Ključna razlika između presavijenog i nesavijenog proteina je u tome što je presavijeni protein biološki aktivna struktura dok je nesavijeni protein biološki neaktivna struktura.
Prevođenje proizvodi linearni lanac sekvence aminokiselina koji nema stabilnu 3D strukturu. Stoga, aminokiselinske sekvence međusobno djeluju i savijaju se putem složenog procesa koji se naziva preklapanje proteina. To je važan proces koji protein čini biološki aktivnim. Ispravna nativna struktura proteina je veoma važna za njegovu funkciju. Polipeptidni lanci se savijaju kako bi postali biološki aktivni protein u svojoj 3D strukturi. Presavijeni proteini se drže zajedno različitim molekularnim interakcijama. Imaju stabilnu 3D strukturu; dakle, oni su biološki aktivni, za razliku od nesavijenih proteina.
Šta je presavijeni protein?
Folded protein je biološki aktivan protein koji je postigao svoju stabilnu 3D strukturu. Savijanje proteina je proces koji rezultira naboranim proteinima, a događa se u endoplazmatskom retikulumu. Proces savijanja proteina je termodinamički povoljan. Javlja se kao spontana reakcija. Prvi korak savijanja proteina je formiranje sekundarnih struktura kao što su alfa spirale ili beta listovi iz primarne strukture proteina. Sekundarne strukture tada utiru put do tercijarnih struktura. α-heliksa i β-limovi se savijaju u trodimenzionalnu strukturu. Tercijarne strukture se zatim dalje savijaju i formiraju kvartarnu strukturu proteina.
Nekoliko faktora utiče na sposobnost proteina da se sklope u svoje ispravne funkcionalne forme. Neki od faktora su električna i magnetna polja, temperatura, pH, hemikalije, ograničenje prostora i molekularna gužva. Nepravilno savijanje može dovesti do raznih bolesti. Alchajmerova bolest i cistična fibroza su dvije uobičajene bolesti uzrokovane pogrešnim savijanjem proteina.
Slika 01: Savijanje proteina
Tokom savijanja, polipeptidni lanci interaguju kroz kovalentne i nekovalentne interakcije. Hidrofobne interakcije i van der Waalsove interakcije su dvije vrste nekovalentnih interakcija koje pomažu u savijanju proteina. Nekovalentne interakcije su slabe i kratkotrajne interakcije. Međutim, oni pružaju osnovne pokretačke snage. Kovalentne interakcije kao što su disulfidne veze i jonske veze također pomažu u savijanju proteina, i to su jake interakcije. Savijanje proteina se odvija u vodenom okruženju.
Šta je nesavijeni protein?
Nesavijeni protein je linearna sekvenca aminokiselina. Postoji u primarnoj strukturi, koja je polipeptidni lanac. Nesavijeni proteini su biološki neaktivni. Štaviše, to je neuređena otvorena struktura sa labavo zbijenim bočnim lancima. Drugim riječima, nesavijenim proteinima nedostaje uređena struktura. Nesavijeni proteini doprinose patologiji mnogih bolesti.
Slika 02: Nesavijeni proteinski odgovor
Da bi postali funkcionalni protein, nesavijeni proteini se moraju saviti u stabilne trodimenzionalne konformacije. U mnogim slučajevima, višestruki polipeptidni lanci moraju se sastaviti u funkcionalni kompleks. Uz to, većina proteina prolazi kroz modifikacije kao što su cijepanje ili kovalentno vezivanje s ugljikohidratima i lipidima.
Koje su sličnosti između presavijenog i nesavijenog proteina?
- Ekstremna temperatura, ekstremni pH, mehaničke sile i hemijski denaturanti mogu prekriti savijeni protein u nesavijeni protein.
- Denaturacija proteina je proces prelaska iz presavijenog u nesavijeno stanje.
Koja je razlika između presavijenog i rasklopljenog proteina?
Preklopljeni protein je uređen, globularni protein sa čvrsto zbijenim hidrofobnim jezgrom, dok je nesavijeni protein neuređena, otvorena struktura sa labavo zbijenim bočnim lancima. Dakle, ovo je ključna razlika između presavijenog i nesavijenog proteina. Nadalje, presavijeni proteini su biološki aktivni i funkcionišu ispravno, dok su nesavijeni proteini biološki neaktivni i ne funkcionišu ispravno.
Infografika ispod prikazuje detaljno poređenje oba proteina kako bi se jasno uočila razlika između presavijenog i nesavijenog proteina.
Sažetak – presavijeni vs nesavijeni protein
Generalno, proteini moraju biti ispravno presavijeni u specifične, stabilne, trodimenzionalne konformacije da bi ispravno funkcionisali. Nesavijeni proteini su biološki neaktivni dok su presavijeni proteini biološki aktivni. Presavijeni proteini imaju 3D strukturu dok su nesavijeni proteini neuređene, otvorene strukture sa labavo zbijenim bočnim lancima. Dakle, ovo rezimira razliku između presavijenog i nesavijenog proteina.
