Kľúčový rozdiel medzi poskladaným a neposkladaným proteínom je v tom, že poskladaný proteín je biologicky aktívna štruktúra, zatiaľ čo neposkladaný proteín je biologicky neaktívna štruktúra.
Preklad vytvára lineárny reťazec aminokyselinovej sekvencie, ktorý nemá stabilnú 3D štruktúru. Preto aminokyselinové sekvencie navzájom interagujú a skladajú sa prostredníctvom zložitého procesu nazývaného skladanie proteínov. Je to dôležitý proces, ktorý robí proteín biologicky aktívnym. Správna natívna štruktúra proteínu je veľmi dôležitá pre jeho funkciu. Polypeptidové reťazce sa skladajú, aby sa vo svojej 3D štruktúre stali biologicky aktívnym proteínom. Zložené proteíny sú držané pohromade rôznymi molekulárnymi interakciami. Majú stabilnú 3D štruktúru; preto sú biologicky aktívne, na rozdiel od nerozložených proteínov.
Čo je to zložený proteín?
Skladaný proteín je biologicky aktívny proteín, ktorý dosiahol svoju stabilnú 3D štruktúru. Skladanie proteínov je proces, ktorý vedie k poskladaným proteínom a vyskytuje sa v endoplazmatickom retikule. Proces skladania proteínov je termodynamicky priaznivý. Vyskytuje sa ako spontánna reakcia. Prvým krokom skladania proteínov je tvorba sekundárnych štruktúr, ako sú alfa helixy alebo beta listy z primárnej štruktúry proteínu. Sekundárne štruktúry potom pripravujú cestu k terciárnym štruktúram. α-helixy a β-listy sa skladajú do trojrozmernej štruktúry. Terciárne štruktúry sa potom ďalej skladajú a tvoria kvartérnu štruktúru proteínu.
Schopnosť proteínov poskladať sa do správnych funkčných foriem ovplyvňuje niekoľko faktorov. Niektoré z faktorov sú elektrické a magnetické polia, teplota, pH, chemikálie, priestorové obmedzenie a molekulárna hustota. Nesprávne skladanie môže viesť k rôznym chorobným stavom. Alzheimerova choroba a cystická fibróza sú dve bežné choroby spôsobené nesprávnym skladaním bielkovín.
Obrázok 01: Skladanie bielkovín
Počas skladania polypeptidové reťazce interagujú prostredníctvom kovalentných a nekovalentných interakcií. Hydrofóbne interakcie a van der Waalsove interakcie sú dva typy nekovalentných interakcií, ktoré pomáhajú pri skladaní proteínov. Nekovalentné interakcie sú slabé interakcie s krátkym dosahom. Poskytujú však základné hnacie sily. Kovalentné interakcie, ako sú disulfidové väzby a iónové väzby, tiež pomáhajú pri skladaní proteínov a sú to silné interakcie. Skladanie bielkovín prebieha vo vodnom prostredí.
Čo je to nerozložený proteín?
Nezložený proteín je lineárna sekvencia aminokyselín. Existuje v primárnej štruktúre, ktorou je polypeptidový reťazec. Rozbalené proteíny sú biologicky neaktívne. Okrem toho je to neusporiadaná otvorená štruktúra s voľne zabalenými bočnými reťazcami. Inými slovami, nezloženým proteínom chýba usporiadaná štruktúra. Nerozbalené proteíny prispievajú k patológii mnohých chorôb.
Obrázok 02: Rozložená proteínová odpoveď
Na to, aby sa stali funkčným proteínom, musia sa nezložené proteíny poskladať do stabilných trojrozmerných konformácií. V mnohých prípadoch sa musia viaceré polypeptidové reťazce zostaviť do funkčného komplexu. Okrem toho väčšina proteínov podlieha modifikáciám, ako je štiepenie alebo kovalentné pripojenie so sacharidmi a lipidmi.
Aké sú podobnosti medzi zloženým a nerozloženým proteínom?
- Extrémna teplota, extrémne pH, mechanické sily a chemické denaturačné látky môžu premeniť zložený proteín na nerozvinutý proteín.
- Denaturácia bielkovín je proces prechodu zo zloženého do nezloženého stavu.
Aký je rozdiel medzi zloženým a nerozloženým proteínom?
Poskladaný proteín je usporiadaný, globulárny proteín s tesne zbaleným hydrofóbnym jadrom, zatiaľ čo nezložený proteín je neusporiadaná, otvorená štruktúra s voľne zbalenými bočnými reťazcami. Toto je kľúčový rozdiel medzi skladaným a rozloženým proteínom. Okrem toho sú poskladané proteíny biologicky aktívne a fungujú správne, zatiaľ čo neposkladané proteíny sú biologicky neaktívne a nefungujú správne.
Infografika nižšie zobrazuje podrobné porovnanie oboch proteínov, aby bolo možné jasne rozlíšiť rozdiel medzi zloženým a neposkladaným proteínom.
Summary – Folded vs. Unfolded Protein
Vo všeobecnosti musia byť proteíny správne poskladané do špecifických, stabilných, trojrozmerných konformácií, aby správne fungovali. Neposkladané proteíny sú biologicky neaktívne, zatiaľ čo poskladané proteíny sú biologicky aktívne. Poskladané proteíny majú 3D štruktúru, zatiaľ čo neposkladané proteíny sú neusporiadané, otvorené štruktúry s voľne zloženými bočnými reťazcami. Toto sumarizuje rozdiel medzi zloženým a nezloženým proteínom.
