Závodszky Péter

Fehérjék - a szerkezettől a funkcióig, a fizikától a biológiáig

VIII. Szerkezeti fehérjék

14. ábra

15. ábra

16. ábra

A feladat olyan nehéz, hogy véletlenszerűen szintetizált, kisebb fehérjeméretű, 100 aminosavból álló, polipeptidlánc esetén a siker valószínűsége közel van a nullához, már akkor is, ha csak a térbeli korlátokat vesszük figyelembe, s nem törődünk az ennél sokkal súlyosabb és komplexebb energetikai feltételek teljesítésével. Nyilvánvaló, hogy a láncot tervezni kell. Ez történik az élővilágban: a tervrajz a génekben, a DNS-ben van rögzítve. A "gondos" tervezés eredményeként jelentkeznek a fehérjék esetében olyan tulajdonságok, amelyekkel az anyag semmilyen más megjelenési formája nem rendelkezik. A már említett és meghatározó sajátság az önszerveződés képessége: megfelelő, vizes közegben például a sejtben a polipeptidlánc spontán módon felveszi egyedi, térkitöltő szerkezetét, működőképes fehérjévé szerveződik. Kialakul az a bonyolult felszíni mintázat és töltéseloszlás, ami minden más fehérjétől megkülönbözteti, s lehetővé teszi a sejt komplex, funkcionális környezetébe történő beilleszkedést. A másodlagos kötések együttesen biztosítják a térszerkezet stabilitását, s mivel ezek a másodlagos kötések egyenként, szobahőmérsékleten könnyen felszakadnak, a működéshez elengedhetetlen flexibilitást.

Animáció: Sok gyenge kötés összhatása - fehérje-térszerkezet

Az immunrendszer fehérjéi jó példái e tulajdonságok hasznosulásának.