Бүктелген және қатпарланбаған ақуыздың негізгі айырмашылығы мынада: қатпарланған ақуыз биологиялық белсенді құрылым, ал қатпаған ақуыз биологиялық белсенді емес құрылым.
Translation тұрақты 3D құрылымы жоқ аминқышқылдары реттілігінің сызықтық тізбегін жасайды. Демек, аминқышқылдарының тізбектері бір-бірімен әрекеттеседі және ақуыздың қатпарлануы деп аталатын күрделі процесс арқылы қатпарланады. Бұл ақуызды биологиялық белсенді ететін маңызды процесс. Ақуыздың дұрыс табиғи құрылымы оның қызметі үшін өте маңызды. Полипептидтік тізбектер 3D құрылымында биологиялық белсенді ақуызға айналады. Қатпарланған белоктар әртүрлі молекулалық әрекеттесулер арқылы бір-бірімен ұсталады. Олардың тұрақты 3D құрылымы бар; демек, олар қатпаған белоктарға қарағанда биологиялық белсенді.
Бүктелген белок дегеніміз не?
Бүктелген ақуыз – тұрақты 3D құрылымына қол жеткізген биологиялық белсенді ақуыз. Протеиннің қатпарлануы - ақуыздардың қатпарлануына әкелетін процесс және ол эндоплазмалық ретикулумда жүреді. Протеиннің қатпарлану процесі термодинамикалық жағынан қолайлы. Ол өздігінен жүретін реакция ретінде пайда болады. Ақуыздың қатпарлануының бірінші сатысы ақуыздың бастапқы құрылымынан альфа спиральдары немесе бета парақтары сияқты қайталама құрылымдардың қалыптасуы болып табылады. Екінші реттік құрылымдар, содан кейін үшінші құрылымдарға жол ашады. α-спиральдар мен β-парақтар үш өлшемді құрылымға бүктеледі. Үшіншілік құрылымдар одан әрі қатпарланып, ақуыздың төрттік құрылымын құрайды.
Белоктардың дұрыс функционалды формаларына қатпарлану қабілетіне бірнеше факторлар әсер етеді. Кейбір факторларға электр және магнит өрістері, температура, рН, химиялық заттар, кеңістікті шектеу және молекулалық толып кету жатады. Дұрыс емес бүктеу әртүрлі ауруларға әкелуі мүмкін. Альцгеймер ауруы және муковисцидоз - ақуыздың қате қатпарлануынан туындайтын екі жалпы ауру.
01-сурет: ақуыздың қатпарлануы
Қатылу кезінде полипептидтік тізбектер ковалентті және ковалентті емес әрекеттесу арқылы әрекеттеседі. Гидрофобты өзара әрекеттесу және ван-дер-Ваальс әрекеттесу - белоктардың қатпарлануына көмектесетін ковалентті емес әрекеттесулердің екі түрі. Ковалентті емес әрекеттесулер әлсіз және қысқа мерзімді әсерлесулер болып табылады. Дегенмен, олар негізгі қозғаушы күштерді қамтамасыз етеді. Дисульфидті байланыстар және иондық байланыстар сияқты ковалентті өзара әрекеттесулер де ақуыздың қатпарлануына көмектеседі және олар күшті өзара әрекеттесу болып табылады. Протеиннің қатпарлануы сулы ортада жүреді.
Бүктелмеген белок дегеніміз не?
Қапталмаған ақуыз – аминқышқылдарының сызықтық тізбегі. Ол полипептидтік тізбек болып табылатын бастапқы құрылымда болады. Бүктелген белоктар биологиялық белсенді емес. Оның үстіне, бұл борпылдақ оралған бүйірлік тізбектері бар ретсіз ашық құрылым. Басқаша айтқанда, ашылмаған ақуыздарда реттелген құрылым жоқ. Бүктелген белоктар көптеген аурулардың патологиясына ықпал етеді.
02-сурет: ашылмаған ақуыз реакциясы
Функционалды ақуызға айналу үшін ашылмаған белоктар тұрақты үш өлшемді конформацияларға бүктелуі керек. Көптеген жағдайларда бірнеше полипептидтік тізбектер функционалды кешенге жиналуы керек. Бұған қоса, белоктардың көпшілігі көмірсулар мен липидтермен ыдырау немесе ковалентті тіркемелер сияқты модификацияларға ұшырайды.
Бүктелген және қатпаған ақуыздың қандай ұқсастықтары бар?
- Төтенше температура, шектен тыс рН, механикалық күштер және химиялық денатуранттар бүктелген ақуызды қатпарланбаған ақуызға айналдыруы мүмкін.
- Белоктардың денатурациясы - қатпарлы күйден қатпарлы күйге өту процесі.
Бүктелген және ашылмаған протеиннің айырмашылығы неде?
Бүктелген протеин – тығыз оралған гидрофобты өзегі бар реттелген, глобулярлы ақуыз, ал қатпаған ақуыз – борпылдақ оралған бүйірлік тізбектері бар ретсіз, ашық құрылым. Сонымен, бұл бүктелген және ашылмаған ақуыздың негізгі айырмашылығы. Сонымен қатар, бүктелген белоктар биологиялық белсенді және дұрыс жұмыс істейді, ал қатпаған белоктар биологиялық белсенді емес және дұрыс жұмыс істемейді.
Төмендегі инфографикада екі белоктың да егжей-тегжейлі салыстырылуы бүктелген және ашылмаған ақуыздың арасындағы айырмашылықты анық көрсетеді.
Қорытынды – Бүктелген және Бүктелмеген протеин
Жалпы, дұрыс жұмыс істеуі үшін белоктар нақты, тұрақты, үш өлшемді конформацияларға дұрыс бүктелуі керек. Бүктелген белоктар биологиялық белсенді емес, ал қатпарланған белоктар биологиялық белсенді. Бүктелген белоктар 3D құрылымына ие, ал қатпаған белоктар ретсіз, борпылдақ оралған бүйірлік тізбектері бар ашық құрылымдар. Осылайша, бұл бүктелген және ашылмаған ақуыз арасындағы айырмашылықты қорытындылайды.
