proteiinirungasta

Proteiinirunko tarkoittaa proteiinimoleylin pääasiallista, toistuvaa rakennetta, joka muodostuu aminohappojen välisistä peptidisidoksista. Rungon peruskaava koostuu toistuvasta N–Cα–C′-nakkeesta, johon liittyvät amide- ja karbonyyliryhmät sekä alfa-hiiliatomin ympärillä sijaitsevat tukirakenteet. Peptidisidos on pääasiassa planaarinen rakenteeltaan resonoation seurauksena, mikä rajoittaa rungon liikkuvuutta.

Rungon liikkuvuutta säätelevät kiertymät φ (phi) ja ψ (psi) nivelkulmien ympärillä: φ around N–Cα ja ψ around Cα–C′. Näiden kulmien yhdistelmät määrittävät proteiinin kolmiulotteisen muodon ja muodostavat Ramachandran-kuvion, jossa tietyt konformaatioalueet ovat yleisempiä kuin toiset johtuen välemmistä sterioksista esteistä.

Proteiinirunko tarjoaa rakenteellisen kehyksen sekundaariselle ja tertiääriselle rakenteelle. Sillä on keskeinen rooli fosioon lutteen toiminnassa: alfa-heliksi, beta-levyt ja kierteet muodostuvat suurimmaksi osaksi rungon vetysidosten järjestäytymisestä. Sivuryhmät (R-ryhmät) projektioivat rungon ulkopuolelle, vaikuttaen endiymiseen vuorovaikutukseen ja lopulliseen kolmiulotteiseen taittumiseen.

Tutkimuksessa proteiinirunko voidaan määrittää tai mallintaa monin tavoin, kuten X-ray-kristallografian, NMR-spektroskopian ja cryo-EM:n kautta. Näiden menetelmien avulla rakennetaan rungon ja sen konformaatioiden kuvat sekä ymmärretään, miten rungon muoto vaikuttaa proteiinin funktioon, stabiliteettiin ja vuorovaikutuksiin muiden molekyylien kanssa. Ymmärrys proteiinirungosta on keskeinen osa proteiinogeenin toiminnan ja sairauksien tutkimusta sekä rakenteellista biologiaa.