Proteintillstånd

Proteintillstånd är de olika strukturella och energimässiga konfigurationer som ett protein kan anta under varierande förhållanden. Vanligtvis finns en nativen konformation som är mest stabil och funktionell, men proteiner kan också förekomma intermediära veckningar, helt ovecklade tillstånd eller oligomera och aggregationsbildande former.

Energilandskapsteorin beskriver hur proteiner fördelar sig mellan tillstånd som lokalminima på en fri energi-karta. Den nativen konformationen är ofta en lokal minimi; förändringar i temperatur, pH, jonstyrka, ligander, modifieringar eller chaperonernas närvaro kan öka förekomsten av intermediärer eller ovecklade tillstånd.

Proteintillstånd avgör funktion och interaktioner. Konformationsändringar reglerar enzymaktivitet, ligandbindning och signalering. Allosteri uppträder när en förändring i en del av proteinet påverkar ett annat område.

Studier av proteintillstånd använder metoder som röntgenkristallografi, NMR, cryo-EM, spektroskopi, kalorimetri och masspektrometri. Kombinationer av dessa tekniker samt datorbaserad modellering ger insikt i energilandskapets struktur och populationsfördelningar.

Missveckning och aggregation av proteiner är kopplade till sjukdomar som amyloidos, Alzheimers sjukdom och Parkinsons sjukdom samt prionsjukdomar. Försök att stabilisera rätt konformation eller hindra skadlig aggregation är centralt i läkemedelsforskning.

Termen proteintillstånd används ofta som övergripande begrepp i svensk biokemi; synonymer inkluderar konformation och proteinstruktur, där miljö och interaktioner påverkar vilken konformation som dominerar.