Почему третичная структура белка специфична для каждого белка, зависит от первичной структуры?
-
Первичная структура — это последовательность аминокислот в полипептидной цепи, соединённых пептидными связями. У каждого белка она своя: определяется последовательностью нуклеотидов в гене.
-
У аминокислот разные боковые радикалы (R-группы): одни гидрофобные, другие гидрофильные, заряженные положительно или отрицательно, есть серосодержащие (цистеин).
-
Радикалы взаимодействуют друг с другом. Именно они образуют связи, которые удерживают третичную структуру:
- водородные связи между полярными группами;
- ионные связи между положительно и отрицательно заряженными радикалами;
- гидрофобные взаимодействия: неполярные радикалы «прячутся» внутрь глобулы, подальше от воды;
- дисульфидные мостики
между остатками цистеина.
-
Какие радикалы и в каком порядке расположены в цепи — определяет первичная структура. Значит, она определяет, какие участки цепи окажутся рядом, какие связи возникнут и как цепь свернётся (вторичная структура — α-спираль, β-складки — тоже задана последовательностью).
-
Другая последовательность аминокислот даёт другой набор взаимодействий, а значит, другую пространственную форму. Поэтому у каждого белка своя уникальная третичная структура.
-
Даже замена одной аминокислоты может изменить укладку цепи. Пример: при серповидноклеточной анемии в гемоглобине вместо глутаминовой кислоты стоит валин, форма белка меняется, и его функция нарушается.
-
Эта форма (например, активный центр фермента) определяет функцию белка. Поэтому третичная структура специфична и строго соответствует первичной.
Информация о пространственной форме белка «записана» в порядке аминокислот. Цепь сама сворачивается так, чтобы взаимодействия между радикалами были наиболее выгодными, поэтому одинаковая первичная структура даёт одинаковую третичную, а разная — разную.
Третичная структура специфична, потому что она формируется за счёт взаимодействий радикалов аминокислот (водородные, ионные, гидрофобные связи, дисульфидные мостики), а набор и порядок радикалов задаёт первичная структура. Другая последовательность аминокислот — другие связи и другая форма глобулы.
