Proteiner

Et tredimensjonalt bilde av proteinet myoglobin
Illustasjonsfoto: https://no.wikipedia.org/wiki/Protein

Proteiner finnes i alle levende organismer og varierer i størrelse, form og egenskaper. Proteiner utfører et vidt spekter av ulike oppgaver.

Proteiner også kalt eggehvitstoff, er den mest varierte gruppen av kjemiske forbindelser i kroppen. Proteiner er svært kompliserte molekyler, bygget opp av aminosyrer, som er bundet til hverandre ved hjelp av en peptidbinding. Et protein er bygget opp av cirka 20 forskjellige aminosyrer. Disse kan kombineres på utallige måter og aminosyrekjeden kan ha svært ulike lengder.[1]

Proteinets struktur kan deles inn i primær, sekundær, tertiær og kvartær.

Proteinets primærstruktur bestemmes av rekkefølgen av aminosyrer som inngår i polypeptidkjeden. Altså er aminosyrerekkefølgen det samme som proteinets primærstruktur, som dannes ved at karboksylgruppen i en aminosyre bindes til aminogruppen i en annen. Stadig gjentagelse av peptidbindingen gir en lang kjede av aminosyrer som kalles polypeptidkjedens ryggrad. Den fullt utstrakte polypeptidkjeden er uten biologisk aktivitet.

De to mest vanlige formene for sekundærstruktur er alfaheliks og betafoldete plater. Sekundærstrukturen skapes når deler av proteinet foldes slik at det oppstår hydrogenbindinger mellom atomer som inngår i to forskjellige peptidbindinger. Alfaheliksen bestemmes av hydrogenbindinger innad i polypeptidkjeden. Hydrogenbindingen dannes mellom en aminogruppe og en karboksylgruppe mellom nærstående aminosyrer. Betafoldete plater er stabilisert ved hydrogenbindinger mellom forskjellige polypeptidkjeder (Beta-bånd).

Det er tertiærstrukturen som gir de kuleformede proteinene sin form. Proteinet folder seg videre fra sekundærstrukturen til en mer stabil tredimensjonal tertiærstruktur. Dette fordi de globulære proteinene danner andre intramolekylære bindinger mellom fjernere deler av polypeptidkjeden. Slike bindinger kan være kovalente bindinger, hydrogenbindinger mellom sidekjedene, elektrostatiske bindingskrefter og hydrofobe interaksjoner.[2]

Når to eller flere polypeptidkjeder bindes sammen dannes et protein med en kvartærstruktur. Det store makromolekylet holdes sammen av samme slags bindinger som tertiærstrukturen. Det er gjennom sin bestemte romlige struktur at hvert protein får de biologiske egenskapene som særpreger dem.

Proteiner består altså av en eller flere peptidkjeder som er sodd, brettet og nøstet sammen. Sammensetningen av aminosyrene bestemmer også proteinets form.

Proteiner kan grovt sett deles inn i to store hovedgrupper. Den ene gruppen kalles fiberproteiner, og proteiner som tilhører denne klassen danner struktur og støttevev. Proteiner som inngår i hår, silke og bindevev tilhører fiberproteinene. De har ingen romlig struktur utover den rettlinjede sekundære strukturen. De har stor strekkfasthet og er uløselige i vann.

Den andre gruppen kalles kule- eller globulære proteiner. Peptidkjeden foldes på en måte slik at proteinet blir tilnærmet rundt. Dette er proteiner med en dynamisk funksjon og som lett lar seg løse i vann. De aller fleste proteiner tilhører denne klassen.[3]

Skjelettmuskulaturen består for det aller meste av muskelproteinene myosin og aktin. Myosinproteinet er kølleformet og aktinproteinet er kuleformet. Skjelettmuskulaturen utgjør omtrent 80 prosent av kroppens muskelvev fordelt på cirka 600 muskler.

En muskelsammentrekning skjer ved at myosinfilamenter forskyves i forhold til hverandre ved at de binder seg til aktinfilamenter.[1]

 

Kilder:

1. Sand, O., et al., Menneskets fysiologi. 2. ed. 2014, Oslo: Gyldendal akademisk.
2. Sjøberg, N.O., Molekylær genetikk : genteknologi, humant DNA. 5. ed. 2013, Høvik: Vett &        viten.
3. Ferrier, D.R., Biochemistry. 6. ed. Lippincott's illustrated reviews. 2014, Philadelphia:              Wolters Kluwer.

Aminosyrer

Aminosyrer er organiske molekyler og består av grunnstoffene karbon, hydrogen, oksygen og nitrogen. Noen aminosyrer inneholder også grunnstoffet svovel. Alle aminosyrer har en felles oppbygning bestående av en aminogruppen og en karboksylgruppe. Det som skiller en aminosyre fra et fett eller sukkermolekyl er innholdet av grunnstoffet nitrogen. Ved bruk av anabole steroider øker opptaket av nitrogen i kroppen. 

 Kilde: 

1.   Sand, O., et al., Menneskets fysiologi. 2. utg. ed. 2014, Oslo: Gyldendal akademisk.

Illustrasjonsfoto:
Generell aminosyrestruktur av H. TjernsCC BY SA 3.0