Proteinkomplex: bestämning, sammansättning, struktur, struktur, funktion, klassificering och karakterisering. Vad är skillnaden enkla proteiner från komplexa?

Komplex protein, förutom proteinkomponenten själv innefattar en ytterligare grupp av annan karaktär (protes). Eftersom denna komponent är de kolhydrater, lipider, metaller, rester av fosforsyra, nukleinsyra. Vad är skillnaden enkla proteiner från komplexa, på vilka typer av delade dessa substanser, och vilka är deras kännetecken, kommer den här artikeln berätta. Den största skillnaden mellan ämnena i fråga - deras sammansättning.

Komplexa proteiner: Definition

Denna två-komponentmaterial, vilket innefattar enkel protein (peptidkedjor) och icke-proteinhaltigt material (prostetisk grupp). I processen för hydrolys aminosyrorna är bildade, och icke-proteindelen av nedbrytningsprodukter. Vad är skillnaden enkla proteiner från komplexa? Det första består endast av aminosyror.

Klassificering och karakterisering av komplexa proteiner

Dessa ämnen är uppdelade i typer beroende på vilken typ av ytterligare grupper. För komplexa proteiner inkluderar:

• Glykoproteiner - proteiner, molekyler innehåller en kolhydratdel. Bland dem är proteoglykaner (komponenter intercellulära utrymmet), även i dess struktur mukopolysackarider. För immunoglobuliner är glykoproteiner.
• Lipoproteiner innefattar en lipid-komponent. Dessa inkluderar apolipoproteiner, utför funktionen att säkerställa lipid transport.
• Metalloproteiner innehåller metalljoner (koppar, mangan, järn, etc.), kopplad via en donator-acceptor-interaktion. Denna grupp omfattar inte hemproteiner innefattar profirinovogo ringförening med järn, och liknande på strukturen av föreningen (klorofyll, i synnerhet).
• Nukleoproteiner - proteiner med icke-kovalenta bindningar med nukleinsyror (DNA, RNA). Dessa inkluderar kromatin - den del av kromosomer.
• 5. Fosfoproteidy, vilka innefattar kasein (komplex proteinmassan) innefattar kovalent bundna rester av fosforsyra.

• Kromoproteiner färgning förenar proteskomponenten. Denna klass omfattar hemproteiner, klorofyller och flavoproteiner.

Dragen av glykoproteiner och proteoglykaner

Dessa proteiner är komplexa substanser. Proteoglykaner innehåller en stor fraktion av kolhydrater (80-85%), är konventionell glykoprotein halt 15-20%. Uronsyror är endast närvarande i molekylen proteoglykaner, kolhydrater skiljer sig i sina regelbundna struktur upprepande enheter. Vad är struktur och funktion av komplexa proteiner, glykoproteiner? Deras kolhydratkedjor inkluderar bara 15 enheter och har en oregelbunden struktur. Kolhydratstrukturerna av glykoproteiner kommunikation med proteinkomponenten är typiskt via aminosyrarester såsom serin eller asparagin.

Funktionerna för glykoproteiner:

• Är en del av den bakteriella cellväggen, ben bindväv och brosk, kollagen omger fibrerna i elastin.
• Spela en skyddande roll. Till exempel, denna struktur har antikroppar, interferoner, blodkoaguleringsfaktorer (protrombin, fibrinogen).
• Är receptorer som interagerar med effektor - en liten icke-proteinmolekyl. Sist gå med protein leder till en förändring i sin konformation, vilket leder till ett specifikt intracellulär respons.
• Utför hormonell funktion. Den hänvisar till ett glykoprotein gonadotropin, tyroidstimulerande hormon och adrenokortikotropt.
• Substansen transporteras i blodet och joner över cellmembranet (transferrin, transkortin, albumin, Na +, K + -ATPas).

Genom glykoprotein enzymer inkluderar kolinesteras och nukleas.

Mer om proteoglykaner

Typiskt proteoglykan komplex protein innefattar i sin struktur stor kolhydratkedja med repeterande disackarid rester bestående av en uronsyra och aminosocker. Oligo- eller polysackaridkedjor kallas glykaner. Den första innehåller vanligen 2-10 monomerenheter.

Beroende på strukturen av kolhydratkedjorna utsöndrar sina olika typer, t ex sura heteropolysackarider med flera sura grupper eller glykosaminoglykan innehållande aminogrupper. Det senare inkluderar:

• Hyaluronsyra, som aktivt används i kosmetika.
• Heparin, vilket förhindrar blodproppar.
• Keratansulfat - komponenter i brosk och hornhinna.
• Kondroitinsulfater är en del av brosk och ledvätska.

Dessa polymerer - proteoglykan komponenter som fyller det intercellulära utrymmet, bibehåller vatten, smörja de rörliga delarna i lederna, det är deras strukturella komponenter. Hydrofilicitet (god löslighet i vatten) proteoglykaner tillåter dem i det intercellulära utrymmet för att skapa en barriär för stora molekyler och mikroorganismer. Med deras hjälp skapa en gelad matris, i vilken de nedsänkta fibrer av andra viktiga proteiner, såsom kollagen. Hans band i proteoglykan miljö har en trädform.

Funktioner och typer av lipoproteiner

Lipoproteinkomplex protein har en väl uttalad dubbel hydrofil och hydrofob natur. Kärnmolekylen (hydrofoba delen) bildar en icke-polära estrar av kolesterol och triacylglycerider.

Utanför i den hydrofila zonen anordnad proteindel, fosfolipider, kolesterol. Det finns flera varianter av lipoproteiner proteiner beroende på deras struktur.

De viktigaste klasserna av lipoproteiner:

• Sofistikerad hög densitet protein (HDL, α-lipoprotein). Flyttar kolesterol till levern och perifera vävnader.
• Låg densitet (LDL, p-lipoproteiner). Förutom kolesterol transporteras triacylglycerider och fosfolipider.
• Mycket låg densitet (VLDL, pre-β-lipoprotein). Utföra en funktion som liknar LDL.
• Kylomikroner (CM). Transporterar fettsyror och kolesterol från tarmen efter födointag.

Vaskulär patologi, såsom arterioskleros, resulterar av felaktig förhållande av olika typer av lipoproteiner i blodet. Genom karakterisering av kompositionen kan avslöjas flera trender fosfolipider struktur förändring (från HDL till kylomikron): minska andelen av protein (80 till 10%), och fosfolipider, triacylglycerider procentuella ökningen (20 till 90%).

Bland de många viktiga enzymer, metalloproteiner

Metalloproteiner kan innefatta flera metalljoner. Deras närvaro påverkar orienteringen av substratet i det aktiva (katalytisk) stället för enzymet. Metalljoner är belägna i den aktiva platsen och spelar en viktig roll i den katalytiska reaktionen. jon fungerar ofta som en elektronacceptor.

Exempel på metaller som finns i strukturen av metalloproteiner enzym:

• Koppar ingår i cytokromoxidas, som tillsammans med heme innehåller en jon av denna metall. Det enzym som är involverat i bildningen av ATP vid andningskedjan.
• Järn innehåller enzymer såsom ferritin, utför järnavsättningsfunktionen i en cell; transferrin - en bärare av järn i blodet; katalas reaktion ansvarar för neutralisering av väteperoxiden.
• Zink - metall, som är karakteristisk för den alkohol som deltar i oxidationen av etanol och liknande alkoholer; laktatdehydrogenas - ett enzym i metabolismen av mjölksyra; karbanhydras, som katalyserar bildningen av kolsyra från CO ₂ och H ₂ O; alkaliskt fosfatas, utför hydrolytisk klyvning av fosfatestrar med olika föreningar; α2-makroglobulin - antiproteazny blodprotein.
• Selen är en del thyroperoxidase deltar i bildandet av sköldkörtelhormon; glutation peroxidas, båda som en antioxidant funktion.
• Kalcium är karakteristisk för strukturen av α-amylas - hydrolytisk enzymklyvnings stärkelse.

fosfoprotein

Den del av den komplexa protein fosfoprotein? För denna kategori kännetecknas av närvaron av fosfatgruppen, som är kopplad till proteindelen via en aminosyra med en hydroxylgrupp (tyrosin, serin eller treonin). Vad gör fosforsyra, medan det i strukturen av ett protein? Den ändrar den molekylära strukturen, vilket ger en laddning, ökar lösligheten, påverkar egenskaperna hos proteinet. Exempel är fosfoprotein kasein och äggalbumin mjölk, men främst till den kategori av komplexa proteiner är enzymer.

Fosfatgrupp spelar en viktig funktionell roll, eftersom många proteiner i samband med det är inte permanent. I buren bearbetar hela tiden fosforylering och defosforylering inträffar. Som ett resultat, är reglering utförs i proteinerna. Till exempel om de histoner - proteiner kopplade till nukleinsyror fortskrider i det fosforylerade tillståndet, då aktiviteten av genomet (det genetiska materialet) ökar. Genom fosforylering beror på aktiviteten av enzymer såsom glykogensyntas och glykogenfosforylas.

nukleoprotein

Nukleoproteiner - proteiner kopplade till nukleinsyror. De är - en integrerad del av lagring och reglering av genetiskt material, arbetet av ribosomer, som utför funktionen av proteinsyntes. Den enklaste formen av viruset liv kan kallas ribo- och dezoksiribonukleoproteinami, eftersom de består av genetiskt material och proteiner.

Som interaktionen av deoxiribonukleinsyra (DNA) och histon? I kromatin isolerade två typer av proteiner associerade med DNA (histon och icke-histon). Det första steget involverade i den initiala kompaktering av DNA. nukleinsyramolekyl är tvinnad runt proteiner för att bilda nukleosomer. Den formade tråden är liknande till pärlorna, är bildade tvinnad struktur (kromatin fibrill) och supercoil (genonema interfas). Genom inverkan av histonproteiner och proteiner av högre nivåer det ger en minskning av DNA-dimensioner tusentals gånger. Det är tillräckligt att jämföra storleken på kromosomen och nukleinsyrans längd, för att bedöma betydelsen av proteiner (6-9 cm och 6,10 mikron, respektive).

Vilka är kromoproteiner

Kromoproteiner innehåller mycket olika grupper, som är förenade endast av en sak - närvaron av färg i proteskomponenten. Komplexa proteiner i denna kategori är indelade i: hemoproteiner (innehålla heme struktur) retinalproteiny (vitamin A), flavoproteiner (vitamin B2), kobamidproteiny (vitamin B12).

Hemoproteiner klassificeras i enlighet med funktioner på en icke enzymatisk (mioglobinovy hemoglobin och protein) och enzymer (cytokromer, katalaser, peroxidaser).

Flavoproteiner innehåller som proteskomponent derivat av vitamin B2, flavin mononukleotid (FMN) eller flavinadenindinukleotid (FAD). Dessa enzymer är också involverade i redox transformationer. Dessa inkluderar oxidoreduktaser.

Vad är cytokrom?

Såsom beskrivits ovan, består den av heme porfyrin. Dess struktur består av fyra pyrrolringar och en divalent järn. En särskild grupp av heme-enzymer - cytokromer, som skiljer sig i aminosyrasammansättning och antalet peptidkedjor, som är specialiserade på att utföra redoxreaktionen, på grund av vilka åstadkommes av elektronöverföring i andningskedjan. Dessa enzymer är involverade i den mikrosomala oxidation - första reaktioner av xenobiotisk biotransformation, vilket leder till deras clearance och metabolism av många endogena och exogena substanser, såsom steroider, mättade fettsyror.

Effekt prostetisk grupp

Prostetisk grupp, som är en del av komplext protein påverkar dess egenskaper: ändra dess laddning, löslighet, termoplasticitet. Till exempel, en sådan åtgärd har fosforsyrarester eller monosackarider. Kolhydratdelen som ingår i komplexet av proteinet, skydda den mot proteolys (förstörs av hydrolys) påverkar penetrering av molekyler genom cellmembranet, deras sekretion och sortering. Lipiddelen tillåter proteinet att skapa kanaler för transport av dåligt vattenlösliga (hydrofoba) föreningar.

Struktur och funktion av komplexa proteiner är helt beroende av den prostetiska gruppen. Exempelvis med användning av järninnehållande heme i hemoglobin syre bindning sker och koldioxid. Grund nukleoproteiner bildade genom interaktion av histoner, protaminer med DNA eller RNA inträffar skydda genetiskt material, dess kompakt förvaring, processen för bindning av RNA vid proteinsyntes. Nukleoproteiner kallas stabila komplex av proteiner och nukleinsyror.

slutsats

Sålunda, komplexa proteiner har ett stort antal olika funktioner i kroppen. Därför konsumtionen av makro- och mikronäringsämnen så viktigt för hälsan. Metaller är en del av många enzymer. Veta biokemi, särskilt hälso- och miljötillståndet är bosatt, kan du justera läget för egen kraft. Till exempel, den isolerade territorium, som kännetecknas av brist på ett element. Hans ytterligare inträde i dieten i form av tillsatser kan kompensera för bristen.