Proteinlerin YapısıProteinler, amino asitlerin belirli türde, belirli sayıda ve belirli diziliş sırasında karakteristik düz zincirde birbirlerine kovalent bağlanmasıyla oluşmuş polipeptitlerdir.
Proteinler, amino asitlerin polimerleridirler.
20 standart amino asit, protein yapısının dilinin yazıldığı bir alfabe gibi düşünülebilir
Aynı alfabedeki 29 harfin farklı dizilişleri ile farklı kelime ve cümlelerin yazılabilmesi gibi; 20 aminoasit ile de sonsuz sayıda farklı protein üretmek mümkündür. Proteinlerin 50 kadar aminoasit içeren türlerinden, binlerce amino asit içeren türlerine kadar yüzbinlerce çeşidi vardır. üretilen aminoasitlerin birbirine bağlanarak oluşturdukları düz zincir, daha sonra aminoasitler arasındaki kimyasal bağlar neticesi katlanarak proteine nihai bir şekil verir. Proteinlerin bazıları heliks/sarmal yapıda olabileceği gibi küresel veya antikorlar gibi Y şeklinde de olabilirler. Proteinler üç boyutlu yapılarındaki girinti çıkıntılar sayesinde ya başka proteinlere ya da alıcı moleküllere bağlanarak hücre içi faaliyetleri gerçekleştirirler. Anahtar-kilit ilişkisine benzer sistemlerle proteinlerin birbirlerine ya da diğer moleküllere bağlanıp ayrılması, protenlerin üç boyutlu yapılarını çok önemli kılar. Bir proteinin aktif bölgesindeki sadece bir amino asidin bile yerinin değişmesi, proteinin şeklini değiştirip iş görmesini engelemektedir. Bu nedenle protein sentezi sonrası zincir gibi olan aminoasit dizisinin katlanarak asli şeklini alması çok önemlidir.
Proteinlerin primer sekonder ve tersiyer yapıları
Kuaterner yapı (Hemoglobin)
Bir protein; olması gereken üç boyutlu yapıda nasıl katlanabilir? Ortada milyonlarca farklı ihtimal varken, nasıl oluyor da her zaman proteinler doğru şekli alıyorlar? Eğer protein bu işi deneme yanılma metodu ile yapıyorsa kaba taslak olarak hesaplandığında, 100 aminoasitlik bir proteinin doğrusunu bulmak için olabilecek bütün konformasyonları denemesi 20 milyar yıl alacaktır. Bu ise kainatın yaşından bile uzun bir süredir. Tesadüfe bıraktığımızda küçük bir proteinin bile uygun şekli alması neredeyse 20 milyar yıl sürmesi gerekirken, normalde binlerce amino asit dizisine sahip proteinler bile bir saniyeden daha az bir zamanda mükemmel bir şekilde, şaşırmadan, en ufak bir hata bile olmadan katlanmakta ve vazife yapmaya hazır hale gelmekteler. Bazı proteinler doğru şekli almak için chaperon denilen yardımcı proteinlere ihtiyaç duyarlar. Fakat bu yardımcı proteinlerin de çalışma mekanizmaları tam açıklığa kavuşmuş değildir. Proteinlerin üç boyutlu yapısı sıcaklık değişikliklerine karşı çok hassastır. Pek çok proteinin 100 derecenin çok altındaki sıcaklıklarda yapısı bozulur. Bu genellemenin tek istisnası termofilik bakterilerdir. Bu bakteriler mucizevi bir şekilde neredeyse sıcaklığı 100 dereceye yaklaşan sıcak su kaynaklarında, proteinlerinde herhangi bir bozukluk olmadan yaşamlarını sürdürürler. Eğer laboratuvarda veya endüstride sıcaklığa dayanıklı bir protein gerekiyorsa, aynı proteinin termofilik bakterilerde bulunan versiyonu elde edilip kullanılmaktadır.
