Ormos Pál

III. A fehérjék

9. ábra

A fehérjék egyszerű, de korlátlan sokszínűséget biztosító szabályok szerint épülnek fel. Építőelemük az úgynevezett aminosav, melyből 20 féle létezik. E kis molekulák két alapvető részből állnak: egyik részük valamennyiben azonos, ehhez csatlakozik az oldalláncnak nevezett speciális csoport, mely a különböző fehérjék jellemző tulajdonságaiért felelős.

10. ábra

Érdemes kicsit elidőzni azon, hogy eme egyszerű szabályok korlátlan variációs lehetőséget biztosítanak. Említettem, hogy 20 féle aminosav van. Egy 100 elem hosszúságú láncot 20100-féleképpen lehet összeállítani. Ez pedig hihetetlenül nagy szám: a teljes világegyetemben nincs ennyi atom. Azt lehet tehát mondani, hogy gyakorlatilag végtelen sokféle fehérje állítható elő.

11. ábra

12. ábra

13. ábra

A néhány száz elemből álló aminosav-lánc feltekeredik, megfelelő szerkezetet vesz fel. A kémiai szerkezeti képletek rajzolásakor szokásos eljárással ábrázolva a fehérjemolekulát, nehezen értelmezhető kuszaságot látunk. Közelebbről vizsgálva sok molekulát, észrevesszük, hogy a rendezetlen szakaszok mellett bizonyos szabályos szerkezeti elemek ismétlődnek, autórugó alakú ún. hélixek alakulnak ki stb. A lényeges elemeket kiemelve jobban áttekinthető ábrázoláshoz jutunk. Fontos azonban, hogy a molekula meglehetősen tömött gombolyag: ez jól látszik, ha úgy ábrázoljuk, hogy az egyes atomok valódi méretükkel látsszanak.Ez a bonyolultság tehát lehetővé teszi, hogy minden életfolyamatot ellátni képes, lenyűgöző változatosságú és működésű molekulák jöhessenek létre.

A fehérjék működésének teljes megértéséhez a térbeli szerkezet ismeretére van szükség. Ma úgy tudjuk, az aminosav-sorrend egyértelműen meghatározza a térbeli szerkezetet is, nem ismerjük azonban teljesen a szabályokat, jelenleg még nem tudjuk megmondani, milyen aminosav-sorrend milyen szerkezethez tartozik. Néhány igen bonyolult kísérleti módszer alkalmas a szerkezet meghatározására. A feladat nehézségét szemlélteti, ha meggondoljuk, hogy az első fehérjeszerkezetet 1960-ban, tehát már az űrkorszakban határozták meg.