Ծալված և չծալված սպիտակուցի հիմնական տարբերությունն այն է, որ ծալված սպիտակուցը կենսաբանորեն ակտիվ կառուցվածք է, մինչդեռ բացված սպիտակուցը կենսաբանորեն ոչ ակտիվ կառուցվածք է:
Թարգմանությունը առաջացնում է ամինաթթուների հաջորդականության գծային շղթա, որը չունի կայուն 3D կառուցվածք: Հետևաբար, ամինաթթուների հաջորդականությունները փոխազդում են միմյանց հետ և ծալվում են բարդ գործընթացի միջոցով, որը կոչվում է սպիտակուցի ծալում: Դա կարևոր գործընթաց է, որը սպիտակուցը դարձնում է կենսաբանորեն ակտիվ։ Սպիտակուցի ճիշտ բնիկ կառուցվածքը շատ կարևոր է նրա գործունեության համար: Պոլիպեպտիդային շղթաները ծալվում են՝ դառնալով կենսաբանորեն ակտիվ սպիտակուց՝ իր 3D կառուցվածքում:Ծալված սպիտակուցները միմյանց հետ պահվում են տարբեր մոլեկուլային փոխազդեցությունների միջոցով: Նրանք ունեն կայուն 3D կառուցվածք; հետևաբար, դրանք կենսաբանորեն ակտիվ են՝ ի տարբերություն չծալված սպիտակուցների։
Ի՞նչ է ծալված սպիտակուցը:
Ծալովի սպիտակուցը կենսաբանորեն ակտիվ սպիտակուց է, որը ստացել է իր կայուն 3D կառուցվածքը: Սպիտակուցի ծալումն այն գործընթացն է, որի արդյունքում առաջանում են ծալված սպիտակուցներ, և այն տեղի է ունենում էնդոպլազմիկ ցանցում: Սպիտակուցների ծալման գործընթացը թերմոդինամիկորեն բարենպաստ է: Այն առաջանում է որպես ինքնաբուխ ռեակցիա։ Սպիտակուցի ծալման առաջին քայլը սպիտակուցի առաջնային կառուցվածքից երկրորդական կառուցվածքների, ինչպիսիք են ալֆա պարույրները կամ բետա թիթեղները, ձևավորումն է: Երկրորդական կառույցներն այնուհետեւ ճանապարհ են հարթում դեպի երրորդական կառույցներ: α-պարույրները և β-թերթները ծալվում են եռաչափ կառուցվածքի: Երրորդական կառուցվածքներն այնուհետև ծալվում են և ձևավորում սպիտակուցի չորրորդական կառուցվածքը:
Մի քանի գործոններ ազդում են սպիտակուցների՝ իրենց ճիշտ ֆունկցիոնալ ձևերի ծալվելու ունակության վրա:Որոշ գործոններ են էլեկտրական և մագնիսական դաշտերը, ջերմաստիճանը, pH-ը, քիմիական նյութերը, տարածության սահմանափակումը և մոլեկուլային կուտակումները: Սխալ ծալումը կարող է հանգեցնել տարբեր հիվանդությունների: Ալցհեյմերի հիվանդությունը և կիստիկ ֆիբրոզը երկու տարածված հիվանդություններ են, որոնք առաջանում են սպիտակուցների սխալ ծալման հետևանքով:
Նկար 01. Սպիտակուցի ծալում
Ծալման ընթացքում պոլիպեպտիդային շղթաները փոխազդում են կովալենտային և ոչ կովալենտային փոխազդեցությունների միջոցով: Հիդրոֆոբ փոխազդեցությունները և վան դեր Վալսի փոխազդեցությունները երկու տեսակի ոչ կովալենտ փոխազդեցություններ են, որոնք օգնում են սպիտակուցների ծալմանը: Ոչ կովալենտային փոխազդեցությունները թույլ և կարճատև փոխազդեցություններ են: Այնուամենայնիվ, դրանք ապահովում են հիմնարար շարժիչ ուժեր: Կովալենտային փոխազդեցությունները, ինչպիսիք են դիսուլֆիդային կապերը և իոնային կապերը, նույնպես օգնում են սպիտակուցների ծալմանը, և դրանք ուժեղ փոխազդեցություններ են:Սպիտակուցների ծալումը տեղի է ունենում ջրային միջավայրում:
Ի՞նչ է չծալված սպիտակուցը:
Բացված սպիտակուցը գծային ամինաթթուների հաջորդականություն է: Այն գոյություն ունի առաջնային կառուցվածքում, որը պոլիպեպտիդային շղթա է։ Չծալված սպիտակուցները կենսաբանորեն ոչ ակտիվ են: Ավելին, դա անսարք բաց կառույց է՝ թույլ փաթեթավորված կողային շղթաներով: Այլ կերպ ասած, բացված սպիտակուցները չունեն կարգավորված կառուցվածք: Չծալված սպիտակուցները նպաստում են բազմաթիվ հիվանդությունների պաթոլոգիայի առաջացմանը։
Նկար 02. բացված սպիտակուցի արձագանք
Ֆունկցիոնալ սպիտակուց դառնալու համար չծալված սպիտակուցները պետք է ծալվեն կայուն եռաչափ կոնֆորմացիաների: Շատ դեպքերում մի քանի պոլիպեպտիդ շղթաներ պետք է հավաքվեն ֆունկցիոնալ համալիրի մեջ: Բացի այդ, սպիտակուցների մեծ մասը ենթարկվում է փոփոխությունների, ինչպիսիք են ճեղքումը կամ կովալենտային կցումը ածխաջրերի և լիպիդների հետ:
Որո՞նք են նմանությունները ծալված և բացված սպիտակուցների միջև:
- Ծայրահեղ ջերմաստիճանը, ծայրահեղ pH-ը, մեխանիկական ուժերը և քիմիական դենատուրանտները կարող են ծալված սպիտակուցը վերածել չծալված սպիտակուցի:
- Սպիտակուցների դենատուրացիան ծալված վիճակից չծալված վիճակի անցման գործընթաց է։
Ո՞րն է տարբերությունը ծալված և բացված սպիտակուցի միջև:
Ծալված սպիտակուցը դասավորված, գնդաձև սպիտակուց է՝ ամուր փաթեթավորված հիդրոֆոբ միջուկով, մինչդեռ չծալված սպիտակուցը անսարք, բաց կառուցվածք է՝ թույլ փաթեթավորված կողային շղթաներով: Այսպիսով, սա է հիմնական տարբերությունը ծալված և բացված սպիտակուցի միջև: Ավելին, ծալված սպիտակուցները կենսաբանորեն ակտիվ են և ճիշտ են գործում, մինչդեռ բացված սպիտակուցները կենսաբանորեն ոչ ակտիվ են և ճիշտ չեն գործում:
Ստորև բերված ինֆոգրաֆիկայում ցուցադրվում է երկու սպիտակուցների մանրամասն համեմատություն՝ ծալված և չծալված սպիտակուցների միջև տարբերությունը հստակ պարզելու համար:
Ամփոփում – Ծալված ընդդեմ բացված սպիտակուցի
Ընդհանրապես, սպիտակուցները պետք է ճիշտ ծալված լինեն կոնկրետ, կայուն, եռաչափ կոնֆորմացիաների՝ ճիշտ գործելու համար: Չծալված սպիտակուցները կենսաբանորեն ոչ ակտիվ են, մինչդեռ ծալված սպիտակուցները կենսաբանորեն ակտիվ են: Ծալված սպիտակուցներն ունեն 3D կառուցվածք, մինչդեռ չծալված սպիտակուցները խանգարված են, բաց կառուցվածքներ՝ թույլ փաթեթավորված կողային շղթաներով: Այսպիսով, սա ամփոփում է ծալված և բացված սպիտակուցի տարբերությունը:
