Galuega a Amino Acids i le Fausaga o Porotini
O porotini o se tasi o biomolecules autū e fausia ai mea ola. Toetoe lava o faiga fa'aola uma—mai le fausiaina o a'ano ma le gaioiga o enzyme i le felauaiga o mea ma tali atu i le puipuiga o le tino—e fa'alagolago i porotini. Peita'i, o porotini e le o ni iunite e tasi, ua uma ona saunia. O porotini e aofia ai vaega laiti e ta'ua o amino acids. O le malamalama i le galuega a amino acids i le fausaga o porotini o lona uiga o le malamalama i le auala e ausia ai e porotini ni foliga fa'apitoa, mautu, ma le mafai ona fa'atino galuega fa'aola fa'apitoa.
Amino acids o ni "poloka fau fale" o porotini
O amino acids o ni molela'au fa'aola e masani ona i ai ni vaega taua se lua: o le vaega amino (-NH₂) ma le vaega carboxyl (-COOH), ma le atomu kaponi tutotonu (alpha carbon) e pipii atu i se vaega i autafa (R). O lenei vaega R e iloga ai le tasi amino acid mai le isi. E 20 amino acids masani e masani ona fa'aaogaina e sela e fausia ai porotini.
O le matafaioi autū a amino acids o le avea lea ma monomers e fesoʻotaʻi faʻatasi e fausia ai polymers, e taʻua o porotini. O le fusi e fesoʻotaʻi ai amino acids e taʻua o le peptide bond, e fausia e ala i se faʻagasologa o le condensation (le faʻasaʻolotoina o se mole mole vai) i le va o le carboxyl group o le tasi amino acid ma le amino group o le isi amino acid. O lenei filifili o amino acids e fausia ai se filifili polypeptide, lea e gaugau ai i se fausaga porotini galue.
O le faasologa o amino acids e fuafua ai le fausaga ma le galuega.
I porotini, o le faasologa o amino acid (e ta'ua o le fausaga autu) e lē na o se lisi o vaega, ae o se "code" e fuafua ai le auala o le a gaugau ai le porotini, lona mautu, ma lana galuega. O lenei faasologa e pulea e faamatalaga tau kenera (DNA) e ala i faagasologa o le transcription ma le translation.
O sina suiga itiiti i le faasologa e mafai ona i ai se aafiaga tele. Mo se faataitaiga, o le suiina o se amino acid e tasi e mafai ona suia ai le foliga o se porotini, faaitiitia ai lona faatinoga pe oo lava ina faaleagaina ai. O lona uiga o amino acids e le gata o ni poloka faufale ae e fuafua ai foi le faasinomaga o le porotini. O le fausaga autu e fausia ai le faavae mo le fausiaina o fausaga maualuluga.
O le matafaioi o amino acids i le fausaga lona lua: α-helix ma le β-sheet
O le taimi lava e fausia ai se filifili polypeptide, e amata loa ona atiina ae ni mamanu gaugau i le lotoifale e ta'ua o fausaga lona lua. O foliga e lua e sili ona taatele o:
1. α-helix (alpha helix): E milo le filifili polypeptide e pei o se spring.
2. β-sheet (beta sheet): O filifili polypeptide e fa'atulaga tutusa e fausia ai se laupepa gaugau.
O le fausaga lona lua e fa'amautuina muamua lava e ala i fusi o le haitorosene i le va o atomu i le ivi tua o le polypeptide, ae le o vaega R. Peita'i, o vaega R e matua'i a'afia ai le fa'atupuina o α-helices po'o β-sheets. Mo se fa'ata'ita'iga, e masani ona "ta'ape" e le proline helices ona o lona ma'a'a, ae o le alanine e masani ona lagolagoina le fausiaina o helix.
O le mea lea, e galulue amino acids o ni fa'atonutonu gaugau i le lotoifale e ala i o latou uiga fa'akemikolo ma le foliga o latou vaega i autafa.
Fausaga lona tolu: O le gaugau 3D e fuafuaina e fegalegaleaiga a le vaega R.
O le fausaga lona tolu o le foliga atoa lea e tolu-vaega o se filifili polypeptide. I lenei laasaga, e manino atili ai le matafaioi a amino acids, ona o fegalegaleaiga i le va o vaega R e fuafua ai le auala e "loka" ai e le porotini lona foliga. O nisi o fegalegaleaiga taua e aʻafia e le ituaiga amino acid o:
– Fegalegaleaiga e lē afaina ai le vai: O amino acid e lē polar (e pei o le valine, leucine, isoleucine) e masani ona faaputuputu i totonu o porotini e ʻalofia ai le vai. O se tasi lea o malosiaga autū e mafua ai ona gaugau porotini.
– Fusi haitorosene: O amino acid polar (e pei o le serine, threonine, asparagine, glutamine) e mafai ona fausia ai fusi haitorosene e fesoasoani e fa'amautu ai le gaugau.
– O fusi ionic (ala fa'amasima): O amino acid ua molia (asita: aspartate, glutamate; fa'avae: lysine, arginine, histidine) e mafai ona fetosoa'i le tasi ma le isi e fausia ai ala fa'amasima e fa'amalosia ai le fausaga.
– Malosiaga a Van der Waals: E ui ina vaivai, ae e taua nei fegalegaleaiga pe a tutupu faatasi le tele o nei fegalegaleaiga i totonu o porotini ua matua afifiina.
– O fusiua disulfide: E mafai e toega o cysteine e lua ona fausia ni fusiua covalent disulfide (S–S), e matua malolosi ma e iai sona sao taua i le mautu o porotini, aemaise lava porotini extracellular e pei o le keratin poʻo antibodies.
O iinei tatou te iloa ai e lē gata o loʻo fausia ai porotini e amino acids, ae fausia ai foʻi se "fesoʻotaʻiga o fusi" e fuafua ai le malosi, fetuutuunaʻi, ma le mautu o porotini.
Fausaga fa'a-kuata: o amino acids e fa'atulaga le mafutaga o ni vaega laiti
O nisi porotini e lē galulue o se filifili e tasi, ae o se tuufaatasiga o ni filifili polypeptide se tele e taʻua o subunits. O lenei faatulagaga o subunits e taʻua o le quaternary structure. O se faʻataʻitaʻiga lauiloa o le hemoglobin, lea e aofia ai subunits e fa.
E fesoasoani amino acids i le fausaga quaternary e ala i fegalegaleaiga i le va o vaega o le subunit: fegalegaleaiga hydrophobic, hydrogen bonds, ma ionic bonds. O le tuufaatasiga o amino acid i le va o subunit e fuafua ai le malosi o le fusifusia o subunits, le faigofie ona fesuia'i le porotini, ma le auala e galulue faatasi ai. I se isi faaupuga, o amino acids e fai ma "loka" e taofia ai vaega eseese o se porotini ina ia latou galulue faatasi o se iunite.
O amino acids e fausia ai le nofoaga galue ma fuafua ai le tulaga faapitoa o le porotini.
O le galuega a porotini e faalagolago tele i o latou foliga ma le kemisi o luga. O amino acids e fausia ai vaega taua e pei o:
– O le nofoaga galue o se enzyme, lea e faia ai le tali atu o le vailaʻau.
– Nofoaga e fusifusia ai le ligand, mo se faʻataʻitaʻiga lea e pipii atu ai hormones, ions, poʻo mole mole laiti.
– Nofoaga e iloa ai, mo se faʻataʻitaʻiga i totonu o antibodies poʻo membrane receptors.
O le tulaga ese o vaega R e mafai ai e porotini ona i ai se siosiomaga talafeagai mo galuega faapitoa. O le Histidine, mo se faataitaiga, e masani ona i ai sona sao i le enzyme catalysis aua e mafai ona talia pe faasaolotoina protons i le pH physiological . E mafai e le Serine ona galue o se nucleophile i serine proteases. E mafai e le Cysteine ona fausia ni fusi covalent le tumau i nisi o tali enzymatic. O le tuufaatasiga o le tele o amino acids i ni faatulagaga faapitoa e fausia ai ni nofoaga autu sa'o.
E a'afia e amino acids le mautu o porotini i le pH ma le vevela.
E mafai e tulaga o le siosiomaga e pei o le pH, vevela, ma le tele o le masima ona aʻafia ai porotini. O amino acid ua faʻatumuina e matua maaleale lava i suiga i le pH ona e suia lo latou tulaga ionization. A suia le pH, e mafai ona faʻavaivaia pe faʻamalosia sootaga ionic, ma iu ai i suiga i le fausaga tertiary poʻo le quaternary. O se tasi lea o mafuaʻaga e mafai ai e porotini ona suia o latou foliga ma galuega i lalo o tulaga ogaoga.
E le gata i lea, o le tuufaatasiga o amino acid e fuafua ai foi le tete'e atu i le vevela. O porotini e mautu i le vevela maualuga (mo se faʻataʻitaʻiga, i meaola e fiafia i le vevela) e masani ona sili atu ona ionic fegalegaleaiga ma se fausaga mafiafia. O le mea lea, o le filifiliga o le ituaiga amino acid ma lona tulaga i totonu o le porotini e saofagā saʻo i le tete'e atu i porotini.
Suiga pe a uma ona faaliliuina: amino acids e fai ma vaega "faaiʻu" o porotini
A maeʻa ona fausia se porotini, e mafai e nisi o amino acid toega ona faia ni suiga pe a uma ona faaliliuina, e pei o le phosphorylation, methylation, acetylation, poʻo le glycosylation. O nei suiga e masani ona tutupu i amino acids faapitoa: serine/threonine/tyrosine mo le phosphorylation, lysine mo le acetylation, poʻo le asparagine mo le glycosylation. O lo latou faʻamoemoega o le faʻatonutonuina lea o le gaioiga o porotini, nofoaga i totonu o le sela, poʻo fegalegaleaiga ma isi porotini.
O lenei mea e faʻaalia ai o le matafaioi a amino acids e lē gata i le fausiaina o ni fausaga faavae, ae e avea foʻi ma se nofoaga e pulea ai faʻaolaola e faʻatonutonuina ai le galuega faatino a porotini.
I'uga
E iai le matafaioi autū a amino acids i le fausaga o porotini: o ni poloka faufale o filifili polypeptide, o ni mea e fa'atonutonu ai le fa'asologa e fa'atonutonu ai le gaugauina, o ni mea e fa'atupuina ai fusi e fa'amautu ai fausaga lona lua, lona tolu, ma lona fa'a-quaternary, ma o ni mea e fau ai nofoaga toaga e fuafua ai le galuega a le porotini. O le natura fa'akemikolo o le vaega R—pe nonpolar, polar, charged, pe mafai ona fa'atupuina ni fusi disulfide—e maua ai e porotini ta'itasi lona foliga tulaga ese ma ona gafatia. O le malamalama i le galuega a amino acids i le fausaga o porotini e mafai ona fesoasoani ia i tatou e malamalama ai pe aisea e eseese ai ma taua ai porotini i le olaga, ma saunia ai le ala mo fa'aoga lautele e pei o le inisinia o porotini, mamanu o vaila'au, ma le su'esu'eina o fa'ama'i e fa'avae i le fesuia'iga o kenera.
