A kulcsfontosságú különbség a hajtogatott és a nem hajtogatott fehérje között az, hogy a hajtogatott fehérje biológiailag aktív szerkezet, míg a nem hajtogatott fehérje biológiailag inaktív struktúra.
A fordítás lineáris aminosav-láncot hoz létre, amely nem rendelkezik stabil 3D-s szerkezettel. Ezért az aminosavszekvenciák kölcsönhatásba lépnek egymással, és egy összetett folyamaton keresztül hajtódnak össze, amelyet fehérje hajtogatásának neveznek. Ez egy fontos folyamat, amely egy fehérjét biológiailag aktívvá tesz. A fehérje megfelelő natív szerkezete nagyon fontos működéséhez. A polipeptid láncok összehajtogatva biológiailag aktív fehérjékké válnak 3D szerkezetében. A hajtogatott fehérjéket különféle molekuláris kölcsönhatások tartják össze. Stabil 3D-s szerkezettel rendelkeznek; ennélfogva biológiailag aktívak, ellentétben a feltekeredő fehérjékkel.
Mi az a hajtogatott fehérje?
A hajtogatott fehérje egy biológiailag aktív fehérje, amely elérte stabil 3D szerkezetét. A fehérje feltekeredése az a folyamat, amely hajtogatott fehérjéket eredményez, és az endoplazmatikus retikulumban történik. A fehérje feltekeredési folyamata termodinamikailag kedvező. Spontán reakcióként jelentkezik. A fehérje hajtogatásának első lépése másodlagos struktúrák, például alfa-hélixek vagy béta-lemezek kialakítása a fehérje elsődleges szerkezetéből. A másodlagos struktúrák ezután megnyitják az utat a harmadlagos struktúrákhoz. Az α-hélixek és a β-lapok háromdimenziós szerkezetté gyűrődnek. A harmadlagos struktúrák ezután tovább gyűrődnek, és egy fehérje kvaterner szerkezetét alkotják.
Számos tényező befolyásolja a fehérjék azon képességét, hogy megfelelő funkcionális formájukba hajtogassák magukat. Néhány tényező az elektromos és mágneses mezők, a hőmérséklet, a pH, a vegyszerek, a térkorlát és a molekuláris zsúfoltság. A helytelen összecsukás különféle betegségekhez vezethet. Az Alzheimer-kór és a cisztás fibrózis két gyakori betegség, amelyet a fehérje hibás feltekeredése okoz.
01. ábra: Fehérjehajtogatás
A felhajtás során a polipeptidláncok kovalens és nem kovalens kölcsönhatásokon keresztül lépnek kölcsönhatásba. A hidrofób kölcsönhatások és a van der Waals kölcsönhatások a nem kovalens kölcsönhatások két típusa, amelyek elősegítik a fehérje feltekeredését. A nem kovalens kölcsönhatások gyenge és rövid távú kölcsönhatások. Azonban alapvető hajtóerőket adnak. A kovalens kölcsönhatások, például a diszulfid kötések és az ionos kötések szintén segítik a fehérje feltekeredését, és ezek erős kölcsönhatások. A fehérje feltekeredése vizes környezetben megy végbe.
Mi az a kibontott fehérje?
A kibontott fehérje egy lineáris aminosavszekvencia. Az elsődleges szerkezetben létezik, amely egy polipeptidlánc. A kibontott fehérjék biológiailag inaktívak. Ráadásul ez egy rendezetlen nyitott szerkezet, lazán csomagolt oldalláncokkal. Más szavakkal, a kibontott fehérjéknek nincs rendezett szerkezete. A kibontott fehérjék számos betegség patológiájához járulnak hozzá.
02. ábra: Kibontott fehérjeválasz
Ahhoz, hogy funkcionális fehérjékké váljanak, a kibontott fehérjéknek stabil, háromdimenziós konformációkká kell hajtogatniuk. Sok esetben több polipeptidláncnak funkcionális komplexummá kell összeállnia. Ezen túlmenően a legtöbb fehérje olyan módosulásokon megy keresztül, mint a hasítás vagy kovalens kötődés szénhidrátokhoz és lipidekhez.
Milyen hasonlóságok vannak a hajtogatott és a széthajtott fehérje között?
- A szélsőséges hőmérséklet, a szélsőséges pH, a mechanikai erők és a kémiai denaturálószerek egy hajtogatott fehérjét nem hajtogatott fehérjévé alakíthatnak.
- A fehérjék denaturációja a hajtogatott állapotból a nem hajtogatott állapotba való átmenet folyamata.
Mi a különbség a hajtogatott és a nem hajtogatott fehérje között?
A hajtogatott fehérje egy rendezett, gömbölyű fehérje, szorosan tömött hidrofób maggal, míg a hajtogatott fehérje egy rendezetlen, nyitott szerkezet, lazán csomagolt oldalláncokkal. Tehát ez a legfontosabb különbség a hajtogatott és a hajtogatott fehérje között. Ezenkívül a hajtogatott fehérjék biológiailag aktívak és megfelelően működnek, míg a feltekeredett fehérjék biológiailag inaktívak és nem működnek megfelelően.
Az alábbi infografika a két fehérje részletes összehasonlítását mutatja, hogy világosan felismerje a különbséget a hajtogatott és a fel nem hajtott fehérje között.
Összefoglaló – Hajtogatott és nem hajtogatott fehérje
A fehérjéket általában specifikus, stabil, háromdimenziós konformációkká kell megfelelően hajtogatni, hogy megfelelően működjenek. A nem hajtogatott fehérjék biológiailag inaktívak, míg a hajtogatott fehérjék biológiailag aktívak. A hajtogatott fehérjék 3D-s szerkezetűek, míg a feltekeredett fehérjék rendezetlenek, nyitott szerkezetek, lazán csomagolt oldalláncokkal. Így ez összefoglalja a különbséget a hajtogatott és a nem hajtogatott fehérje között.
