Biyokimya - Protein Yapıları

1-) Primer yapı :

Bir proteinin primer yapısı yanlızca amino asit moleküllerinin yan yana gelip zincir oluşturmalarından ibarettir.

Şekildede gördüğünüz gibi polpeptid zinciri yanlızca amino asit moleküllerinin yan yana dizilmesinden oluşmaktadır.Yapıda R harfiyle gösterilen bölge " Radikal " grubunu temsil ediyor olup amino asitten amino asite bu molekül grubu değişmektedir.

Mesela Alanin amino asitinde R grubu CH3 yani metil grubudur.Fakat İyodotronin amino asitinde metil grubunun yerini iyotlu bir bileşik alır.

2-) Segonder yapı :

Segonder yapı, primer yapıdan sonra gelen biraz daha kompleks bir yapıdır.Bu yapı tıpkı DNA zinciri gibi heliks dönümleri yapar ki bu şeklinede Alfa - heliks adı verilir.

Şekilde Alfa - heliks kıvrılmasının ilk aşamasını görmektesiniz.Bu aşamada zincir bükülmeye başlar ve COOH yani karbonil grubu ile NH' yani amino grubu arasında H bağı oluşmaya başlar.
Bu bağ fiziksel olarak kuvvetli bir bağ değildir ve dışarıdan verilen ısı veya fiziksel bir hareket ile koparılabilir.Kopmanın etkisiyle zincir yine eski düz halini almaya başlar.

Heliks yapısındaki bir zincirin enerji verilerek düz zincir haline gelmesi olayına " Denatürasyon " denir.Isı veya kimyasal etkiler ortadan kaldırılınca düz zincirin tekrar heliks yapısını kazanması olayına ise " Renatürasyon " denir.

Fakat proteinler yapılarının bozulması için verilen ısıya belli bir dereceye kadar tolerans gösterebilir.Yaklaşık 60 derecenin üstünde bir sıcaklık uygulanırsa protein denatüre olduktan sonra tekrar renatüre olamaz.





Zincir yukarıdaki şekilde gösterildiği gibi kıvrılmaya başladıktan sonra yandaki gibi heliks halini almaya başlar.

Proteinlerin önce düz zincir halinde oluşmaları ve daha sonra heliks yapısını kazanmaları tamamen enzimatik kontrol altındadır.

Eğer üretilecek protein bir enzim olacaksa, enzimden enzim üretme gibi bir durum ortaya çıkmaktadır.

Soldaki şekilde görülen yapı ise proteinin segonder formunun daha değişik bir şekli olan ve ß - tabakası adı verilen bir konfigürasyondur. Bu konfigürasyonda primer zinciri meydana getiren amino asitler heliks yapmak yerine kıvrılmalar yaparak akordiyon gibi bir hal almıştır. Proteinler ayrı ayrı konfigürasyonlara sahip olabildiği gibi her iki konfigürasyona sahip proteinlerde vardır.


Örneğin bazı proteinlerin % 70 ' i Segonder Alfa - heliks yapısından, geri kalan % 30 ' nu ise segonder ß - tabakasından meydana gelebilir.



3-) Tersiyer yapı :

Segonder yapıyı takip eden bu konfigürasyonda proteinin yapısı dahada kompleks bir hal almaya başlar.Tersiyer yapı ise, amino asitlerin yukarıda belirttiğimiz R (radikal) yan zincirleri arasında meydana gelen bağlar ile şeklini kazanmaya başlar.

Tersiyer yapı segonder yapının kıvrılmış halidir.Segonder yapı içerisinde heliks düzeni ve beta düzeninin her ikiside bulunabilir.Hatta bunlara ilave olarak bazı bölgeler, primer ve
" Kangal " adı verilen daha değişik konfigürasyonlara sahip olabilir.

Protein zincirinin R yan molekülleri arasındaki bağlar ise iyonik, disülfit, H bağı ve hidrofobik (su sevmeyen) bağları olabilir.



4-) Kuaterner yapı :

En karmaşık şekillere sahip olan kuaterner konfigürasyonundaki proteinler, şekillerini, alt birimler olan radikal ve diğer gruplara bağlı diğer alt gruplar arasındaki bağlar ile kazanır.

Şekilde kuaterner yapıda bir protein görülyüyor.

Polipeptid (protein) zincrlerini meydana getiren amino asitlere bağlı R gruplarının kendileride alt birimlere ayrılırlar.Kuaterner yapıyı meydana getiren yapı ise, bu alt grupların arasında meydana gelen iyonik veya H (hidrojen) bağları ile şekillenir.

Kuaterner yapıya sahp proteinler oldukça karmaşık olmasına karşın enzimler tarafından titizlikle meydana getirilmiş mükemmel moleküllerdir.



Enzimlerin en ilginç görevleride şüphesiz protein sentezlerinde üstlendikleri görevlerdir.Birincil enzimler primer yapıyı meydana getirdikten sonra devreye ikincil enzimler girer ve primer dizisini sanki matematik hesabı yapmayı biliyorlarmış gibi belirli sıralar atlayarak birbirine bağlamaya başlarlar.Örneğin birinci amino asitin R grubunu, 4 amino asit sırası atlayarak 5. amino asite bağlaması gibi.

Devreye başka başka enzimler girerek en sonunda proteini tersiyer ve kuaterner yapısına kavuştururlar.Sadece bir molekül olan enzimlerin bu mükemmel görevi kusursuz bir biçimde yerine getirmesi, küçük bir dev olan hücre içerisindeki mucizelerden yanlızca birisidir.