Rakenneproteiinit toimivat, esimerkit ja ominaisuudet

Se Rakenneproteiinit Ne ovat tärkeitä proteiineja, jotka ovat läsnä kaikissa eukaryoottisoluissa, ts. Ne ovat sekä eläin- ja vihannesoluissa. Nämä ovat osa erittäin monimuotoisia biologisia rakenteita, kuten iho, hiukset, hämähäkkiverkko, silkki, sidekudokset, kasvit soluseinät jne.

Vaikka termiä "rakenneproteiini" käytetään yleisesti viittaamaan proteiineihin, kuten kollageeniin, keratiiniin ja elastiiniin, on myös tärkeitä solunsisäisiä rakenneproteiineja, jotka edistävät solujen sisäisen rakenteen ylläpitämistä.

Valokuva tyypin I kollageenikuiduista, rakenteellisesta proteiiniluokasta (lähde: Louisa Howard [julkinen alue] Wikimedia Commonsin kautta)

Nämä sytoskeletoniin kuuluvat proteiinit hallitsevat myös organelien solun sijaintia ja toimittavat kuljetus- ja viestintäkoneet niiden välillä.

Joitakin rakenneproteiineja on tutkittu yksityiskohtaisesti ja ne ovat antaneet ymmärtää enemmän syvyyttä yleinen proteiinirakenne. Esimerkki näistä on silkkifibroiini, kollageeni ja muut.

Esimerkiksi silkkifibroiinin tutkimuksesta β-panostettujen arkkien sekundaarinen proteiinirakenne ja kollageenin kanssa suoritetuista ensimmäisistä tutkimuksista kuvattiin sekundaarinen kolminkertainen potkurin rakenne.

Siksi rakenneproteiinit ovat välttämättömiä sekä yksittäisten solujen sisällä että kudoksissa, jotka ovat.

[TOC]

Funktiot

Rakenneproteiinien toiminnot ovat melko monimuotoisia ja riippuvat ennen kaikkea kyseisen proteiinin tyypistä. Voidaan kuitenkin sanoa, että sen päätehtävä on solujen rakenteellisen eheyden ylläpitäminen ja laajemmassa mielessä kehon rakenteesta.

Kehon rakenneproteiinien suhteen esimerkiksi keratiinilla on toiminnot, jotka ovat suojelun ja peiton, puolustuksessa, liikkeessä, muun muassa.

Nisäkkäiden ja muiden eläinten ihon orvaskesä on suuri määrä filamentteja, jotka ovat keratiini muodostaa. Tällä kerroksella on toiminnot organismin suojaamisessa erityyppisiltä stressaavilta tai haitallisilta tekijöiltä.

Piikit ja piikit, samoin kuin sarvet ja piikit, kynnet ja kynsit, jotka ovat keratinisoituja kudoksia, liikunta toimii sekä suojassa että kehon puolustamisessa.

Teollisesti monien eläinten villaa ja hiuksia hyödynnetään vaatteiden ja muun tyyppisten vaatteiden valmistukseen, joten niillä on ylimääräinen merkitys, antropocendenttisesti ottaen.

Voi palvella sinua: stromatoliitit

Solujen rakenneproteiinit

Solujen kannalta rakenneproteiinit ovat transsendenttiset toiminnot, koska ne muodostavat sisäisen kehyksen, joka antaa kunkin solun ominaismuodon: sytoskeleton.

Osana sytoskeletonia rakenneproteiinit, kuten aktiini, tubuliini, myosiini ja muut, osallistuvat myös kuljetus- ja sisäisiin viestintätoimintoihin sekä solujen liikkuvuustapahtumiin (soluissa, jotka kykenevät liikkumaan).

Esimerkiksi silian ja flagellan olemassaolo riippuu suurelta osin rakenteellisista proteiineista, jotka muodostavat paksut ja ohut filamentit, jotka koostuvat aktiinista ja tubuliinista.

Esimerkkejä rakenneproteiineista ja niiden ominaisuuksista

Koska rakenneproteiineja on suuri monimuotoisuus, eukaryoottisten organismien keskuudessa on vain esimerkkejä tärkeimmistä ja runsaimmista.

Bakteereilla ja muilla prokaryooteilla yhdessä virusten kanssa on myös merkittäviä rakenneproteiineja solurungossaan, mutta suurin osa huomio keskittyy eukaryoottisiin soluihin.

-Aktiini

Aktiini on proteiini, joka muodostaa filamentteja (aktiinifilamentteja), joka tunnetaan nimellä mikrofilamentit. Nämä mikrofilamentit ovat erittäin tärkeitä kaikkien eukaryoottisolujen sytoskeletonissa.

Aktiinifilamentit ovat kaksi ketjun kierteistä polymeeriä. Näiden joustavien rakenteiden halkaisija on 5–9 nm ja ne on järjestetty lineaarisiksi säteiksi, kahden dimensionaaliseksi tai kolmen dimensionaaliseksi geeliksi.

Aktiini on jakautunut koko kortille, mutta se on erityisen keskittynyt plasmamembraanin sisäpintaon kiinnitettyyn kerrokseen tai kuoreen, koska se on sytoskeletonin perusta.

-Kollageeni

Kollageeni on eläimissä esiintyvä proteiini ja on erityisen runsas nisäkkäillä, joilla on vähintään 20 erilaista geeniä, jotka koodaavat tämän proteiinin eri muodot, joita löytyy heidän kudoksista.

Sitä löytyy pääasiassa luista, jänteistä ja ihosta, missä se on yli 20% nisäkkäiden kokonaisproteiinimassasta (suurempi kuin minkään muun proteiinin prosenttiosuus).

Sidekudoksissa, joissa se sijaitsee.

Kollageenikuitujen rakenne

Kollageenikuidut koostuvat tropokollageenimolekyylien yhtenäisistä alayksiköistä, joiden pituus on 280 nm ja 1.Halkaisija 5 nm. Jokainen tropokollageenimolekyyli koostuu kolmesta polypeptidiketjusta, jotka tunnetaan alfaketjuina, jotka liittyvät toisiinsa kolminkertaisena potkurina.

Voi palvella sinua: metafaasi

Jokaisessa alfaketjuissa on noin 1000 aminohappojätettä, jossa glysiini, proliini, hydroksiproliini ja hydroksilisiini ovat erittäin runsaasti (mikä pätee myös muihin rakenneproteiineihin, kuten keratiiniin).

Otettu kollageenikuitutyypistä riippuen niitä löytyy eri paikoista, ja niissä on erilaiset ominaisuudet ja toiminnot. Jotkut ovat spesifisiä luusta ja dentiinistä, kun taas toiset ovat osa rustoa ja niin edelleen.

-Keratiini

Keratiini on keratinosyyttien tärkein rakenneproteiini, yksi orvaskeden runsaimmista solutyypeistä. Se on liukenematon kuituproteiini, jota löytyy myös monien eläinten soluista ja integraatioista.

Kollageenin jälkeen keratiini on toiseksi runsain proteiini nisäkkäiden kehossa. Sen lisäksi, että se on huomattava osa ihon ulointa kerrosta, tämä on hiusten ja villan, kynsien, kynsien ja sorkkien, höyhenten ja sarvien tärkein rakenneproteiini.

Luonnossa on erityyppisiä keratiineja (analogisesti erityyppisiä kollageeneja), joilla on erilaiset toiminnot. Alfa ja beetakeratiinit ovat tunnetuimpia. Entinen muodostavat nisäkkäiden kynnet, sarvet, piikit ja orvaskeden, kun taas jälkimmäiset ovat runsaasti piikkeissä, asteikoissa ja matelijoiden höyhenissä ja lintuissa.

-Elastiini

Elastiini, toinen eläimen alkuperän proteiini, on solunulkoisen matriisin avainkomponentti, ja sillä on tärkeitä toimintoja monien selkärankaisten eläinten joustavuudessa ja kestävyydessä.

Näitä kudoksia ovat valtimot, keuhkot, nivelsiteet ja jänteet, iho ja elastinen rusto.

Elastiini käsittää yli 80% solunulkoisessa matriisissa olevista joustavista kuiduista, ja sitä ympäröivät mikrofibrillit, jotka koostuvat erilaisista makromolekyyleistä. Näistä kuiduista koostettujen matriisien rakenne vaihtelee eri kudosten välillä.

Valtimoissa nämä elastiset kuidut on järjestetty samankeskisillä renkailla valtimoiden luumenin ympärillä; Keuhkoissa elastiinikuidut muodostavat ohut kehys koko elimessä keskittyen alueille, kuten alveoli -aukot.

Jänteissä elastiinikuituja on rinnakkain suuntautuneita kudoksen organisoinnin suhteen ja elastisessa rustossa nämä on järjestetty kolmiulotteiseen kokoonpanoon, joka on samanlainen kuin mehiläisten hunajakenno.

-Laaja

Kasvien soluseinät koostuvat pääasiassa selluloosasta, mutta joillakin tähän rakenteeseen liittyvistä proteiineista on myös toiminnallinen ja rakenteellinen merkitys.

Voi palvella sinua: fibronektiini: rakenne ja toiminnot

Extensiini on yksi tunnetuimmista seinäproteiineista, ja niille on ominaista toistuva Pentapétida -sekvenssi (HYP) 4. Ne ovat runsaasti perusjätteitä, kuten lysiini, mikä myötävaikuttaa niiden vuorovaikutukseen muiden soluseinän komponenttien kanssa.

Sen tehtävä liittyy seinien kovettumiseen tai vahvistamiseen. Muuta eläinten rakenneproteiineja myös kasveissa on erityyppisiä pidennyksiä, jotka ekspressoivat erityyppisiä soluja (kaikki solut eivät tuota pidennyksiä).

Esimerkiksi soijapavuissa pidennyksiä tuottavat sklerekeiset solut, kun taas tupakkakasveissa on osoitettu, että sivuttaisjurat ovat kaksi solukerrosta, jotka ekspressoivat näitä proteiineja.

-Puun lehti

Solu -organeleilla on myös omat rakenneproteiinit, jotka ovat vastuussa niiden muodon ylläpidosta, niiden liikkuvuudesta ja monista muista heille luontaisista fysiologisista ja metabolisista prosesseista.

Ydinmembraanin sisäinen alue liittyy ydinlevyksi kutsuttuun rakenteeseen, ja molemmilla on erityinen proteiinikoostumus. Ydinlaminaa muodostavien proteiinien joukossa ovat proteiineja, joita kutsutaan arkeiksi.

Arkit kuuluvat tyypin V väliaikaisten filamenttien ryhmään ja on useita tyyppejä, tunnetuimpia ovat A ja B. Nämä proteiinit voivat olla vuorovaikutuksessa toistensa kanssa tai ytimen muiden sisäosien kanssa, kuten matriisi, kromatiini ja sisäinen ydinkalvo.

Viitteet

1. Alberts, b., Dennis, b., Hopkin, k., Johnson, a., Lewis, J., Raff, m.,... Walter, P. (2004). Välttämätön solubiologia. Abingdon: Garland Science, Taylor & Francis Group.
2. Gartner, L., & Hiatt, J. (2002). Histologian atlas -teksti (2. painos.-A. Meksiko d.F.: McGraw-Hill-Amerikanväliset toimittajat.
3. Gruenbaum, ja., Wilson, k. Lens., Harel, a., Goldberg, m., & Cohen, M. (2000). Katsaus: Ydinlasinit - Rakenteelliset perusfunktiot toiminnoilla. Journal of Structural Biology, 129, 313-323.
4. Keller, b. (1993). Rakennesolujen seinäproteiinit. Kasvien fysiologia, 101, 1127-1130.
5. Mithieux, b. S. M., & Weiss, a. S. (2006). Elastiini. Edistykset proteiinikemiassa, 70, 437-461.
6. Aurinko, t., Shih, c., & Green, H. (1979). Keratiinisytoskeletonit sisäisten elinten epiteelisoluissa. Proc. Natl. Akutti. Sci., 76(6), 2813-2817.
7. Wang, b., Yang, W., McKitrick, J., & Meyers, M. -Lla. (2016). Keratiini: rakenne, mekaaniset ominaisuudet, esiintyminen biologisissa organismeissa ja ponnisteluissa bioinspiraatiossa. Materiaatiotieteen edistyminen.