Eiwitopbouw

Eiwitopbouw is het proces waarbij cellen eiwitten vormen uit aminozuren op basis van genetische informatie. Eiwitten zijn polymeren van aminozuren die via peptidebindingen aan elkaar zijn gekoppeld. Er zijn twintig standaard aminozuren met verschillende zijketens die de eigenschappen van elk eiwit bepalen. De volgorde waarin de aminozuren voorkomen bepaalt de eigenschappen en de functie van het eiwit.

De eiwitopbouw begint met transcriptie van DNA naar boodschapper-RNA (mRNA) in de celkern; het mRNA wordt vervolgens vertaald op ribosomen in het cytoplasma. Tijdens translatie brengen tRNA-moleculen de juiste aminozuren naar het ribosoom en worden ze aan elkaar gekoppeld door peptidebindingen, waardoor een polypeptideketen ontstaat. Na synthese moet de polypeptide zich vouwen in de juiste driedimensionale structuur, wat essentieel is voor de werking van het eiwit.

Eiwitten kunnen vier niveaus van structuur hebben: de primaire structuur is de lineaire volgorde van aminozuren; de secundaire structuur omvat regelmatige patronen zoals alfa-helices en beta-sheets; de tertiaire structuur is de volledige driedimensionale vouwing van één polypeptide; de quaternaire structuur ontstaat wanneer meerdere polypeptideketens samenkomen tot een functioneel geheel. Post-translationele modificaties zoals fosforylering, glycosylering of proteolyse kunnen het eiwit verder vormen en functioneren.

Correct vouwwingsproces wordt ondersteund door chaperone-eiwitten; onjuiste vouwing kan leiden tot misvouwing en ziekte. Celkwaliteitcontrole herkent en verwijdert defective eiwitten via afbraakmechanismen zoals proteasomen. Eiwitopbouw is daarmee een complex samenspel van genetische informatie, transcriptie, translatie en post-translationale bewerkingen die uiteindelijk de structuur en functie van eiwitten bepalen.