protein globular adalah protein memiliki struktur tersier di mana rantai peptida disusun menjadi konformasi globular. Sebagian besar protein seluler sesuai dengan kelompok ini, yang paling penting adalah protein dengan aktivitas enzimatik.
Protein mewakili jenis molekul yang sangat khusus dalam sel yang membentuk semua makhluk hidup. Strukturnya terdiri dari kombinasi 20 asam amino yang diulang dalam proporsi yang berbeda dan yang bergabung bersama melalui ikatan kimia , dalam urutan atau urutan yang ditentukan secara genetik.
Struktur tiga protein pembawa oksigen globular: leghemoglobin, hemoglobin, dan mioglobin (Sumber: Veronica Stafford / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) melalui Wikimedia Commons)
Mereka sangat melimpah dan memenuhi fungsi penting dari banyak sudut pandang kehidupan seluler, sedemikian rupa sehingga tanpa mereka keberadaan kehidupan seperti yang kita kenal tidak akan mungkin terjadi.
Setiap spesies makhluk hidup di Bumi memiliki seperangkat protein tertentu dan, lebih jauh lagi, organisme multiseluler memiliki sel yang berbeda satu sama lain terutama oleh protein yang mereka hasilkan.
Indeks artikel
Protein globular dan berserat
Ilmuwan protein secara tradisional mengklasifikasikan protein menurut banyak parameter, tetapi salah satu yang paling penting adalah struktur. Jadi, tergantung pada struktur tiga dimensi yang mereka adopsi, protein bisa berserat atau bulat.
Protein berserat adalah mereka yang memiliki penampilan memanjang, karena rantai peptida mereka umumnya sejajar satu sama lain. Protein ini memiliki banyak fungsi, tetapi yang paling penting berkaitan dengan struktur sel, dukungan, dan biomekanik.
Dua contoh klasik protein berserat dalam tubuh manusia dan hewan lain adalah keratin dan kolagen , yang terlibat dalam pembentukan rambut dan kuku (yang pertama) dan kulit, tulang, dan tendon (yang terakhir).
Protein globular, di sisi lain, adalah protein yang memiliki konformasi tiga dimensi yang agak bulat atau bulat, sehingga mereka dapat tampak sedikit lebih kompak dan tidak teratur. Protein ini tidak berpartisipasi secara langsung dalam struktur seluler, tetapi mereka memiliki peran fungsional yang mendasar.
Struktur hemoglobin
Contoh protein globular adalah protein dengan aktivitas enzimatik (enzim) seperti hemoglobin , yang berperan dalam pengangkutan oksigen melalui darah, dan imunoglobulin , yang berfungsi dalam sistem imun mamalia.
Karakteristik protein globular
Kelarutan
Protein globular sebagian larut dalam air, aspek yang sangat penting, karena mereka benar-benar berlimpah dalam media berair sitosol dan dalam lumen organel sel yang berbeda di mana mereka menjalankan fungsinya.
Struktur
Sementara protein berserat hampir selalu terdiri dari jenis struktur sekunder yang berulang, protein globular lebih heterogen, karena mereka dicirikan dengan menghadirkan berbagai jenis struktur sekunder yang terlipat bersama di sepanjang rantai peptidanya.
Fitur
Dalam kelompok protein globular adalah semua enzim, sejumlah besar protein transpor, protein pengatur, protein motorik dan banyak lagi, sehingga merupakan kelompok yang sangat beragam, baik dari segi struktur dan ukuran serta fungsinya.
konformasi
Seperti halnya protein berserat, semua informasi yang diperlukan untuk mencapai pelipatan dan konformasi struktural protein globular ditentukan oleh urutan asam amino, yang, pada gilirannya, tergantung pada informasi yang terkandung dalam gen yang mengkodekannya.
Klasifikasi
Protein ini umumnya diklasifikasikan menurut fungsinya, dan setiap kategori juga dibagi menjadi banyak subkategori. Contoh yang baik dari hal ini adalah klasifikasi enzim, yang biasanya didasarkan pada jenis reaksi di mana mereka berpartisipasi.
Struktur protein globular
Protein globular didefinisikan seperti itu berkat konformasi asli dari struktur tersiernya, di mana rantai asam amino diatur untuk membentuk struktur yang relatif bulat, umumnya dilapisi dengan asam amino hidrofilik (yang berinteraksi dengan air) yang melindungi inti yang lebih hidrofobik. (yang tidak berinteraksi dengan air).
Struktur primer dan sekunder
Seperti protein berserat, protein globular memiliki struktur primer yang dibentuk oleh rantai linier asam amino yang menyusunnya, yang tersusun dalam heliks alfa atau lembaran beta, sehingga menimbulkan struktur sekunder.
Struktur tersier dan kuarterner
Struktur tersier protein globular terbentuk secara spontan dan dipertahankan oleh interaksi antara rantai asam amino yang membentuknya.
Ini adalah konformasi yang kompak dan hemispherical, sangat kompak sehingga sangat mirip dengan kristal. Hal ini ditentukan oleh interaksi antara struktur sekunder yang berbeda yang mungkin ada dalam rantai polipeptida yang sama.
Telah ditentukan bahwa gaya yang mempertahankan interaksi antara rantai ini biasanya lemah di alam, seperti interaksi van der Waals antara asam amino yang lebih hidrofobik (ikatan apolar), atau seperti ikatan hidrogen antara asam amino yang lebih hidrofilik ( ikatan polar).
Lebih lanjut, banyak protein globular, terutama yang besar, memiliki “lobus” atau “domain” yang berbeda, yang dapat memiliki fungsi berbeda dalam molekul yang sama.
Demikian juga, beberapa protein globular ditemukan di alam sebagai kompleks protein besar, yang terdiri dari rantai polipeptida diskrit (terpisah), juga dikenal sebagai subunit , itulah sebabnya mereka dikatakan sebagai protein dengan struktur kuaterner.
Contoh protein globular
Ada banyak contoh protein globular, beberapa penting untuk fungsi seluler dan yang lain tidak begitu banyak, tetapi, apa pun masalahnya, strukturnya selalu terkait dengan fungsinya.
Pada tingkat sel, kita dapat berbicara tentang beberapa protein yang berpartisipasi dalam jalur metabolisme yang paling penting, seperti:
Heksokinase
Heksokinase
Ini adalah protein globular yang relatif kecil yang ditemukan di hampir semua sel hidup, di mana ia bertanggung jawab untuk mengkatalisis reaksi fosforilasi residu glukosa di bagian pertama jalur glikolitik.
Suksinat dehidrogenase
Suksinat dehidrogenase
Ini adalah kompleks protein mitokondria yang terdiri dari empat subunit (AD) dan yang berpartisipasi dalam siklus asam trikarboksilat (siklus Krebs) dan rantai transpor elektron, dua proses mendasar untuk produksi energi seluler dalam bentuk ATP.
Dalam tubuh manusia dan hewan lain juga terdapat protein lain yang sangat penting seperti hemoglobin dan imunoglobulin.
Hemoglobin
Hemoglobin
Ini, seperti suksinat dehidrogenase, protein globular dengan struktur kuaterner, karena terdiri dari dua pasang subunit yang berbeda, yang dikenal sebagai rantai alfa dan rantai beta. Ini ditemukan di dalam sel darah merah, di mana ia berpartisipasi dalam pengangkutan oksigen ke jaringan.
mioglobin
Struktur imunoglobulin, juga disebut antibodi
Ini juga merupakan protein globular yang mengikat oksigen, tetapi ini hanya memiliki struktur tersier dan secara eksklusif ditemukan di sel otot rangka hewan vertebrata .
Imunoglobulin
IgG2 imunoglobulin
Mereka adalah glikoprotein globular yang ada di banyak hewan, terutama di darah, di getah bening dan di beberapa jaringan vaskularisasi, di mana mereka bertindak sebagai anggota sistem kekebalan.
Seperti hemoglobin dan suksinat dehidrogenase, protein ini memiliki struktur kuartener, karena mereka terdiri dari dua pasang subunit: dua rantai berat dan dua rantai ringan.
Aquaporin
Aquaporin
Protein globular lain, umum pada sel hewan dan tumbuhan, adalah protein yang membentuk saluran membran untuk pengangkutan air, lebih dikenal sebagai aquaporin .
Akuaporin diklasifikasikan sebagai protein globular, tetapi merupakan protein membran integral yang tersusun dalam struktur kuartener yang terdiri dari beberapa subunit identik.
Referensi
- Chan, HS, & Dill, KA (1990). Asal-usul struktur dalam protein globular. Prosiding National Academy of Sciences, 87 (16), 6388-6392.
- Grattendick, K., & Pross, S. (2007). Imunoglobulin.
- Gromiha, MM (2010). Bioinformatika protein: dari urutan ke fungsi. pers akademik.
- Gromiha, MM, Nagarajan, R., & Selvaraj, S. (2019). Bioinformatika Struktural Protein: Gambaran Umum.
- Nelson, DL, Lehninger, AL, & Cox, MM (2008). Prinsip biokimia Lehninger. Macmillan.
- Verkman AS (2013). Aquaporin. Biologi saat ini: CB, 23 (2), R52-R55. https://doi.org/10.1016/j.cub.2012.11.025
