Struktur Protein dan Polipeptida

Ada empat tingkatan struktur yang ditemukan dalam polipeptida dan protein. Struktur primer protein polipeptida menentukan struktur sekunder, tersier, dan kuaterner.

Struktur utama polipeptida dan protein adalah urutan asam amino dalam rantai polipeptida dengan mengacu pada lokasi ikatan disulfida. Struktur utama dapat dianggap sebagai deskripsi lengkap dari semua ikatan kovalen dalam rantai atau protein polipeptida.

Cara paling umum untuk menunjukkan struktur primer adalah dengan menulis urutan asam amino menggunakan singkatan standar tiga huruf untuk asam amino. Misalnya glik-glik-ser-ala adalah struktur utama untuk polipeptida yang tersusun dari glisin, glisin, serin, dan alanin, dalam urutan itu, dari asam amino N-terminal (glisin) ke asam amino C-terminal (alanin).

Struktur sekunder adalah susunan teratur atau konformasi asam amino di daerah terlokalisasi dari molekul polipeptida atau protein. Ikatan hidrogen memainkan peran penting dalam menstabilkan pola lipat ini. Dua struktur sekunder utama adalah heliks alfa dan lembar beta-lipit anti-paralel. Ada konformasi periodik lain tetapi lembar α-helix dan β-lipit adalah yang paling stabil. Polipeptida atau protein tunggal dapat mengandung beberapa struktur sekunder.

Α-helix adalah spiral tangan kanan atau searah jarum jam di mana setiap ikatan peptida berada di trans konformasi dan planar. Gugus amina dari setiap ikatan peptida umumnya berjalan ke atas dan sejajar dengan sumbu heliks; gugus karbonil umumnya mengarah ke bawah.

Lembaran β-lipit terdiri dari rantai polipeptida diperpanjang dengan rantai tetangga saling memanjang satu sama lain. Seperti halnya α-helix, setiap ikatan peptida adalah trans dan planar. Kelompok amina dan karbonil dari ikatan peptida menunjuk satu sama lain dan dalam bidang yang sama, sehingga ikatan hidrogen dapat terjadi antara rantai polipeptida yang berdekatan.

Heliks distabilkan dengan ikatan hidrogen antara amina dan karbonil kelompok rantai polipeptida yang sama. Lembaran berlipit distabilkan oleh ikatan hidrogen antara gugus amina dari satu rantai dan gugus karbonil dari rantai yang berdekatan.

Struktur tersier dari polipeptida atau protein adalah susunan tiga dimensi dari atom dalam rantai polipeptida tunggal. Untuk polipeptida yang terdiri dari pola lipat konformasi tunggal (mis., Hanya heliks alfa), struktur sekunder dan tersier mungkin satu dan sama. Juga, untuk protein yang terdiri dari molekul polipeptida tunggal, struktur tersier adalah tingkat struktur tertinggi yang dicapai.

Struktur tersier sebagian besar dipertahankan oleh ikatan disulfida. Ikatan disulfida terbentuk antara rantai samping sistein oleh oksidasi dua kelompok tiol (SH) untuk membentuk ikatan disulfida (S-S), juga kadang-kadang disebut jembatan disulfida.

Struktur kuarter digunakan untuk menggambarkan protein yang terdiri dari beberapa subunit (beberapa molekul polipeptida, masing-masing disebut 'monomer'). Sebagian besar protein dengan berat molekul lebih dari 50.000 terdiri dari dua atau lebih monomer yang tidak terkait secara kovalen. Susunan monomer dalam protein tiga dimensi adalah struktur kuaterner. Contoh paling umum yang digunakan untuk menggambarkan struktur kuartener adalah hemoglobin protein. Struktur kuaterner Hemoglobin adalah paket dari subunit monomernya. Hemoglobin terdiri dari empat monomer. Ada dua rantai α, masing-masing dengan 141 asam amino, dan dua rantai β, masing-masing dengan 146 asam amino. Karena ada dua subunit yang berbeda, hemoglobin menunjukkan struktur heteroquaternary. Jika semua monomer dalam protein adalah identik, ada struktur homoquaternary.

Interaksi hidrofobik adalah kekuatan penstabil utama untuk subunit dalam struktur kuaterner. Ketika monomer tunggal melipat menjadi bentuk tiga dimensi untuk mengekspos rantai samping polarnya ke air lingkungan dan untuk melindungi rantai samping nonpolarnya, masih ada beberapa bagian hidrofobik pada yang terbuka permukaan. Dua atau lebih monomer akan berkumpul sehingga bagian hidrofobik yang terbuka bersentuhan.

Apakah Anda ingin informasi lebih lanjut tentang asam amino dan protein? Berikut adalah beberapa sumber online tambahan di asam amino dan kiralitas asam amino. Selain teks kimia umum, informasi tentang struktur protein dapat ditemukan dalam teks untuk biokimia, kimia organik, biologi umum, genetika, dan biologi molekuler. Teks-teks biologi biasanya mencakup informasi tentang proses transkripsi dan terjemahan, yang melaluinya kode genetik suatu organisme digunakan untuk menghasilkan protein.