Основное различие между свернутым и несвернутым белком заключается в том, что свернутый белок представляет собой биологически активную структуру, а развернутый белок – биологически неактивную структуру.
Трансляция создает линейную цепь аминокислотной последовательности, не обладающую стабильной трехмерной структурой. Следовательно, аминокислотные последовательности взаимодействуют друг с другом и сворачиваются посредством сложного процесса, называемого фолдингом белка. Это важный процесс, который делает белок биологически активным. Правильная нативная структура белка очень важна для его функции. Полипептидные цепи складываются, превращаясь в биологически активный белок по своей трехмерной структуре. Свернутые белки удерживаются вместе различными молекулярными взаимодействиями. Имеют стабильную трехмерную структуру; следовательно, они биологически активны, в отличие от развернутых белков.
Что такое свернутый белок?
Свернутый белок – это биологически активный белок, который приобрел стабильную трехмерную структуру. Сворачивание белков - это процесс, в результате которого образуются свернутые белки, и он происходит в эндоплазматическом ретикулуме. Процесс сворачивания белков термодинамически благоприятен. Это происходит как спонтанная реакция. Первым этапом сворачивания белка является образование вторичных структур, таких как альфа-спирали или бета-листы, из первичной структуры белка. Затем вторичные структуры прокладывают путь к третичным структурам. α-спирали и β-листы складываются в трехмерную структуру. Затем третичные структуры складываются и образуют четвертичную структуру белка.
На способность белков складываться в правильные функциональные формы влияет несколько факторов. Некоторыми из факторов являются электрические и магнитные поля, температура, pH, химические вещества, ограниченное пространство и молекулярная скученность. Неправильное складывание может привести к различным заболеваниям. Болезнь Альцгеймера и кистозный фиброз - два распространенных заболевания, вызванных неправильным фолдингом белков.
Рисунок 01: Сворачивание белков
Во время фолдинга полипептидные цепи взаимодействуют посредством ковалентных и нековалентных взаимодействий. Гидрофобные взаимодействия и взаимодействия Ван-дер-Ваальса - это два типа нековалентных взаимодействий, которые помогают в сворачивании белков. Нековалентные взаимодействия являются слабыми и короткодействующими взаимодействиями. Однако они обеспечивают фундаментальные движущие силы. Ковалентные взаимодействия, такие как дисульфидные связи и ионные связи, также помогают в сворачивании белка, и это сильные взаимодействия. Сворачивание белков происходит в водной среде.
Что такое развернутый белок?
Несвернутый белок представляет собой линейную аминокислотную последовательность. Он существует в первичной структуре, которая представляет собой полипептидную цепь. Развернутые белки биологически неактивны. Более того, это неупорядоченная открытая структура с рыхло упакованными боковыми цепями. Другими словами, в развернутых белках отсутствует упорядоченная структура. Несвернутые белки способствуют патологии многих заболеваний.
Рисунок 02: Реакция развернутого белка
Чтобы стать функциональным белком, развернутые белки должны складываться в стабильные трехмерные конформации. Во многих случаях несколько полипептидных цепей должны собираться в функциональный комплекс. Кроме того, большинство белков подвергаются модификациям, таким как расщепление или ковалентное связывание с углеводами и липидами.
Каковы сходства между свернутым и развернутым белком?
- Экстремальная температура, экстремальный pH, механические воздействия и химические денатуранты могут превратить свернутый белок в несвернутый белок.
- Денатурация белков – это процесс перехода из свернутого в развернутое состояние.
В чем разница между свернутым и несвернутым белком?
Свернутый белок представляет собой упорядоченный глобулярный белок с плотно упакованным гидрофобным ядром, в то время как развернутый белок представляет собой неупорядоченную открытую структуру с неплотно упакованными боковыми цепями. Итак, в этом ключевое различие между свернутым и несвернутым белком. Более того, свернутые белки биологически активны и функционируют правильно, тогда как развернутые белки биологически неактивны и функционируют неправильно.
Ниже на инфографике показано подробное сравнение обоих белков, чтобы четко увидеть разницу между свернутым и развернутым белком.
Резюме – Свернутый и несвернутый белок
Как правило, для правильного функционирования белки должны быть правильно свернуты в определенные, стабильные трехмерные конформации. Развернутые белки биологически неактивны, тогда как свернутые белки биологически активны. Свернутые белки имеют трехмерную структуру, в то время как развернутые белки представляют собой неупорядоченные, открытые структуры с неплотно упакованными боковыми цепями. Таким образом, это суммирует разницу между свернутым и развернутым белком.
