โปรตีนโครงสร้าง

โปรตีนโครงสร้าง ทำหน้าที่เป็นตัวสร้างแรงดึงในเซลล์และเนื้อเยื่อเป็นหลัก พวกมันมักจะไม่มีการทำงานของเอนไซม์ดังนั้นโดยปกติแล้วพวกมันจะไม่รบกวนกระบวนการเผาผลาญ โปรตีนโครงสร้างมักสร้างเส้นใยยาวและให้ z ข. เอ็นเส้นเอ็นและกระดูกความแข็งแรงและการเคลื่อนไหวการเคลื่อนไหวของพวกเขา โปรตีนโครงสร้างหลายประเภทคิดเป็น 30% ของโปรตีนทั้งหมดที่เกิดขึ้นในมนุษย์

โปรตีนโครงสร้างคืออะไร?

โปรตีนซึ่งส่วนใหญ่ทำให้เนื้อเยื่อมีโครงสร้างและความต้านทานการฉีกขาดสรุปได้ภายใต้คำว่าโปรตีนโครงสร้าง โปรตีนโครงสร้างมีลักษณะที่ว่าโดยปกติแล้วพวกมันจะไม่เกี่ยวข้องกับกระบวนการเมตาบอลิซึมของเอนไซม์ - ตัวเร่งปฏิกิริยา

Scleroproteins ซึ่งนับรวมอยู่ในโปรตีนที่มีโครงสร้างมักจะสร้างโมเลกุลโซ่ยาวในรูปแบบของกรดอะมิโนที่พันกันซึ่งเชื่อมโยงกันผ่านพันธะเปปไทด์ โปรตีนโครงสร้างมักจะมีลำดับของกรดอะมิโนที่เกิดขึ้นซ้ำ ๆ ซึ่งทำให้โมเลกุลมีโครงสร้างทุติยภูมิและตติยภูมิพิเศษเช่นเกลียวคู่หรือสามอันซึ่งนำไปสู่ความแข็งแรงเชิงกลโดยเฉพาะ โปรตีนโครงสร้างที่สำคัญและเป็นที่รู้จัก ได้แก่ z บีเคราตินคอลลาเจนและอีลาสติน เคราตินเป็นหนึ่งในโปรตีนโครงสร้างที่สร้างเส้นใยซึ่งให้โครงสร้างแก่ผิวหนัง (หนังกำพร้า) เช่นเดียวกับผมและเล็บ

ด้วยโปรตีนมากกว่า 24% ที่เกิดขึ้นในร่างกายมนุษย์คอลลาเจนจึงเป็นโปรตีนโครงสร้างกลุ่มใหญ่ที่สุด สิ่งที่โดดเด่นเกี่ยวกับคอลลาเจนคือกรดอะมิโนทุกตัวที่สามคือไกลซีนและมีการสะสมไกลซีน - โพรลีน - ไฮดรอกซีโพรลีนตามลำดับ คอลลาเจนที่ทนต่อการฉีกขาดเป็นส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดของกระดูกฟันเอ็นและเอ็น (เนื้อเยื่อเกี่ยวพัน) ตรงกันข้ามกับคอลลาเจนซึ่งแทบจะไม่สามารถยืดออกได้อีลาสตินช่วยให้เนื้อเยื่อบางชนิดยืดได้ อีลาสตินจึงเป็นส่วนประกอบสำคัญในปอดในผนังหลอดเลือดและในผิวหนัง

ฟังก์ชันเอฟเฟกต์และงาน

โปรตีนประเภทต่างๆจะถูกย่อยภายใต้คำว่าโปรตีนโครงสร้าง โปรตีนโครงสร้างทั้งหมดมีหน้าที่หลักเหมือนกันคือให้โครงสร้างและความแข็งแรงแก่เนื้อเยื่อที่พบ จำเป็นต้องมีคุณสมบัติโครงสร้างที่จำเป็นมากมาย คอลลาเจนซึ่งเป็นโปรตีนโครงสร้างในเอ็นและเอ็นมีความทนทานต่อการฉีกขาดอย่างมากเนื่องจากเอ็นและเอ็นมีความเค้นสูงในแง่ของความต้านทานการฉีกขาด

ในฐานะที่เป็นส่วนประกอบในกระดูกและฟันคอลลาเจนต้องสามารถสร้างโครงสร้างป้องกันการแตกหักได้ นอกจากความต้านทานต่อการฉีกขาดแล้วเนื้อเยื่ออื่น ๆ ของร่างกายยังต้องการความยืดหยุ่นเป็นพิเศษเพื่อให้สามารถปรับตัวให้เข้ากับสภาวะต่างๆได้ โปรตีนโครงสร้างซึ่งอยู่ในกลุ่มของอีลาสตินช่วยตอบสนองงานนี้ สามารถยืดได้และมีขอบเขต จำกัด เทียบได้กับเส้นใยยืดหยุ่นในผ้า อีลาสตินช่วยให้สามารถปรับปริมาตรได้อย่างรวดเร็วในหลอดเลือดปอดและผิวหนังและเยื่อต่างๆที่ห่อหุ้มอวัยวะและต้องรับมือกับขนาดอวัยวะที่เปลี่ยนไป ในผิวหนังของมนุษย์ก็เช่นกันคอลลาเจนและอีลาสตินจะเสริมซึ่งกันและกันเพื่อให้แน่ใจว่ามีทั้งความกระชับและความสามารถในการเคลื่อนตัว

ในขณะที่คอลลาเจนในเอ็นและเอ็นส่วนใหญ่รับประกันความต้านทานแรงดึงในทิศทางที่แน่นอนเคราตินซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของเล็บมือและเล็บเท้าต้องมั่นใจว่ามีความแข็งแรงแบน (สองมิติ) โปรตีนโครงสร้างอีกชั้นหนึ่งประกอบด้วยโปรตีนที่เรียกว่ามอเตอร์ซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักของเซลล์กล้ามเนื้อ ไมโอซินและโปรตีนจากการเคลื่อนไหวอื่น ๆ มีความสามารถในการหดตัวเนื่องจากการกระตุ้นทางประสาทบางอย่างเพื่อให้กล้ามเนื้อสั้นลงชั่วคราวในขณะที่ใช้พลังงาน

การศึกษาการเกิดขึ้นและคุณสมบัติ

โปรตีนโครงสร้างเช่นเดียวกับโปรตีนอื่น ๆ ถูกสังเคราะห์ในเซลล์ ข้อกำหนดเบื้องต้นคือรับประกันการจัดหากรดอะมิโนที่สอดคล้องกัน ประการแรกกรดอะมิโนหลายชนิดเชื่อมโยงกับรูปแบบเปปไทด์และโพลีเปปไทด์ ชิ้นส่วนของโปรตีนเหล่านี้ถูกรวมเข้าด้วยกันบนเรติคูลัมเอนโดพลาสมิกแบบหยาบเพื่อสร้างชิ้นส่วนที่ใหญ่ขึ้นจากนั้นจึงรวมตัวกันเป็นโมเลกุลโปรตีนที่สมบูรณ์

โปรตีนโครงสร้างที่ต้องทำหน้าที่นอกเซลล์ในเมทริกซ์นอกเซลล์จะถูกติดป้ายกำกับและถูกขนส่งเข้าไปในช่องว่างนอกเซลล์โดยการเอ็กโซซิโทซิสโดยวิธีการหลั่งถุงน้ำ คุณสมบัติที่ต้องการของโปรตีนโครงสร้างครอบคลุมสเปกตรัมกว้างระหว่างความต้านทานแรงดึงและความยืดหยุ่น โดยปกติโปรตีนโครงสร้างจะเกิดขึ้นเป็นส่วนหนึ่งของเนื้อเยื่อเท่านั้นดังนั้นจึงไม่สามารถวัดความเข้มข้นได้โดยตรง ดังนั้นจึงไม่สามารถให้ความเข้มข้นที่เหมาะสมได้

โรคและความผิดปกติ

งานที่ซับซ้อนที่โปรตีนโครงสร้างต่าง ๆ ต้องดำเนินการทำให้เกิดความคาดหวังว่าการทำงานผิดปกติอาจเกิดขึ้นได้ซึ่งนำไปสู่ความผิดปกติและอาการต่างๆ นอกจากนี้ยังสามารถนำไปสู่ความผิดปกติภายในห่วงโซ่การสังเคราะห์เนื่องจากจำเป็นต้องใช้เอนไซม์และวิตามินจำนวนมากในการสังเคราะห์

การรบกวนที่เห็นได้ชัดเจนที่สุดเกิดขึ้นเมื่อไม่สามารถสังเคราะห์โปรตีนที่สอดคล้องกันได้เนื่องจากกรดอะมิโนที่ไม่เพียงพอ กรดอะมิโนที่จำเป็นส่วนใหญ่ร่างกายสามารถสังเคราะห์ได้เอง แต่ไม่ใช่กรดอะมิโนจำเป็นที่ต้องนำมาจากภายนอกในรูปของอาหารหรือผลิตภัณฑ์เสริมอาหาร แม้จะมีกรดอะมิโนที่จำเป็นเพียงพอ แต่การดูดซึมในลำไส้เล็กอาจถูกรบกวนเนื่องจากความเจ็บป่วยหรือเนื่องจากสารพิษที่กินเข้าไปหรือเป็นผลข้างเคียงของยาบางชนิดและทำให้เกิดการขาด โรคที่รู้จักกันดีแม้ว่าจะหายาก แต่ในบริบทนี้คือ Duchenne muscle dystrophy

โรคนี้เกิดจากความบกพร่องทางพันธุกรรมบนโครโมโซม X ดังนั้นผู้ชายเท่านั้นที่ได้รับผลกระทบโดยตรง ข้อบกพร่องทางพันธุกรรมหมายความว่า dystrophin โปรตีนโครงสร้างซึ่งมีหน้าที่ในการยึดเส้นใยกล้ามเนื้อของกล้ามเนื้อโครงร่างไม่สามารถสังเคราะห์ได้ สิ่งนี้นำไปสู่การเสื่อมของกล้ามเนื้ออย่างรุนแรง อีกอย่างหนึ่ง - โรคทางพันธุกรรมที่หายากยังนำไปสู่ ​​mitochondriopathy ข้อบกพร่องทางพันธุกรรมที่ทราบหลายประการภายใน DNA และ DNA ของไมโตคอนเดรียอาจทำให้เกิดไมโตคอนเดรีย องค์ประกอบที่เปลี่ยนแปลงไปของโปรตีนโครงสร้างไมโทคอนเดรียบางชนิดส่งผลให้ปริมาณพลังงานสำหรับสิ่งมีชีวิตทั้งหมดลดลง