Unterschied zwischen primärer sekundärer und tertiärer Struktur von Protein

Das Hauptunterschied zwischen primärer sekundärer und tertiärer Struktur des Proteins ist das Die Primärstruktur eines Proteins ist linear und die Sekundärstruktur eines Proteins kann entweder eine α-Helix oder ein β-Faltblatt sein, während die Tertiärstruktur eines Proteins globulär ist. 

Primär, sekundär, tertiär und quaternär sind die vier in der Natur vorkommenden Strukturen von Proteinen. Die Primärstruktur umfasst die Aminosäuresequenz. Wasserstoffbrückenbindungen zwischen Aminosäuren sind für die Bildung der Sekundärstruktur eines Proteins verantwortlich, während Disulfid- und Salzbrücken die Tertiärstruktur bilden.

Wichtige Bereiche

1. Was ist die Primärstruktur des Proteins?
     - Definition, Struktur, Anleihen
2. Was ist die Sekundärstruktur des Proteins?
     - Definition, Struktur, Anleihen
3. Was ist die Tertiärstruktur von Protein?
     - Definition, Struktur, Anleihen
4. Was sind die Ähnlichkeiten zwischen primärer Sekundär- und Tertiärstruktur von Proteinen?
     - Überblick über allgemeine Funktionen
5. Was ist der Unterschied zwischen der primären Sekundär- und Tertiärstruktur des Proteins?
     - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe

Aminosäuresequenz, α-Helix, β-Faltblatt, 3D-Struktur, globuläre Proteine, Wasserstoffbrücken

Was ist die Primärstruktur des Proteins?

Die Primärstruktur eines Proteins ist die Aminosäuresequenz des Proteins, die linear ist. Es bildet die Polypeptidkette des Proteins. Jede Aminosäure bindet über eine Peptidbindung an die benachbarte Aminosäure. Aufgrund der Reihe von Peptidbindungen in der Aminosäuresequenz wird sie als Polypeptidkette bezeichnet. Die Aminosäuren in der Polypeptidkette gehören zu den Aminosäuren im Pool von 20 essentiellen Aminosäuren.

Abbildung 1: Lineare Aminosäuresequenz

Die Codonsequenz des Protein-kodierenden Gens bestimmt die Reihenfolge der Aminosäuren in der Polypeptidkette. Die codierende Sequenz wird zuerst in eine mRNA transkribiert und dann decodiert, um die Aminosäuresequenz zu bilden. Der erste Prozess ist die Transkription, die im Kern stattfindet. RNA-Polymerase ist das Enzym, das an der Transkription beteiligt ist. Letzteres ist die Translation, die im Zytoplasma auftritt. Ribosomen sind die Organellen, die die Translation erleichtern.

Was ist die Sekundärstruktur des Proteins?

Die Sekundärstruktur eines Proteins ist entweder eine α-Helix oder ein β-Faltblatt, das aus seiner Primärstruktur gebildet wird. Es hängt völlig von der Bildung von Wasserstoffbrücken zwischen den Strukturkomponenten von Aminosäuren ab. Sowohl die α-Helix als auch das β-Faltblatt weisen regelmäßige, sich wiederholende Muster im Rückgrat auf.

α-Helix

Das Aufrollen des Polypeptidrückgrats um eine imaginäre Achse im Uhrzeigersinn bildet die α-Helix. Dies geschieht durch Bildung von Wasserstoffbrücken zwischen dem Sauerstoffatom in der Carbonylgruppe (C = O) einer Aminosäure und dem Wasserstoffatom in der Amingruppe (NH) der vierten Aminosäure der Polypeptidkette.

Abbildung 2: Alpha-Helix und Beta-Sheet

β-Blatt

Im β-Faltblatt zeigt die R-Gruppe jeder Aminosäure alternativ oberhalb und unterhalb des Rückgrats. Hier kommt es zur Bildung von Wasserstoffbrücken zwischen benachbarten, nebeneinander liegenden Strängen. Dies bedeutet, dass das Sauerstoffatom der Carbonylgruppe eines Strangs eine Wasserstoffbrücke mit dem Wasserstoffatom der Amingruppe des zweiten Strangs bildet. Die Anordnung der beiden Stränge kann entweder parallel oder antiparallel sein. Die antiparallelen Stränge sind stabiler.

Was ist die Tertiärstruktur des Proteins?

Die Tertiärstruktur des Proteins ist die gefaltete Struktur der Polypeptidkette zu einer 3D-Struktur. Daher hat es eine kompakte, kugelförmige Form. Um die Tertiärstruktur zu bilden, biegt und verdreht sich die Polypeptidkette, um den niedrigsten Energiezustand mit einer hohen Stabilität zu erreichen. Die Wechselwirkungen zwischen den Seitenketten der Aminosäuren sind für die Bildung der Tertiärstruktur verantwortlich. Disulfidbrücken bilden die stabilsten Wechselwirkungen und werden durch Oxidation von Sulfhydrylgruppen in Cystein gebildet. Sie sind eine Art kovalenter Wechselwirkungen. Auch Ionenbrücken, die als Salzbrücken bezeichnet werden, bilden sich zwischen positiv und negativ geladenen Seitenketten von Aminosäuren, wodurch die Tertiärstruktur weiter stabilisiert wird. Darüber hinaus helfen Wasserstoffbrücken auch bei der Stabilisierung der 3D-Struktur.

Abbildung 3: Proteinstruktur

Die Tertiärstruktur oder die globuläre Form von Proteinen ist unter physiologischen Bedingungen wasserlöslich. Dies liegt daran, dass hydrophile, saure und basische Aminosäuren der Umgebung ausgesetzt sind und hydrophobe Aminosäuren wie aromatische Aminosäuren und die Aminosäuren mit Alkylgruppen im Kern der Proteinstruktur versteckt werden.

Ähnlichkeiten zwischen primärer sekundärer Tertiärstruktur von Protein

• Primäre, sekundäre und tertiäre Struktur sind drei strukturelle Anordnungen von Proteinen.
• Die Grundeinheit aller Strukturen ist die Aminosäuresequenz, die die Primärstruktur des Proteins ist.
• Die Sekundärstruktur des Proteins wird aus seiner Primärstruktur gebildet, die wiederum die Tertiärstruktur bildet.
• Jeder Strukturtyp hat eine eindeutige Rolle in der Zelle.

Unterschied zwischen primärer sekundärer und tertiärer Struktur von Protein

Definition

Primärstruktur eines Proteins ist die lineare Sequenz von Aminosäuren, die Sekundärstruktur eines Proteins ist die Faltung der Peptidkette in eine α-Helix oder ein β-Faltblatt, während die Tertiärstruktur die dreidimensionale Struktur eines Proteins ist. Dies erklärt den grundlegenden Unterschied zwischen primärer Sekundär- und Tertiärstruktur des Proteins.

Gestalten

Wie in der Definition gesagt, ist die Primärstruktur eines Proteins linear, die Sekundärstruktur eines Proteins kann entweder eine α-Helix oder ein β-Faltblatt sein, während die Tertiärstruktur eines Proteins globulär ist. 

Fesseln

Die Primärstruktur eines Proteins besteht aus Peptidbindungen, die zwischen Aminosäuren gebildet werden, die Sekundärstruktur eines Proteins umfasst Wasserstoffbrückenbindungen, während die Tertiärstruktur eines Proteins Disulfidbrücken, Salzbrücken und Wasserstoffbrückenbindungen umfasst. Dies ist ein Hauptunterschied zwischen der primären Sekundär- und Tertiärstruktur des Proteins.

Beispiele

Die Primärstruktur eines Proteins wird während der Translation gebildet. Die Sekundärstruktur von Proteinen bildet Kollagen, Elastin, Actin, Myosin und keratinähnliche Fasern, während die Tertiärstruktur von Proteinen Enzyme, Hormone, Albumin, Globulin und Hämoglobin umfasst.

Funktionen in der Zelle

Ihre Funktionen sind ein weiterer wichtiger Unterschied zwischen der primären Sekundär- und Tertiärstruktur des Proteins. Die Primärstruktur des Proteins ist an posttranslationalen Modifikationen beteiligt, die Sekundärstruktur von Proteinen ist an der Bildung von Strukturen wie Knorpel, Bändern, Haut usw. beteiligt, während die Tertiärstruktur von Proteinen an den Stoffwechselfunktionen des Körpers beteiligt ist.

Fazit

Die Primärstruktur des Proteins ist die Aminosäuresequenz, die linear ist. Es wird während der Übersetzung produziert. Die Sekundärstruktur des Proteins ist entweder eine α-Helix oder ein β-Faltblatt, das aufgrund der Bildung von Wasserstoffbrücken gebildet wird. Es spielt eine wichtige Rolle bei der Bildung von Strukturen wie Kollagen-, Elastin-, Aktin-, Myosin- und Keratinfasern. Die Tertiärstruktur des Proteins ist globulär und wird durch die Bildung von Disulfid- und Salzbrücken gebildet. Es spielt eine wichtige Rolle im Stoffwechsel. Der Unterschied zwischen primärer Sekundär- und Tertiärstruktur des Proteins besteht in ihrer Struktur, Bindung und der Rolle in der Zelle.

Referenz:

1. "Proteinstruktur". Teilchenwissenschaften, Arzneimittelentwicklungsdienste, Hier verfügbar

Bildhöflichkeit:

1. "Protein-Primärstruktur" Von National Human Genome Research Institute - http://www.genome.gov/Pages/Hyperion//DIR/VIP/Glossary/Illustration/amino_acid.shtml (Public Domain) über Commons Wikimedia   
2. „Abbildung 03 04 07" Von CNX OpenStax - http://cnx.org/contents/[email protected]: [email protected] / Einführung (CC BY 4.0) über Commons Wikimedia  
3. „Abbildung 03 04 09" Von CNX OpenStax - http://cnx.org/contents/[email protected]: [email protected] / Einführung (CC BY 4.0) über Commons Wikimedia