hiện khi giữa hai nhóm tích điện âm có nguyên tử hydro.Liên kết tồn: liên kết này hình thành giữahai con trái dấu của hai gốc acid aminnằm xa nhau theo thứ tự trong chuỗi peptid, nhưng gần nhau trong cấu trúc không gian. Ví dụ: giữa COO- củaacid glutamic với NH3+ của lysin. Loạiliên kết này nằm rải rác trong phân tử docó một số gốc acid amin có hai nhómCOOH và NH2.Ví dụ về cấu trúc bậc 3 như: Phân tửinsulin là một polypeptid bao gồm 51acid amin chuỗi A có 21 gốc acid amin và chuỗi B có 30 gốc acid amin. Hai chuỗi nối với nhau bởi 2 cầu disulfid: cầu thứ nhất giữa gốccystein ở vị trí 20 của chuỗi A và vị trí 19 của chuỗi B; cầu thứ hai giữa gốc cystein ở vị trí thứ 7 của cả 2 chuỗi. Trong chuỗi A còn có một cầudisulfit giữa 2 gốc cystein ở vị trí thứ 6và 11 . Insulin là hon non tuyến tuỵ thamgia điều hoà hàm lượng đường trong máu. Khi thiếu insulin, hàm lượngđường trong máu tăng cao, dẫn tới hiệntượng bệnh đái đường Insulin có tácdụng hạ đường huyết bằng cách xúc tiến quá trình tổng hợp glycogen dựtrữ từ glucose.- Lực hấp dẫn Van dệt Vals: là lực hútgiữa hai chất hoặc hai nhóm hoá học nằmcạnh nhau ở khoảng cách 1 - 2 lần đườngkính phân tử.Lực liên kết của các nhóm kỵ nước,những nhóm không phân cực (- CH2; -CH3) trong vang, leucin, isoleucin,phenylalanin... Nước trong tế bào đẩy cácgốc này lại với nhau, giữa chúng xảy racác lực hút tương hỗ và tạo thành các búikỵ nước trong phân tử protein.Do có cấu trúc bậc ba mà các protein cóđược hình thù đặc trưng . và . phù hợpvới chức năng của chúng. Ở các protein chức năng như enzym và các kháng thể, protein của hệ thống đôngmáu... thông qua cấu trúc bậc ba mà hìnhthành được các trung tâm hoạt động lànơi thực hiện các chức năng của protein.Sự duy tử hình dạng giúp protein ở trạngthái nguyên vẹn, tức là các hoạt tính sinhhọc được duy trì. Mỗi biến đổi của hìnhdạng kéo theo sự biến đổi của hoạt tính.Đô men cấu trúc (Structural domain)được nghiên cứu từ 1976, đến nay ngườita cho rằng sự hình thành đô men rất phổbiến ở các chuỗi peptid tương đối dài.Đô men cấu trúc có thể được định nghĩalà những bộ phận, những khu vực trongmột phân tử protein được cuộn gấp trongkhông gian giống như một phân tửprotein nhỏ hoàn chỉnh và thường lànhững nơi thực hiện chức năng liên kết,chức năng lắpráp của phân tử protein trong hoạt độngchức năng của nó. Trong nhiều protein,đô men gắn liền với chức năng kết hợpđặc hiệu và ở nhiều enzym được cấu tạotừ các đô men thì trung tâm hoạt động lạiđược bố trí ở biên giới của hai hay nhiềuđô men.Sự thành thành các đô men trong phân tửprotein tạo ra khả năng tương tác linhhoạt giữa các đại phân tử, khả năng cơđộng, dịch chuyển tương ứng giữa nhữngbộ phận trong quá trình thực hiện chứcnăng sinh học. - ở những protein nguồngốc khác nhau, nhưng có chức năngtương tự thì các đô men có cấu trúctương đối giống nhau.2.4. Cấu trúc bậc bốn của proteinLà một trạng thái tổ hợp hình thành từnhiều tiểu phần protein đã có cấu trúcbậc ba hoàn chỉnh.Một số protein có xu hướng kết hợp lạivới nhau thành những phức hợp, thànhnhững đại phân tử, không kéo theo sựbiến đổi về hoạt tính sinh học.Rất nhiều trường hợp protein phải tổ hợplại mới có hoạt tính sinh học. Trongnhững trường hợp này, cấu trúc bậc bốnlà điều kiện để hình thành nên tính năngmới của protein.Ví dụ về cấu trúc bậc bốn:- Hemoglobin (Huyết sắc tố) gồm 4 tiểuphần protein: hai tiểu phần α và hai tiểuphần β. Nếu 4 tiểu phần tách rời nhau thìmỗi tiểu phần không thể vận chuyểnđược một phân tử O2 Khi kết hợp lạithành trạng thái tetramer tạo thành mộtkhối không gian đặc thù gần như hình tứdiện thì mới có khả năng kết hợp và vậnchuyển khí oxy. Một phân tử hemoglobin(Hít) vận chuyển được 4 phân tử oxy.- Enzym glycogen phosphorylase (ở cơ, gan) xúc tác quá trình phân giảiglycogen thành glucose.+ Ở trạng thái không hoạt động enzymnày ở dạng b (dạng hai dimer tách rờinhau).+ Ở trạng thái hoạt động (khi có tín hiệucần đường) hai dimer tổ hợp lại thànhtetramer (dạng a). Khi nhu cầu giải ...