Proteiner förlorar sin funktion

naturarecheck skrev:

Att proteiner förlorar sin funktion beror på att formen på proteinet är avgörande för dess funktion. Visst är det för att de måste ha en specifik form för att kunna binda in ett substrat?

Ja, men strukturen påverkar inte bara om ett enzym kan binda substrat. Det påverkar helheten, så om strukturen avviker för mycket ifrån den optimala strukturen, kommer det att försämra/ta bort proteinets funktion, leda till att proteinet aggregerar/denaturerar, det kan inte binda till andra ämnen som andra proteiner/DNA m.m.

Men detta gäller väl bara när man talar om proteiner som är enzymer?

Nej, kopplingen struktur funktion gäller för protein generellt. Ändras strukturen hos andra proteiner än enzymer, t.ex. strukturella proteiner som vi har i skelettet, hår, hud, så påverkas deras egenskaper/funktion. T.ex. kollagen ett protein som bl.a. förhindrar att huden sträcks för mycket, det proteinet kan sträckas ut en del men håller sedan "emot" så att huden inte slits sönder när den sträcks ut. Förlorar detta protein sin struktur/funktion, försvinner en del av den "emothållande" egenskapen från huden.

 

Visst är det om den tertiära strukturen ändras som proteinet slutar fungera eftersom den då förlorar sin tredimensionella form?

Ja i princip, helheten är den viktiga. Och den "optimala tertiära strukturen" ger den optimala funktionen. Strukturen kan avvika pyttelite, och sedan komma tillbaka till det optimala, så att den optimala funktionen återställs.

Men om den primära eller sekundära strukturen ändras borde väl proteinet inte heller fungera? 

Återigen helheten ger funktionen, så ja sekundärstrukturen (alfa/beta) behöver även den vara korrekt.

Om primärstrukturen ändras, vid t.ex. en mutation, kan hela strukturen förändras (sekundär/tertiär/kvartenär) men den behöver inte göra det. Förändringar i ett proteins primärstruktur brukar dock vara negativa, precis som många mutationer i DNA.

mag1 skrev:

naturarecheck skrev:

Att proteiner förlorar sin funktion beror på att formen på proteinet är avgörande för dess funktion. Visst är det för att de måste ha en specifik form för att kunna binda in ett substrat?

Ja, men strukturen påverkar inte bara om ett enzym kan binda substrat. Det påverkar helheten, så om strukturen avviker för mycket ifrån den optimala strukturen, kommer det att försämra/ta bort proteinets funktion, leda till att proteinet aggregerar/denaturerar, det kan inte binda till andra ämnen som andra proteiner/DNA m.m.

Men detta gäller väl bara när man talar om proteiner som är enzymer?

Nej, kopplingen struktur funktion gäller för protein generellt. Ändras strukturen hos andra proteiner än enzymer, t.ex. strukturella proteiner som vi har i skelettet, hår, hud, så påverkas deras egenskaper/funktion. T.ex. kollagen ett protein som bl.a. förhindrar att huden sträcks för mycket, det proteinet kan sträckas ut en del men håller sedan "emot" så att huden inte slits sönder när den sträcks ut. Förlorar detta protein sin struktur/funktion, försvinner en del av den "emothållande" egenskapen från huden.

 

Visst är det om den tertiära strukturen ändras som proteinet slutar fungera eftersom den då förlorar sin tredimensionella form?

Ja i princip, helheten är den viktiga. Och den "optimala tertiära strukturen" ger den optimala funktionen. Strukturen kan avvika pyttelite, och sedan komma tillbaka till det optimala, så att den optimala funktionen återställs.

Men om den primära eller sekundära strukturen ändras borde väl proteinet inte heller fungera? 

Återigen helheten ger funktionen, så ja sekundärstrukturen (alfa/beta) behöver även den vara korrekt.

Om primärstrukturen ändras, vid t.ex. en mutation, kan hela strukturen förändras (sekundär/tertiär/kvartenär) men den behöver inte göra det. Förändringar i ett proteins primärstruktur brukar dock vara negativa, precis som många mutationer i DNA.

Menar du att hela strukturen inte behöver förändras när primärstrukturen ändras eftersom det kan vara tysta mutationer som skett?

Är det en tyst mutation i DNA, förändras inte aminosyrasekvensen alls (därför kallas dessa mutationer för tysta). Med samma primärstruktur fås samma sekundär-/tertiärstruktur.

Om en mutation leder till att en enstaka aminosyra ändras, kan denna ändring ge stora konsekvenser i form av ett inaktivt enzym, felveckat protein etcetera. Och motsatt, om konsekvensen blir liten, kan strukturen i princip bli näst exakt densamma som det "vanliga" proteinet.

Ändras en aminosyra på ytan av ett protein, t.ex. asparaginsyra (GAC) ändras till glutaminsyra (GAA), så bibehålls aminosyrans främsta egenskap karboxylsyragruppen - och effekten på strukturen kan då bli så liten att den inte märks.

Men om en aminosyra i ett enzyms aktiva yta ändras, kan enzymet förlora förmågan att katalysera "sin" reaktion. Och motsvarande om det är en större förändring i en del av proteinet som är viktigt för den tredimensionella strukturen, kan hela proteinet riskera att bli felveckat. Det beror m.a.o. på vilken aminosyra det är och hur den ändras, samt hur viktig denna aminosyrarest är för proteinets struktur och funktion - helheten görs av alla delarna tillsammans.

Ok tack så mycket. Men när man snackar om denaturering så syftar man väl på att proteinet veckas ut? I min bok står följande: "En förändring i den tredimensionnella strukturen som leder till att proteinets funktion går förlorad kallas denaturering".

Om primärstrukturen ändras är det sannolikt att dennes tredimensionella struktur ändras som gör att den inte fyller sin funktion men detta kallas väl inte för denaturering?

naturarecheck skrev:

Ok tack så mycket. Men när man snackar om denaturering så syftar man väl på att proteinet veckas ut? I min bok står följande: "En förändring i den tredimensionnella strukturen som leder till att proteinets funktion går förlorad kallas denaturering".

Nja denatureringsbegreppen innefattar fler händelser än att proteinet veckas ut, motsvarande att det sträcks ut till något som liknar ett långt snöre. Det kan vara en felveckning, att en del av proteinet vrids ur sin position. Eller att en del av proteinet veckas om lite så att en del av dess hydrofoba centrum, som inte brukar komma i kontakt med vätskan utanför, faktiskt kommer i kontakt med vätskan och då tvingas bort från den polära vätskan, med resultatet att den ursprungliga ordnade strukturen, istället ersätts med en felaktig denaturerad.

En förenklad liknelse är ett snyggt ihopvikt klädesplagg, t.ex. en långärmad tröja (optimal struktur för funktionen). Denna kan röras runt till en skrynklig boll, eller läggas i en hög, med en helt annan "vikning" (denaturerad).

Om primärstrukturen ändras är det sannolikt att dennes tredimensionella struktur ändras som gör att den inte fyller sin funktion men detta kallas väl inte för denaturering?

En förändring i primärstrukturen kan leda till en förändring i proteinets tredimensionella struktur, men det behöver inte gör det. Det beror på vilken aminosyrarest som ändras, vissa påverkar proteinets struktur mer, andra mindre.

En förändring till en liknande aminosyra, t.ex. asparaginsyra till glutaminsyra ger troligtvis en mindre förändring, jämfört med en förändring som ger en större skillnad, som asparaginsyra till tyrosin.

Under evolutionen har förändringar i primärstrukturen skett i samtliga proteiner (och sker fortfarande, fast väldigt långsamt, över många generationer), och de som inte försämrat proteinet eller gjort det bättre har behållits, medans de som försämrat funktionen/proteinet har sållats bort.

Okej tack - nu känner jag mig dock lite förvirrad. Det verkar som att denaturering är ett stort begrepp som man kan säga till att som gjort att proteinets form ändrats?

Men om primärstrukturen ändras så att den tredimensionella strukturen ändras - kallas det denaturering?

naturarecheck skrev:

Okej tack - nu känner jag mig dock lite förvirrad. Det verkar som att denaturering är ett stort begrepp som man kan säga till att som gjort att proteinets form ändrats?

Ja, när formen/strukturen ändras så kan proteinet denatureras. (och det kan i vissa fall veckas tillbaka och återfå sin funktionella struktur, en process som kallas renaturering, men det är nog överkurs för Ke2).

Men om primärstrukturen ändras så att den tredimensionella strukturen ändras - kallas det denaturering?

Ja det kan du kalla denaturering. (men primärstrukturen, d.v.s. den specifika ordningen av aminosyrarester i polypeptiden, behöver inte leda till denaturering).