Proteinak: Egitura eta Propietate Nagusiak

Proteinak: Egitura eta Propietateak

Zer dira Proteinak?

Proteinak polimero linealak dira, ez adarkatuak, aminoazidoz osatutakoak eta lotura peptidikoen bidez elkartuak. Pisu molekular handiko molekulak dira.

Proteina batzuek kate polipeptidiko bat baino gehiago izan dezakete (oligomerikoak dira), eta kate bakoitzari protomero deitzen zaio (adibidez, hemoglobina).

Aminoazidoen Propietate Kimikoak

Disolbagarritasuna

Aminoazidoen eta, ondorioz, proteinen disolbagarritasuna erradikalen (alboko kateen) izaeraren araberakoa da. Erradikal apolarrak (hidrofoboak) dituzten aminoazidoak proteinaren barnealdean kokatzen dira, eta erradikal polarrak (hidrofiloak), berriz, gainazalean, urarekin kontaktuan. Zenbat eta handiagoa izan erradikal polarrak dituzten aminoazidoen kopurua, orduan eta disolbagarriagoa izango da proteina. Oro har, proteina globularrak disolbagarriak dira uretan, baina harikarak, ordea, disolbaezinak.

Izaera Anfoteroa

Aminoazidoek izaera anfoteroa dute, hau da, azido edo base gisa joka dezakete ingurunearen pH-aren arabera:

• Ingurune azidoan (pH baxua): Base gisa jokatzen dute, karboxilo taldeek protoiak (-H+) hartzen dituzte.
• Ingurune basikoan (pH altua): Azido gisa jokatzen dute, amino taldeek protoiak askatzen dituzte.
• Puntu isoelektrikoan: pH balio espezifiko bat da non aminoazidoaren edo proteinaren karga elektriko netoa zero den (dipolo edo zwitterion gisa existitzen da).

Lotura Peptidikoa

Lotura peptidikoa aminoazido baten karboxilo (-COOH) taldearen eta beste baten amino (-NH2) taldearen artean sortzen den lotura kobalentea da, ur molekula bat askatuz. Karboxilo taldearen eta amino taldearen atomoak plano berean kokatzen dira, elkarrekiko distantzia eta angelu jakin batzuk gordez.

Lotura honek lotura bikoitz partzialaren izaera du; horregatik, zurruna da eta C eta N atomoen arteko biraketa eragozten du. Hala ere, lotura peptidikoaren alboko loturak (Cα-C eta N-Cα) biratu daitezke, kate polipeptidikoari malgutasuna emanez.

Proteinen Egitura Mailak

Proteinen funtzio biologikoa haien hiru dimentsioko egituraren menpe dago. Lau egitura maila bereizten dira:

Egitura Primarioa

Aminoazidoen sekuentzia lineala da, lotura peptidikoen bidez elkartuta. Proteina bakoitza aminoazido-sekuentzia jakin batez osatuta dago, eta sekuentzia horrek zehazten ditu haren propietateak eta egitura-maila altuagoak. Lotura peptidikoen bidez elkartutako aminoazidoen kateari bizkarrezur peptidiko deitzen zaio, eta aminoazidoen erradikalek alboko kateak osatzen dituzte.

Egitura Sekundarioa

Kate polipeptidikoaren bizkarrezurrak espazioan hartzen duen tokiko antolamendu erregularra da, batez ere bizkarrezurreko atomoen artean sortzen diren hidrogeno-loturen bidez egonkortua. Bi mota nagusi daude:

• α-helizea: Kate polipeptidikoa espiral moduan biribilkatzen da. Katearen barneko hidrogeno-loturei esker egonkortzen da. Alboko kateak (R) helizearen kanpoalderantz orientatzen dira.
• β-orria (edo β-lamina): Kate polipeptidikoaren segmentu paraleloak edo antiparaleloak elkarren ondoan jartzen dira, eta segmentuen arteko hidrogeno-loturen bidez egonkortzen dira. Kateak tolestuta (orri tolestua) egon daitezke.

Egitura Tertziarioa

Kate polipeptidiko osoaren hiru dimentsioko antolamendua da, egitura sekundarioak eta haien arteko eskualdeak barne hartuz. Alboko kateen (R taldeen) arteko interakzioek egonkortzen dute (lotura ionikoak, hidrogeno-loturak, interakzio hidrofobikoak, disulfuro-zubiak). Bi konformazio nagusi deskribatzen dira:

• Konformazio globularra: Kate polipeptidikoa modu trinkoan tolesten da, esfera-itxurako forma hartuz. Aminoazido apolarrak barnealdean kokatzen dira eta polarrak kanpoaldean; horregatik, disolbagarriak dira uretan (adibidez, hemoglobina, entzimak).
• Konformazio harikara (edo fibrilarra): Kate polipeptidikoa ez da modu trinkoan tolesten, egitura luzangak eta erresistenteak eratuz. Askotan, aminoazido apolarrak kanpoaldean dituzte, eta horregatik disolbaezinak dira uretan. Egitura-funtzioa dute (adibidez, kolagenoa, β-keratina).

Egitura Kuaternarioa

Proteina batzuek bi kate polipeptidiko (protomero edo azpiunitate) edo gehiago elkartuta dituzte. Egitura kuaternarioa azpiunitate horien elkarrekintzari eta antolamendu espazialari dagokio. Egitura hau duten proteinei oligomeriko deitzen zaie, eta protomero kopuruaren arabera dimeroak, trimeroak, tetrameroak (adibidez, hemoglobina), etab. izan daitezke. Azpiunitateen arteko loturak egitura tertziarioa egonkortzen dutenen antzekoak dira (ez-kobalenteak gehienbat).