Πώς να δημιουργήσετε κινούμενα σχέδια δομής πρωτεϊνών;
Γαλάτεια Μπόγρη
• 3 λεπτά ανάγνωση
Η πρωτογενής δομή αναφέρεται στην πρωτεϊνική αλληλουχία ή τον γραμμικό αριθμό και σειρά των αμινοξέων.
Οι πρωτεΐνες είναι βιολογικά μακρομόρια που βρίσκονται σε όλους τους βιολογικούς οργανισμούς, τα οποία είναι πολυμερή αμινοξέων που ενώνονται μαζί με πεπτιδικούς δεσμούς. Περιέχουν στοιχεία όπως υδρογόνο, άζωτο, οξυγόνο, άνθρακα και θείο που σχηματίζουν το δομικό υλικό των σωματικών ιστών και κύρια συστατικά των μυών, των τενόντων, των αιμοφόρων αγγείων, των οστών, των δοντιών, του δέρματος και των μαλλιών. Οι πρωτεϊνικές δομές είναι επιτακτικές για τη λειτουργία όλων των ζωντανών κυττάρων και ιών. Κάθε τύπος πρωτεΐνης είναι διαφορετικός στην ακολουθία αμινοξέων. Η θέση των χημικά διακριτών αλυσίδων δίνει σε κάθε τύπο πρωτεΐνης ξεχωριστές ιδιότητες.
Τα επίπεδα δομής πρωτεϊνών είναι πρωτογενείς, δευτερογενείς, τριτογενείς και τεταρτοταγείς δομές.
Η πρωτογενής δομή αναφέρεται στην πρωτεϊνική αλληλουχία ή τον γραμμικό αριθμό και σειρά των αμινοξέων.
Στη δευτερεύουσα δομή, οι αλυσίδες αμινοξέων οργανώνονται σε κανονικές δομές επίσης γνωστές ως άλφα-έλικες και βήτα πτυχωτά φύλλα, τα οποία συγκρατούνται μαζί με δεσμούς υδρογόνου.
Η τριτογενής δομή είναι το τρισδιάστατο σχήμα ενός μορίου πρωτεΐνης που επηρεάζεται από τη σύνδεση υδρογόνου, τους δισουλφιδικούς δεσμούς, τις ηλεκτροστατικές αλληλεπιδράσεις και την υδρόφοβη αλληλεπίδραση. Η δομή συγκρατείται μαζί με αλληλεπιδράσεις μεταξύ των πλευρικών αλυσίδων.
Όχι πολύ διαφορετική από την τριτογενή δομή όσον αφορά την αλληλεπίδραση αλυσίδας είναι η τεταρτοταγής δομή. Αποτελείται από έναν συνδυασμό δύο ή περισσότερων αλυσίδων για την ολοκλήρωση μιας μονάδας. Ο προσδιορισμός της τεταρτοταγούς δομής χρησιμοποιεί διάφορες πειραματικές τεχνικές που απαιτούν δείγματα πρωτεϊνών.
Δημιουργήστε αφύσικα υπάρχοντες DNA
Τα επίπεδα δομής πρωτεϊνών είναι πρωτογενείς, δευτερογενείς, τριτογενείς και τεταρτοταγείς δομές.
Οι δομές της πρωτεΐνης μπορούν να εξελιχθούν, όπως ένας τομέας πρωτεΐνης, ο οποίος μπορεί να λειτουργεί και να υπάρχει ανεξάρτητα. Οι αλληλουχίες DNA μπορούν επίσης να δημιουργήσουν αφύσικα υπάρχοντα DNA όπως ανασυνδυασμένες πρωτεΐνες. Στοιχεία όπως αυτά και περισσότερο διατηρούν τις δομές πρωτεϊνών πολύπλοκες.
Καθώς εξελίσσονται οι εξελίξεις στη δομική βιολογία, επιστήμονες, ερευνητές και μαθητές συνεχίζουν να μελετούν και να κατανοούν τις πολυπλοκότητες των πρωτεϊνικών δομών. Η πρόβλεψη, η οπτικοποίηση και η ανάλυση των πρωτεϊνικών δομών μπορούν τώρα να μελετηθούν χρησιμοποιώντας ακολουθίες κινουμένων σχεδίων. Ακολουθούν ορισμένα βήματα σχετικά με τον τρόπο δημιουργίας κινούμενων σχεδίων δομής πρωτεϊνών:
Κατεβάστε ένα εργαλείο που έχει σχεδιαστεί για κινούμενη οπτικοποίηση, ανάλυση και σχεδίαση δομής πρωτεΐνης και πρόβλεψης πρωτεϊνών. Μπορείτε να αγοράσετε ή να κατεβάσετε διάφορα προγράμματα μοριακής ζωτικότητας από τον Ιστό δωρεάν. Διαφορετικές εφαρμογές μπορούν να παρέχουν κινούμενες εικόνες μοριακών δομών, 3D animation εικονικής πραγματικότητας, εμφάνιση προσομοιώσεων μοριακής δυναμικής, εμφάνιση άλφα έλικα, DNA και DNA πολυμεράση, homeoboxes, beta φύλλο κ.λπ. Τέτοιο λογισμικό είναι εξοπλισμένο με εργαλεία σχεδίασης, προβολής, και χειρισμός δομών μεταξύ άλλων καθηκόντων. Παραδείγματα είναι τα Windows Protein Data Bank, Movie Mol, Visual Molecular Dynamics, Anthreprot, Storm, WinPep και Protein Advisor.
Μόλις εγκατασταθεί το λογισμικό, ακολουθήστε τα μαθήματα πριν χρησιμοποιήσετε το βοηθητικό πρόγραμμα. Εξοικειωθείτε με τις διαθέσιμες δυνατότητες που θα σας βοηθήσουν να πλοηγηθείτε εύκολα. Για παράδειγμα, το Protein Advisor, το οποίο είναι διαθέσιμο για υπολογιστές Macintosh, επιτρέπει την εύκολη πλοήγηση και χειρισμό όλων των καταχωρήσεων στο Protein Data Bank. Παρέχει οπτικοποίηση βιομοριακών δομών χρησιμοποιώντας κινούμενα σχέδια και στερεοφωνικές προβολές. Παρέχονται επίσης ειδικές δυνατότητες προβολής. Επιτρέπει επίσης στο χρήστη να βρει όλα τα άτομα σε μια καθορισμένη απόσταση και μπορεί να χειριστεί με το παράθυρο καταγραφής. Άλλες δυνατότητες περιλαμβάνουν μεταφορά υπολειμμάτων σε μια δομή βασισμένη σε ακολουθία. Σύγκριση δομών 3D, η οποία σας επιτρέπει να εξαγάγετε κοινές υποδομές πρωτεϊνών Σχέδιο τρισδιάστατης δομής που σας επιτρέπει να σχεδιάσετε και να επισημάνετε υπολείμματα σε βάσεις και ενώσεις, αναζήτηση κωδικού ταυτότητας για συγκεκριμένες δομές κ.λπ.
Οι πρωτεΐνες, ως κρίσιμα συστατικά των βιολογικών οργανισμών, διευκολύνουν τις περισσότερες από τις λειτουργίες της ζωής. Η μελέτη της πρωτεϊνικής δομής και της πρωτεϊνικής λειτουργίας είναι εξαιρετικά σημαντική για τη βιοχημεία, καθώς και για τις βιοφυσικές, βιοτεχνολογίες και φαρμακευτικές βιομηχανίες.
