Wie werden Proteine ​​voneinander unterschieden?

Verschiedene Kombinationen von Aminosäuren verleihen Proteinen unterschiedliche Eigenschaften. Daher ist das Hauptmerkmal, das zur Unterscheidung von Proteinen verwendet werden sollte, die Aminosäuresequenz von Proteinen. Proteine ​​können jedoch auch durch ihre Größe und die biochemischen Eigenschaften unterschieden werden.

Proteine ​​sind die Haupttypen biologischer Moleküle, die als strukturelle, funktionelle sowie regulierende Moleküle im Inneren der Zelle dienen. Jedes Protein besteht aus einer Polypeptidkette, die in sekundäre und tertiäre Strukturen gefaltet ist, um ein dreidimensionales Molekül zu erzeugen. Während die Tertiärstruktur von Proteinen ein funktionelles Molekül ist, interagiert sie mit anderen Proteinmolekülen oder Cofaktoren und bildet die quaternäre Struktur. Die Hauptdeterminante für die Struktur und Funktion eines bestimmten Proteinmoleküls ist seine Aminosäurekette. Somit ergeben sich die Unterschiede zwischen Proteinen aus ihrer Aminosäuresequenz. Dieser Artikel beschreibt, wie sich Proteine ​​voneinander unterscheiden.

Wichtige Bereiche

1. Was sind Proteine?
      - Definition, Struktur, Funktion
2. Wie werden Proteine ​​voneinander unterschieden?
     - Aminosäuresequenz, Größe, biochemische Eigenschaften

Schlüsselbegriffe: Aminosäuresequenz, biochemische Eigenschaften, Polypeptidkette, Proteine, Größe

Was sind Proteine?

Proteine ​​sind große organische Verbindungen mit Stickstoffatomen. Sie können aus einer oder zwei Aminosäureketten bestehen. Jede Aminosäurekette besteht aus der alternativen Anordnung universeller Aminosäuren. Proteine ​​werden auch als Polypeptidketten bezeichnet, da zwischen Aminogruppen und Carboxylsäuregruppen benachbarter Aminosäuren eine Peptidbindung gebildet wird. Typischerweise kann ein natürliches Polypeptid ungefähr 50 bis 2000 Aminosäuren enthalten. Proteine ​​sind sehr komplexe und dynamische Arten von Molekülen, die aus vier Strukturebenen bestehen: Primär-, Sekundär-, Tertiär- und Quaternärstruktur. Die 3D-Struktur von Proteinen ist in gezeigt Abbildung 1.

Abbildung 1: Proteinstruktur

Menschen haben 20.000 bis 25.000 Protein-kodierende Gene. Daraus können etwa 2 Millionen verschiedene Proteinarten synthetisiert werden. Der menschliche Körper besteht jedoch aus etwa 50.000 Proteinen.

Proteine ​​können als komplette Proteine ​​oder als unvollständige Proteine ​​konsumiert werden. Komplette Proteine ​​bestehen aus allen essentiellen Aminosäuren. Unvollständigen Proteinen fehlen jedoch einige essentielle Aminosäuren. Nahrungsproteine ​​werden während der Verdauung in Aminosäuren zerlegt. Proteine ​​dienen als struktureller Bestandteil einer Zelle. Sie regulieren auch die Funktionen des Körpers als Hormone und Enzyme. Sie dienen auch als Transportmoleküle wie Hämoglobin. Einige Proteine ​​sind Bestandteile des Immunsystems.

Wie werden Proteine ​​voneinander unterschieden?

Verschiedene Kombinationen von Aminosäuren verleihen Proteinen unterschiedliche Eigenschaften. Daher ist das Hauptmerkmal, das zur Unterscheidung von Proteinen verwendet werden sollte, die Aminosäuresequenz von Proteinen. Proteine ​​können jedoch auch durch ihre Größe und die biochemischen Eigenschaften unterschieden werden.

Aminosäuresequenz

Proteine ​​bestehen aus einer Reihe von Aminosäuren. Die Sequenz der Aminosäurekette wird durch die Sequenz der Nukleotide des Gens bestimmt, das für dieses bestimmte Protein codiert ist. Um zwei Proteine ​​zu unterscheiden, können daher die entsprechenden Gensequenzen verwendet werden. Die sekundären, tertiären und quaternären Strukturen von Proteinen unterscheiden sich in ihrer Aminosäuresequenz.

Größe

Proteine ​​können unterschieden werden, indem sie nach ihrer Größe getrennt werden. Die Größe des Proteins hängt von der Anzahl der Aminosäuren in der Polypeptidkette ab. SDS-PAGE ist die Technik, die zur Trennung von Proteinen nach ihrer Größe verwendet wird. Die Proteintrennung in SDS-PAGE ist in gezeigt Figur 2.

Abbildung 2: SDS-PAGE

Biochemische Eigenschaften

Biochemische Eigenschaften verschiedener Proteine ​​wie enzymatische Aktivität können verwendet werden, um Proteine ​​voneinander zu unterscheiden. Basierend auf den biochemischen Eigenschaften von Aminosäuren in der Polypeptidkette einer bestimmten Kette variieren ihre biochemischen Eigenschaften. Daher kann sich auch der isoelektrische Punkt der Proteine ​​unterscheiden. Der isoelektrische Punkt ist der pH-Wert, bei dem die Nettoladung der Polypeptidkette Null wird. Am isoelektrischen Punkt werden Proteine ​​aus ihren Lösungen ausgeschieden.

Fazit

Proteine ​​sind organische Verbindungen, die aus einer Polypeptidkette bestehen. Die Proteinstruktur hängt von der Aminosäuresequenz des Proteins ab. Die Eigenschaften der Proteine ​​hängen von der Art der Aminosäuren in der Polypeptidkette ab. Um Proteine ​​voneinander zu unterscheiden, können daher Faktoren wie Aminosäuresequenz, Größe und die biochemischen Eigenschaften von Proteinen verwendet werden.

Referenz:

1. Lodish, Harvey. "Funktionales Design von Proteinen". Molekulare Zellbiologie. 4. Ausgabe., US National Library of Medicine, 1. Januar 1970, hier erhältlich.

Bildhöflichkeit:

1. "Hauptproteinstrukturebenen de" Von LadyofHats (Public Domain) über Commons Wikimedia
2. „SDS-PAGE“ von User Magnus Manske auf en.wikipedia - Ursprünglich aus en.wikipedia; Die Beschreibungsseite ist (war) hier (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia