Уровни организации белковой молекулы

Первичная структура белка – последовательность остатков аминокислот в полипептидной цепи. Она образуется за счет ковалентных пептидных связей между аминокислотными остатками. Первичная структура определяется последовательностью нуклеотидов в участке молекулы ДНК, кодирующем данный белок. Первичная структура любого белка уникальна и определяет его форму, свойства и функции.

Вторичная структура образуется укладкой полипептидных цепей в α -спираль или β -складку. Стабилизируется водородными связями и гидрофобными взаимодействиями Спираль представляет собой плотные витки вокруг длинной оси молекулы. Складка – несколько зигзагообразных полипептидных цепей, в которых водородные связи образуются между относительно удаленными друг от друга аминокислотами, а не близко расположенными, как в спирали.

Третичная структура это трехмерная пространственная упаковка полипептидной цепи. Стабилизируется ковалентными, ионными, водородными связями и гидрофильно-гидрофобными взаимодействиями.

Четвертичная структура это ассоциация нескольких отдельных полипептидных цепей, не связанных ковалентными связями. Она характерна для сложных белков и белков, содержащих небелковые компоненты (например, ионы металлов). Стабилизируется ионными, водородными связями и гидрофильно-гидрофобными взаимодействиями.

Рис.1. Уровни организации белковой молекулы [3].

Утрата белковой молекулой своей структурной организации называется денатурацией. Денатурация может быть обратимой и необратимой. При обратимой денатурации разрушается четвертичная, третичная и вторичная структуры, но благодаря сохранению первичной структуры, при возвращении нормальных условий возможна ренатурация белка - восстановление природной (нативной) конформации.

По химическому составу различают простые и сложные белки. Простые белки состоят только из аминокислот (фибриллярные белки, иммуноглобулины). Сложные белки содержат белковую часть и небелковую - простетические группы. Различают липопротеины (содержат липиды), гликопротеины (углеводы), фосфопротеины (одну или несколько фосфатных групп), металлопротеины (различные металлы), нуклеопротеины (нуклеиновые кислоты). Простетические группы обычно играют важную роль при выполнении белком его биологической функции.