תכונות של מבנה חלבון פרולין

מהו פרולין: הבנת פרולין

פרולין היא חומצת אמינו לא חיונית בגוף האדם. לפרולין שלוש צורות: DL-proline, L-proline ו-D-proline. הפרולין שאליו מתייחסים בדרך כלל הוא L-proline, חומצת אמינו טבעית שהיא גביש עמודי בטמפרטורת החדר. הוא מתפרק במהירות ב-215-220 מעלות כאשר הוא מחומם. הוא מסיס במים חמים ובאתנול, יש לו טעם מתוק מעט, והוא היגרוסקופי. הוא מסתובב שמאלה בתמיסה בסיסית. [ ]D25-86.5 מעלות (מים), -60.4 מעלות (5N חומצה הידרוכלורית). הוא נמצא בחלבונים שונים. זוהי חומצת אמינו בשפע מתון באורגניזמים פלנקטוניים ימיים והיא קיימת גם במי ים, בחלקיקים ובמשקעים ימיים.

מהו פרולין: תכונות מבנה חלבון

המבנה המחזורי הייחודי של שרשרת הצדדית של פרולין מעניק לפרולין קשיחות קונפורמציה מצוינת בהשוואה לחומצות אמינו אחרות. זה גם משפיע על קצב יצירת הקשר הפפטידי בין פרולין לחומצות אמינו אחרות. כאשר פרולין קשור לקבוצת האמיד בקשר פפטיד, החנקן שלו אינו קשור למימן כלשהו, ​​מה שאומר שהוא לא יכול לתרום קשרי מימן אבל יכול לקבל קשרי מימן.

היווצרות קשרים פפטידים עם Pro-tRNAPro הנכנסת היא הרבה יותר איטית מאשר עם כל tRNA אחר, שהוא מאפיין כללי של חומצות אמינו N-אלקיל. גם יצירת הקשר הפפטיד בין ה-tRNA הנכנס לשרשרת המסתיימת בפרולין איטית. היווצרות הקשר פרולין-פרולין היא האיטית ביותר.

הקשיחות הקונפורמטיבית הייחודית של פרולין משפיעה על המבנה המשני של חלבונים ליד שאריות פרולין ועשויה להסביר את השכיחות הגבוהה יותר של פרולין בחלבונים חיידקיים תרמופיליים. ניתן לתאר את המבנה המשני של החלבון על ידי הזוויות הדו-הדרליות φ,ψ ו-ω של עמוד השדרה של החלבון. המבנה המחזורי של השרשרת הצדדית של פרולין נועל את הזווית φ בערך ב--65 מעלות .

פרולין יכול לפעול כמשבש מבני ברכיבי מבנה משניים קונבנציונליים כמו -סליסים ו-sheets; עם זאת, פרולין נמצא בדרך כלל גם כשריד ה-xth ב-helix ובקצוות של -sheets. אבקת לקטובצילוס פרולין נפוצה גם בתורות (מבנה משני נוסף), ועוזרת ליצור פניות. זה עשוי להסביר את העובדה המוזרה שפרולין נחשף לעתים קרובות לממס למרות שיש לו שרשרת צד לא קוטבית לחלוטין.

פרולינים או הידרוקסיפרולינים עוקבים יכולים לייצר סלילי פוליפרולין, שהם המבנה המשני העיקרי בקולגן. הידרוקסילציה של פרולין מגבירה משמעותית את היציבות הקונפורמטיבית של הקולגן על ידי פרוליל הידרוקסילאז. לכן, הידרוקסילציה של פרולין היא תהליך ביוכימי חיוני לשמירה על רקמות חיבור גבוהות יותר של אורגניזמים. מחלות קשות כמו צפדינה עלולות להיגרם על ידי פגמים בהידרוקסילציה זו, כגון מוטציות של פרוליל הידרוקסילאז או מחסור בקופקטורים של חומצה אסקורבית חיונית (ויטמין C).