dus waarom is het zo belangrijk om te leren over eiwitstructuur? Laten we het voorbeeld nemen van de ziekte van Alzheimer, die de hersenen aantast. Bij bepaalde mensen beginnen eiwitten en hun neuronen verkeerd te vouwen en vormen zich dan aggregaten buiten de neuronen, en dit heet amyloïd. Amyloïd is slechts een groep verkeerd gevouwen eiwitten die er een beetje zo uitzien., Zoals je kunt zien, als dit amyloïd zich opbouwt, begint het te interfereren met het vermogen van het neuron om berichten te versturen, en dit leidt tot dementie en geheugenverlies. Dus als we kunnen begrijpen hoe deze eiwitten in de eerste plaats verkeerd vouwen,dan kunnen we misschien een remedie vinden voor deze slopende ziekte. En om te begrijpen hoe proteïnen verkeerd worden gevouwen, moeten we eerst begrijpen hoe ze goed worden gevouwen. Dus voordat we beginnen, wil ik even een kort overzicht van de Voorwaarden. Je kunt één aminozuur hebben, dus ik schrijf gewoon AA voor aminozuur., En dan kun je twee aminozuren hebben die met elkaar verbonden zijn door een peptidebinding. Dus dit is een peptide binding. Als je meer en meer aminozuren toevoegt aan deze keten van aminozuren, krijg je wat men noemt een polypeptide, of veel peptide, bindingen. En elk aminozuurwithin dit polypeptide wordt dan genoemd een residu. Eiwitten bestaan uit één of meer polypeptiden. En dus zal ik de termpolypeptide en eiwit door elkaar gebruiken. Dus op het meest basale niveau heb je primaire structuur., En de primaire structuur beschrijft enkel de lineaire opeenvolging van aminozuren, enHet wordt bepaald door de peptide bondlinking elk aminozuur. Dus als ik mijn amyloïdevoorbeeld van de ziekte van Alzheimer zou nemen en dat eiwit helemaal zou uitrekken, dan is deze lineaire sequentie gewoon de primaire structuur. Dan, verder, hebben we een secundaire structuur. Secundaire structuur verwijst gewoon naar de manier waarop de lineaire opeenvolging van aminozuren op zichzelf vouwt. Dit wordt bepaald doorbackbone interacties. En dit wordt in de eerste plaats bepaald door waterstofbindingen., Er zijn twee motieven of patronen die je moet kennen, waarvan de eerste een alpha helix wordt genoemd. En als je dit polypeptide zou maken en het eromheen zou wikkelen tot een spoel-achtige structuur, precies zoals dit, dan zou je de alpha helix hebben. De waterstofverbindingen lopen op en neer en stabiliseren de opgerolde structuur. Een ander motief of patroon waar je bekend mee bent, is een bètafelblad, en dat ziet er zo uit. Het lijkt meer op een zigzag patroon. En het bètaflad wordt gestabiliseerd door waterstofbindingen, net zo., Als je de amino-uiteinden en de carboxyl-uiteinden op één lijn hebt, dan wordt dit vel een parallel bètaflad genoemd. En omgekeerd, als je een enkel polypeptide hebt dat zich dan op deze manier omhult, en je hebt de hydrogenbond die zich op deze manier stabiliseert, dan heb je het amino-uiteinde dat rond komt en in lijn komt met het carboxylend, en je hebt een anti-parallelle configuratie. Er is een derde niveau van proteïnestructuur genoemd tertiaire structuur, en de tertiaire structuur verwijst enkel naar een hogere orde van het vouwen binnen een polypeptideketen., Je kunt het zien als de vele verschillende plooien binnen een polypeptide, die dan weer op elkaar vouwen. Dit hangt af van distante groepsinteractie, zo verre interacties. Net als de secundaire structuur wordt ze gestabiliseerd door waterstofbindingen, maar je hebt ook andere interacties die in het spel komen, zoals Van der Waals interacties. Je hebt ook hydrophobicpacking, en ook disulfide brugvorming. Als we hydrofobe verpakkingen hier nog een beetje verder onderzoeken — laten we zeggen dat we een opgevouwen polypeptide of eiwit hebben., Dit eiwit wordt gevonden in de waterige poolomgeving van het binnenste van een cel. Dus als we water hebben aan de buitenkant van dit eiwit, dan zullen we alle poolgroepen aan de buitenkant vinden die interageren met dit water. Aan de binnenkant zie je de niet-polaire of hydrofobe groep vanuit het water. Disulfidebruggen daarentegen beschrijven een interactie die alleen tussen cystines optreedt. Dus cystines zijn een soort aminozuur dat een speciale thiolgroup heeft als onderdeel van zijn zijketen., Deze thiolgroep is een zwavelatoom dat geoxideerd kan worden, en wanneer deze oxidatie optreedt, krijg je de vorm van een covalente binding tussen de zwavelgroepen. De vorming van een disulfidebrug vindt plaats aan de buitenkant van een cel, en je hebt de neiging om de vorming van gescheiden thiolgroepen op de binnenkant van een cel te zien. En dat komt omdat hetinterieur van de cel antioxidanten heeft, die een reducerende omgeving genereren. En omdat de buitenkant van acell deze antioxidanten mist, krijg je een oxiderende omgeving., Dus als ik je zou vragen welke omgeving de vorming vandisulfidebruggen bevordert, zou je zeggen dat de extracellulaire ruimte dat doet. Dan is er één finaal niveau van eiwitstructuur, en dat heet quaternaire structuur. En quaternaire structuur beschrijft de binding tussen meerdere polypeptiden. Dezelfde interacties die de tertiaire structuur bepalen, spelen een rol inquaternaire structuur. Stel dat ik één opgevouwen polypeptide heb, twee opgevouwen polypeptiden, en een derde en een vierde. De quaternaire structuur wordt beschreven door de interacties tussen deze vier polypeptiden., En binnen de volledige proteïnestructuur wordt elke individuele polypeptide een subeenheid genoemd. Omdat dit proteïne vier subeenheden heeft, wordt het een tetrameer genoemd. Dus als ik twee subeenheden zou hebben,zou het dimeer worden genoemd, drie zouden trimer worden genoemd, en dan wordt alles boven vier een multimer genoemd. Dus de term voor een volledig opgevouwen eiwit wordt de juiste vorming van een eiwit genoemd. En om de juiste bevestiging te bereiken, moet u de juiste primaire structuur, secundaire structuur,tertiaire structuur en quaternaire structuur hebben., En als een van deze niveaus van eiwitstructuur zou afbreken,dan krijg je verkeerde vouwen,wat dan kan bijdragen aan een aantal ziektetoestanden.