proteiinimolekyylejä

Proteiinimolekyylit ovat biologisia makromolekyylejä, joiden pääasiallinen tehtävä on ohjata, kataloida ja säädellä elintoimintoja. Ne rakentuvat aminohappoketjuista, joita yhdistävät peptidisidokset ja jotka muodostavat polypeptidiketjuja. Aminohapot eroavat toisistaan R-ryhmänsä mukaan, mikä antaa proteiinille sen kemiallisen luonteen.

Proteiinien rakenne voidaan jäsentää neljään tasoon. Ensisijainen rakenne kuvaa aminohawojen järjestystä ketjussa. Toissijainen rakenne muodostuu paikallisista järjestelyistä, kuten alfa-heliksiä ja beeta-levyjä. Kolmannen tason eli kolmiulotteisen rakenteen muodostuminen määrittää proteiinin lopullisen muodon, ja neljännen tason rakenne kuvaa useamman polypeptidiketjun muodostamaa proteiinikompleksia.

Proteiinien tehtäviä on lukuisia: ne toimivat entsyymeinä, rakennus- ja tukiproteiineina, kuljetus- ja varastointiproteiineina, signaalin välittäjinä sekä immuunipuolustuksen osina. Ne voivat säädellä aineiden kulkua solussa, viestintäreittejä ja geneettisen ilmaisun säätelyä sekä vastata solujen vastaanottamiin viesteihin.

Proteiinien biosynteesi tapahtuu translaation kautta ribosomeilla, kun solun DNA:n koodi ohjaa aminohapparakenteen muodostumisen mRNA:n ohjauksessa. Valmiit polypeptidiketjut voivat saada posttranslaatiomuutoksia, kuten glykosylaatiota tai fosforylaatiota, jotka vaikuttavat proteiinin toimintaan ja sijaintiin.

Proteiinien toiminta on herkkää ympäristöolosuhteille. Lämpötilan, pH:n ja liuottimien muutokset voivat aiheuttaa denaturoitumista tai aggregoitumista, mikä heikentää proteiinin toimintaa.

Tutkimuksessa proteiineja tarkastellaan monin menetelmin. Käytettyjä keinoja ovat muun muassa kromatografia, massa-spektrometria sekä rakenteen määrittäminen röntgenkristallografian, ydini-magneettisen resonanssin ja kryo-elektronimikroskopian avulla.