Статью подготовили специалисты образовательного сервиса Zaochnik.

Четвертичная структура белка: ее характеристика, особенности и функционирование, специфика олигомерных белков

Содержание:

Четвертичная структура белка

Особенности четвертичной структуры

Определение 1

Четвертичная структура белка — это вариант того, как в пространстве укладываются отдельные полипептидные цепи, обладающие разной (может быть, одинаковой) первичной, вторичной и третичной структурой.

Замечание 1

Вторичная структура белка представляет собой складчатый слой (альфа-спираль).

Четвертичная структура белка​​​​​​​

Почти все белковые молекулы могут сохранять свою биоактивность. Это значит, что они выполняют свойственные им функции исключительно в узком температурном диапазоне и в узком диапазоне кислотности среды.

В случаях, когда температура повышается или кислотность изменяется до экстремальных показателей, при добавлении гидрофобных агентов, к примеру, органических растворителей, увеличении концентрации солей, происходит изменения в структуре белков. Эти изменения становятся причиной денатурации — белок теряет свою естественную пространственную структуру.

Замечание 2

При этом, разрушения первичной структуры белка не происходит.

Если исходить из структуры, то четвертичная структура белка — макромолекула. Множество функциональных белков состоит из полипептидных цепей, соединенных друг с другом несколькими главновалентными цепями. При этом ковалентные связи не наблюдаются.

Отдельную полипептидную цепь называют протомером, мономером или субъединицей, которая не отличается высокой функциональной активностью.

Эта способность появляется у белка при определенном варианте пространственного объединения мономеров. В результате возникает новое качество, не характерное для мономерного белка. Образующаяся в итоге молекула называется олигомером.

Специфика олигомерных белков

У олигомерных белков отмечаются следующие свойства:

  • они состоят из четного числа протомеров. Обычно 2 или 4, но бывает и 6;
  • у них одинаковые или разные молекулярные массы. При этом степень вариативности достаточно высокая.
Пример 1

К примеру, молекула гемоглобина включает две альфа- и две бета-полипептидные цепи. У этой молекулы форма тетрамера: это значит, что в ее состав входят 4 полипептидные цепи, регулярно взаимодействующие.

Каждая из этих цепей окружает специализированную группу гема-пигмента, которые отвечает за окрашивание крови в красный цвет. Молекула гемоглобина может подвергаться обратной диссоциации при определенных условиях. Формирование такого процесса происходит в результате влияния разрыва водородных связей. В случае, если мочевина и соли удаляются, исходная молекула гемоглобина подвергается автоматической ассоциации.

Стандартный пример олигомерной молекулы — вирус табачной мозаики, отличающийся гигантской молекулой. Длина этого вируса достигает 300 нм. Белковые частицы со спиралеобразной структурой (в ней содержится свыше 130 витков) нанизываются вокруг молекулы РНК.

У вируса есть невероятная способность: полная регенерация или восстановление четвертичной структуры. При этом наблюдается восстановление всех ее физических параметров и биологических функций.

Особенности функционирования четвертичной структуры

Внутри последовательности аминокислот есть информация, реализуемая на всех уровнях организации структуры молекулы белка.

У многих ферментов отмечается четвертичная структура. К примеру, фосфорилаза состоит из двух идентичных субъединиц, которые, в свою очередь, состоят из двух пептидных цепей. Из этого следует, что молекула — тетрамер. У отдельных субъединиц не наблюдается особенная каталитическая активность.

Замечание 3

У любого регуляторного фермента — четвертичная структура и высокая скорость требуемых химических реакций в клетке.

Четвертичная структура белка довольно стабильна, хотя в отдельных случаях подвергается денатурации и последующему восстановлению (если выполняются некоторые условия вроде температуры, наличия катализаторов и др).

Характеристики четвертичной структуры белка

Для нескольких сотен белков четвертичная структура полностью расшифрована, хотя остается еще много белков с нерасшифрованной структурой. У этой структуры есть определенные характеристики:

  • возможность стабилизации нековалентными связями четвертичной структуры белка;
  • взаимодействие площадок протомеров на основе принципа комплементарности, то есть согласованности;
  • сформированная в рибосоме структура белка может подвергаться модификации или посттрансляционному процессингу. Так происходит в случае превращения предшественников ряда ферментов или специализированных гормонов в вещества, отличающиеся более высоким порядком.

Все вышеописанное позволяет говорить о существовании четвертичной структуры белка низшего порядка. У каждого белка — собственная уникальная структура и специализированные функции. Если человек постигнет структуру всех белков, то это даст возможность понять, как функционируют живые организмы. В результате такого научного поиска:

  • можно будет исследовать болезни человека, передающиеся по наследству;
  • удастся выяснить структуры и системы биосинтеза белка.
Замечание 4

Некоторые ученые считают, что существует пятый уровень организации структуры белка. Имеются в виду полифункциональные макромолекулярные комплексы.

Определение 2

Ассоциат представляет собой макромолекулярный белковый комплекс.

В этом случае ферменты — метаболоны и олигомеры. Они отвечают за катализацию всего пути превращений субстрата в синтетазы высших кислот, дыхательную цепь и пируватдегидрогеназный комплекс.

Говоря о структуре белка кратко, на основе описанного выше, можно утверждать, что взаимодействие между отдельными молекулами внутри четвертичной структуры белка открывает возможности для изменений ее пространственной структуры.

Определение 3

Конформация — расположение атомов и групп молекул органического вещества, которое обусловлено возможностями вращения этих молекул вокруг ковалентных связей.

Эти изменения — основа биологической активности белковых полимеров.

Навигация по статьям

Выполненные работы по медицине
  • Медицина

    Если хочешь быть здоров Закаляйся доклад стр и презентация слайдов

    • Вид работы:

      Школьный проект

    • Выполнена:

      14 апреля 2022 г.

    • Стоимость:

      1 300 руб

    Заказать такую же работу
  • Химия

    Тема индивидуального проекта Разделение молока методом фракционной перегонки

    • Вид работы:

      НИР (научно-исследовательская работа)

    • Выполнена:

      13 февраля 2022 г.

    • Стоимость:

      3 200 руб

    Заказать такую же работу
  • Биология

    Сибирский шелкопряд на территории Красноярского края

    • Вид работы:

      Курсовая работа

    • Выполнена:

      1 апреля 2018 г.

    • Стоимость:

      1 000 руб

    Заказать такую же работу
  • Биология

    Ганоидные рыбы

    • Вид работы:

      Курсовая работа

    • Выполнена:

      17 апреля 2017 г.

    • Стоимость:

      1 100 руб

    Заказать такую же работу
  • Биология

    Триглицериды и жирнокислотный состав триглицеридов

    • Вид работы:

      Курсовая работа

    • Выполнена:

      30 марта 2017 г.

    • Стоимость:

      900 руб

    Заказать такую же работу
  • Биология

    Исследовательская и проектная деятельность на уроках биологии

    • Вид работы:

      Курсовая работа

    • Выполнена:

      23 января 2016 г.

    • Стоимость:

      900 руб

    Заказать такую же работу
  • Не получается написать работу самому?

    Доверь это кандидату наук!