sekundærstrukturer

Sekundærstrukturer refererer til lokale topologiske mønstre i polypeptid- eller nukleinsyrer, der opstår gennem regelmæssige hydrogenbindinger mellem backbone-atomer. Disse mønstre beskriver, hvordan kæderne folder sig i små, regelmæssige enheder og giver et første lag af stabilitet og funktionel kontekst. Sekundærstrukturer adskiller sig fra tertiær- og quaternærstrukturer ved at fokusere på lokale konformationer frem for hele molekylets tre-dimensionelle geometri.

Proteinsekundærstruktur består typisk af alfa-helix og beta-sheets. Alfa-helix er en regelmæssig, spiralformet struktur stabiliseret af hydrogenbindinger mellem nærliggende backbone-atomer. Beta-sheets består af beta-strå, som kan være parallelle eller antiparallele, forbundet ved hydrogenbindinger mellem nabostråene. Derudover findes korte elementer som turns og random coils. Hydrogenbindingerne mellem backbone-grupperne og de tilstødende dihedrale vinkler beskrives ofte i Ramachandran-plot. Sekundærstrukturer bidrager til proteins foldning, stabilitet og dannelse af domæner og funktionelle aktive site.

RNA sekundærstruktur dannes primært gennem baseparringer mellem nucleotider, typisk Watson-Crick parringer. Typiske elementer er stammer (stems) og loops, herunder hairpins, bulges og internal loops. Pseudoknots kan forekomme og øge strukturel kompleksitet. Sekundærstrukturen påvirker RNAets regulering, katalyse og interaktioner med andre molekyler.

Analyse og betydning: Sekundærstrukturer kan undersøges eksperimentelt ved røntgenkrystalloografi og NMR samt indirekte ved CD-spektroskopi, og i RNA ofte ved computerbaserede forudsigelsesværktøjer, der søger efter energiminimerede konformationer. Forståelsen af sekundærstrukturer er central for at forklare proteins funktioner, RNA-biologi og mekanismer bag sygdomme relateret til fejlfoldning.