بنية ثانوية للبروتين

بنية بروتين أوليةبنية بروتين ثانويةبنية بروتين ثالثيةبنية بروتين رابعية
The image above contains clickable links
The image above contains clickable links
مخطط تفاعلي لبنية البروتين باستخدام PCNA كمثال (ببب 1AXC).

بروتين ثانوي البنية (بالإنجليزية: protein secondary structure )‏ في الكيمياء الحيوية والبيولوجيا البنائية هو البروتين في شكله العام الثلاثي الأبعاد المكون من قطاعات موضعية Local segments.[1][2][3] وتعرف البنية الثانوية بأنها نسق من الروابط الهيدروجينية في بروتين، مثل لولب ألفا وصحيفة بيتا التي تشاهد في تشكيل ذري بنائي.

بمعنى آخر البنية الثانوية تتمثل في نسق من الرابطات الهيدروجينية التي تربط بين ذرة هيدروجين في جزيء أمين وذرة أكسجين في جزيءكربونيل وتكون موجودة في رابطة ببتيدية لأحد البروتينات.

يمكن لأخصائيي النظم البلورية تعيين البنية الثانوية للمواد وتسجيلها في بنك بيانات البروتين. العنصران الثانويان الأكثر شيوعا هما لوالب ألفا وصفائح بيتا، على الرغم من أن دوران بيتا وحلقات أوميغا تحدث أيضا.

وعادة ما تشكل عناصر الهيكل الثانوي بشكل عفوي كوسيط قبل طي البروتين في هيكله ثلاثي الأبعاد ثلاثي الأبعاد. ويعرف الهيكل الثانوي رسميا بنمط الروابط الهيدروجينية بين ذرات الهيدروجين الأميني وأكسجين الكربوكسيل في العمود الفقري للببتيد. ويمكن بدلا من ذلك تحديد الهيكل الثانوي على أساس النمط العادي من زوايا ثنائي السطوح العمود الفقري في منطقة معينة من مؤامرة راماشاندران بغض النظر عما إذا كان له روابط الهيدروجين الصحيحة.

وقدم مفهوم الهيكل الثانوي لأول مرة من قبل كاج ألريك ليندرستروم لانج في ستانفورد في عام 1952.  وهناك أنواع أخرى من البوليمرات الحيوية مثل الأحماض النووية تمتلك أيضا هياكل ثانوية مميزة.

الأنواع

أكثر الهياكل الثانوية شيوعا هي خلاطات ألفا وصفحات بيتا.

واللوالب الأخرى، مثل لولب 310 ولولب π تكون لها أنماط مواتية هيدروجين مواتية، ولكنها نادرا ما تلاحظ في البروتينات الطبيعية إلا في نهايات لولب α بسبب التعبئة العمود الفقري غير المواتية في وسط اللولب.إن المنعطفات الضيقة والحلقات الفضفاضة والمرنة تربط عناصر الهيكل الثانوي «العادية». لفائف عشوائية ليست بنية ثانوية حقيقية، ولكن هو فئة من المطابقة التي تشير إلى غياب الهيكل الثانوي العادية. الأحماض الأمينية تختلف في قدرتها على تشكيل مختلف عناصر الهيكل الثانوي. البرولين والجليكاين تعرف أحيانا باسم «قواطع الحلزون» لأنها تعطل انتظام التشكيل الفقري لولب α. ومع ذلك، على حد سواء لديهم قدرات التوافق غير عادية وتوجد عادة في المنعطفات. الأحماض الأمينية التي تفضل اعتماد التوافق حلزونية في البروتينات تشمل الميثيونين، ألانين، ليوسين، الغلوتامات وليسين («مالك» في الأحماض الأمينية الأحرف حرف واحد)؛ وعلى النقيض من ذلك، فإن المخلفات العطرية الكبيرة (التربتوفان، التيروزين والفينيل ألانين) والأحماض الأمينية المتفرعة من C (إيزولوسين، فالين، وثريونين) تفضل اعتماد توافق β-ستراند.

ومع ذلك، هذه التفضيلات ليست قوية بما فيه الكفاية لإنتاج طريقة موثوق بها للتنبؤ بنية ثانوية من تسلسل وحده. ويعتقد أن الاهتزازات الجماعية ذات التردد المنخفض تكون حساسة للصلابة المحلية داخل البروتينات، وكشف عن هياكل بيتا لتكون أكثر جمودا من البروتينات ألفا أو مختلطة بشكل عام.  قياسات نثر النيوترون قد ربطت مباشرة السمة الطيفية في ~ ثز ~ إلى الاقتراحات الجماعية للهيكل الثانوي للبروتين بيتا غفب. قد تكون أنماط الترابط الهيدروجيني في الهياكل الثانوية مشوهة بشكل كبير، مما يجعل التحديد التلقائي للهيكل الثانوي صعبا. هناك عدة طرق لتحديد بنية البروتين بشكل رسمي

التحديد التجريبي

يمكن تقدير محتوى البنية الثانوية الخام للبوليمر الحيوي (على سبيل المثال، «هذا البروتين هو 40٪ α-هيليكس و20% β-شيت.») مطيافيا.   وبالنسبة للبروتينات، فإن الطريقة الشائعة هي الأشعة فوق البنفسجية البعيدة المدى (الأشعة فوق البنفسجية فوق البنفسجية، 170-250 نانومتر). يشير الحد الأدنى المزدوج وضوحا في 208 و222 نانومتر هيكل لولب α، في حين أن الحد الأدنى واحد في 204 نانومتر أو 217 نانومتر يعكس هيكل عشوائي لفائف أو β ورقة، على التوالي.

وهناك طريقة أقل شيوعا هي الطيف بالأشعة تحت الحمراء، الذي يكشف الاختلافات في التذبذبات السندات من مجموعات أميد بسبب الهيدروجين الرابطة. وأخيرا، يمكن تقدير محتويات هيكل الثانوي بدقة باستخدام التحولات الكيميائية لطيف NMR غير مخصص في البداية.

تنبؤ الهيكل

تمثيل مجسم لبروتين ميوغلوبين الذي يربط الأكسجين في الخلايا الدموية الحمراء. لوالب ألفا مميزة باللون الأزرق كشرائط عريضة، وتظهر أيضا ملفات عشوائية random coil كخطوط زرقاء. ولا توجد صفحات بيتا.
(كان هذا البروتين أول بروتين يكشف عن بنيته بطريقة التعيين البلوري بالأشعة السينية، وقام بها العالمان ماكس بيروتس وجون كندرو في عام 1958، وحصلا بسبب هذا السبق العلمي على جائزة نوبل في الكيمياء في عام 1962).

إن التنبؤ بالهيكل الثالث للبروتين من تسلسل الأحماض الأمينية هو مشكلة صعبة للغاية (انظر التنبؤ ببروتين البروتين)، ولكن استخدام تعريفات البنية الثانوية البسيطة هي أكثر قابلية للمسار. كانت الطرق المبكرة للتنبؤ بالهيكل الثانوي تقتصر على التنبؤ بالدول الثلاث السائدة: الحلزون، أو الورقة، أو الملف العشوائي. واستندت هذه الأساليب على بروتينات الحلزون أو صفائح تشكيل الأحماض الأمينية الفردية، وأحيانا إلى جانب قواعد لتقدير الطاقة الحرة لتشكيل عناصر الهيكل الثانوي. وكانت هذه الأساليب دقيقة ~ 60٪ عادة في التنبؤ أي من الدول الثلاث (هيليكس / ورقة / لفائف) تتبنى بقايا. كانت الطريقة الأولى المستخدمة على نطاق واسع للتنبؤ بنية البروتين الثانوي من تسلسل الأحماض الأمينية طريقة شو-فسمان.

وقد أجريت زيادة كبيرة في الدقة (إلى ما يقرب من 80% تقريبا) من خلال استغلال محاذاة تسلسل متعددة. مع العلم أن التوزيع الكامل للأحماض الأمينية التي تحدث في موقع (وفي جوارها، وعادة ما تكون 7 بقايا على كلا الجانبين) طوال التطور يوفر صورة أفضل بكثير للميول الهيكلية بالقرب من هذا الموضع. للتوضيح، بروتين معين قد يكون الجلايسين في موقف معين، والتي في حد ذاتها قد تشير إلى ملف عشوائي هناك. ومع ذلك، قد تكشف محاذاة تسلسل متعددة أن الأحماض الأمينية تفضل الحلزون تحدث في هذا الموقف (والمواقف القريبة) في 95٪ من البروتينات متماثلة التي تمتد ما يقرب من مليار سنة من التطور. وعلاوة على ذلك، من خلال فحص متوسط هدروفوبيسيتي في ذلك والمواقف القريبة، نفس المحاذاة قد تشير أيضا إلى نمط من بقايا المذيبات إمكانية الوصول يتفق مع لولب α. مجتمعة، وهذه العوامل تشير إلى أن الجلايسين من البروتين الأصلي يعتمد هيكل لولب α، بدلا من لفائف عشوائية. وتستخدم عدة أنواع من الطرق للجمع بين جميع البيانات المتاحة لتشكيل التنبؤ حالة 3، بما في ذلك الشبكات العصبية، ونماذج ماركوف خفية وآلات ناقلات الدعم.

 توفر أساليب التنبؤ الحديثة أيضا درجة الثقة لتنبؤاتها في كل موقف. وقد تم قياس أساليب التنبؤ بالهيكل الثانوي بشكل مستمر، على سبيل المثال، إيفا (معيار). وبناء على هذه الاختبارات، كانت الأساليب الأكثر دقة هي بسيبريد، سام، بورتر، بروف، وسابل.  ويبدو أن المجال الرئيسي للتحسين هو التنبؤ بالخطوط β؛ وتوقعت بقايا بثقة كما β حبلا من المرجح أن يكون ذلك، ولكن الطرق هي عرضة للتغاضي عن بعض شرائح β حبلا (السلبيات كاذبة).

ومن المرجح أن يكون الحد الأعلى لدقة التنبؤ بنسبة 90٪ عموما، وذلك بسبب الخصوصيات الخاصة بالطريقة المعيارية (دسب) لتخصيص فئات الهيكل الثانوي (هيليكس / ستراند / سويل) إلى هياكل بدب، والتي تقاس عليها التنبؤات.

التنبؤ الدقيق للهيكل الثانوي هو عنصر أساسي في التنبؤ بالهيكل الثالث، في جميع الحالات أبسط (نمذجة التناظر). على سبيل المثال، نمط التنبؤ بثقة من ستة عناصر هيكل ثانوي βαββαβ هو توقيع أضعاف فيريدوكسين.

تطبيقات

ويمكن استخدام كل من البروتين والهياكل الثانوية الحمض النووي للمساعدة في محاذاة تسلسل متعددة. ويمكن جعل هذه المحاذاة أكثر دقة من خلال إدراج معلومات الهيكل الثانوي بالإضافة إلى معلومات تسلسل بسيطة.

هذا هو في بعض الأحيان أقل فائدة في الحمض النووي الريبي لأن الاقتران قاعدة هو أكثر تحفظا بكثير من تسلسل. ويمكن في بعض الأحيان العثور على علاقات بعيدة بين البروتينات التي تكون هياكلها الأولية غير قابلة للتخليق عن طريق الهيكل الثانوي.

وقد تبين أن لولب- α هي أكثر استقرارا وقوية للطفرات وديسيغنيبل من β فروع في البروتينات الطبيعية، وبالتالي تصميم وظيفية جميع البروتينات α من المرجح أن يكون أسهل أن تصميم البروتينات مع كل من الحلزون والخيوط. وقد تم تأكيد هذا مؤخرا تجريبيا.

انظر أيضاً

مراجع

  1. ^ Steven Bottomley (2004). "Interactive Protein Structure Tutorial". مؤرشف من الأصل في 2011-03-01. اطلع عليه بتاريخ 2011-01-09.
  2. ^ Calligari, Paolo A.; Kneller, Gerald R. (1 Dec 2012). "ScrewFit: combining localization and description of protein secondary structure". Acta Crystallographica Section D (بالإنجليزية). 68 (12): 1690–1693. DOI:10.1107/s0907444912039029. ISSN:0907-4449. Archived from the original on 2019-12-13.
  3. ^ Richards FM، Kundrot CE (1988). "Identification of structural motifs from protein coordinate data: secondary structure and first-level supersecondary structure". Proteins. ج. 3 ع. 2: 71–84. DOI:10.1002/prot.340030202. PMID:3399495.

Read other articles:

Karnklao Duaysienklao Karnklao Duaysienklao atau Grace (lahir 10 Desember 1988) adalah seorang pemeran, penyanyi, dan model Thailand. Ia merupakan pemenang Miss Teen Thailand 2004. Ia membintangi berbagai drama, yakni Rerng Rita (2020), Suay Sorn Kom (2019), Reun Manut (2019). Ia memiliki 2 adik perempuan, Grand Punwarot Duaysienklao dan Grant Duayklao Duaysienklao.[1] Referensi ^ Berikut Fakta dan Biodata Grace Karnklao Duaysienklao Pemain Drag, I Love You The Series, Nama Asli, IG, ...

 

Jimmy VasserVasser di Long Beach, 2008KebangsaanAmerika SerikatLahir20 November 1965 (umur 58)Canoga Park, California, U.S.Gelar juara1996 PPG Indy Car World Series ChampionKarier Champ Car233 lomba dalam kurun waktu 16 tahunTahun aktif1992–2006, 2008TimHayhoe/Cole Racing (1992–1994)Target Chip Ganassi Racing (1995–2000)Patrick Racing (2001)Rahal Letterman Racing (2002)American Spirit Team Johansson (2003)PKV Racing (2004–2006)KV Racing (2008)Hasil terbaik1st (1996)Lomba pertama1...

 

Epiros pada zaman Yunani Kuno. Tymfaia (bahasa Yunani Kuno: Τυμφαία, translit. Tymfaía) atau Stymfaia (Yunani: Στυμφαία, translit. Stymfaía) adalah suatu daerah Yunani Kuno terletak di Epiros, yang dihuni oleh suku Tymfaioi, suatu suku Yunani kuno di barat daya yang merupakan bagian dari koinon (wilayah kesukuan) Molossia.[1][2] Daerah suku itu dicaplok oleh dan menjadi bagian dari sebuah provinsi Kerajaan Makedon, bernama Makedonia Hulu, pad...

جاك أنغيل (بالإنجليزية: Jack Angel)‏  معلومات شخصية الميلاد 24 أكتوبر 1930   موديستو[1]  الوفاة 18 أكتوبر 2021 (90 سنة) [2]  ماليبو  مواطنة الولايات المتحدة  عدد الأولاد 3   الحياة العملية المدرسة الأم جامعة سان فرانسيسكو الحكومية  المهنة مؤدي أصوات،  وممثل م...

 

American retired baseball player and manager (born 1949) Baseball player Dusty BakerBaker with the San Francisco Giants in 1991Outfielder / ManagerBorn: (1949-06-15) June 15, 1949 (age 74)Riverside, California, U.S.Batted: RightThrew: RightMLB debutSeptember 7, 1968, for the Atlanta BravesLast MLB appearanceOctober 4, 1986, for the Oakland AthleticsMLB statisticsBatting average.278Home runs242Runs batted in1,013Managerial record2,183–1,862Winning %.54...

 

Pour les articles homonymes, voir Madagascar (homonymie). Madagascar(mg) Repoblikan'i Madagasikara (fr) République de Madagascar Drapeau de Madagascar Emblème de Madagascar Devise en malgache : Fitiavana, Tanindrazana, Fandrosoana (« Amour, Patrie, Progrès ») Hymne en malgache : Ry Tanindrazanay malala ô (« Ô, notre chère patrie ») Fête nationale 26 juin · Événement commémoré Indépendance vis-à-vis de la France (19...

此條目可参照英語維基百科相應條目来扩充。 (2021年5月6日)若您熟悉来源语言和主题,请协助参考外语维基百科扩充条目。请勿直接提交机械翻译,也不要翻译不可靠、低品质内容。依版权协议,译文需在编辑摘要注明来源,或于讨论页顶部标记{{Translated page}}标签。 约翰斯顿环礁Kalama Atoll 美國本土外小島嶼 Johnston Atoll 旗幟颂歌:《星條旗》The Star-Spangled Banner約翰斯頓環礁�...

 

1967 single by the Beatles This article is about the song. For other uses, see Hello Goodbye (disambiguation). Hello, GoodbyeUS picture sleeveSingle by the BeatlesB-sideI Am the WalrusReleased24 November 1967 (1967-11-24)Recorded2 October – 2 November 1967StudioEMI, LondonGenrePop,[1] psychedelia[2]Length3:27Label Parlophone (UK) Capitol (US) Songwriter(s)Lennon–McCartneyProducer(s)George MartinThe Beatles singles chronology All You Need Is Love...

 

حركة الذرات والجزيئات في الغاز. وتعبر درجة حرارة الغاز عن متوسط طاقة حركة الذرات والجزيئات. ملحوظة : خفضت السرعات الحقيقية لذرات الغاز في هذه الصورة نحو (مليون مليون) مرة حركة حرارية لجزء من جزيئ بروتين. الطاقة الحرارية شكل معهود من أشكال الطاقة، يتم انتقالها عن طريق التو...

Bonnanaro BunnànnaruKomuneComune di BonnanaroLokasi Bonnanaro di Provinsi SassariNegaraItaliaWilayah SardiniaProvinsiSassari (SS)Pemerintahan • Wali kotaAntonio MarrasLuas • Total21,84 km2 (8,43 sq mi)Ketinggian405 m (1,329 ft)Populasi (2016) • Total977[1]Zona waktuUTC+1 (CET) • Musim panas (DST)UTC+2 (CEST)Kode pos07043Kode area telepon079Situs webhttp://www.comune.bonnanaro.ss.it Bonnanaro (bahasa Sardini...

 

نوع اجتماعيمعلومات عامةصنف فرعي من معايير إجتماعيةهوية جزء من التعدد الجنسيجنس البشرsex or gender (en) جانب من جوانب هوية جنسية يدرسه دراسات النوع الاجتماعيعلم الاجتماعفلسفة ممثلة بـ التناقض الكامل للنوعgender norm (en) gender stereotype (en) لديه جزء أو أجزاء تعبير جنسانيالأدوار الاجتماعية ال...

 

2021 EP by TaeminAdviceEP by TaeminReleasedMay 18, 2021 (2021-05-18)Recorded2021GenreR&BDance-popLength16:51LanguageKoreanLabelSMProducerCutfatherPhDScore (13)MoonshineRyan S. JhunRoel RatsSquar (Blur)Wooon (Blur)Taemin chronology Never Gonna Dance Again(2020) Advice(2021) Guilty(2023) Singles from Advice AdviceReleased: May 18, 2021 Advice is the third Korean extended play (sixth overall) recorded by South Korean singer Taemin. It was released on May 18, 2021, by ...

Region in Illinois and Indiana The Wabash River, shown within its drainage basin. The Wabash Valley is a region located in sections of both Illinois and Indiana. It is named for the Wabash River and, as the name is typically used, spans the middle to the middle-lower portion of the river's valley and is centered at Terre Haute, Indiana. The term Wabash Valley is frequently used in local media in Clinton, Lafayette, Mount Carmel, Princeton, Terre Haute, and Vincennes all of which are either on...

 

LG.Philips DisplaysCompany typeJoint VentureIndustryConsumer electronicsFounded2001; 23 years ago (2001)Defunct2007; 17 years ago (2007)FateBankruptcyHeadquartersHong Kong[1]Area servedWorldwideKey peopleMr. Jeong IL Son(CEO), Mr. Paul Verhagen(CFO), Mr. Wiebo Jan Vaartjes(CSO), Mr. Soo Dyeog Han(COO)[2][3]ProductsCathode Ray Tubes(CRTs), Deflection Yokes and related materialsRevenue US$2 Billion (2005)[4]Net income US$618 mi...

 

British examination board based in Wales This article may rely excessively on sources too closely associated with the subject, potentially preventing the article from being verifiable and neutral. Please help improve it by replacing them with more appropriate citations to reliable, independent, third-party sources. (September 2018) (Learn how and when to remove this message) WJECCBAC (Welsh)Headquarters of the WJECFormation1948; 76 years ago (1948)[1]PurposeExam...

Wit

Form of humour This article is about the form of humor. For other uses, see Wit (disambiguation). Wisecrack redirects here. For other uses, see Wisecrack (disambiguation). Look up wit in Wiktionary, the free dictionary. The feast of reason... — James Gillray (1797) Wit is a form of intelligent humour—the ability to say or write things that are clever and typically funny.[1] Someone witty is a person who is skilled at making clever and funny remarks.[1][2] Forms of ...

 

Stringed instrument playing technique G run in G major variation[1] Playⓘ contains both hammer-ons and a pull-off. A pull-off is a stringed instrument playing and articulation technique performed by plucking or pulling the finger that is grasping the sounding part of a string off the fingerboard of either a fretted or unfretted instrument. This intermediate- to advanced playing technique is done using the tip of a finger or fingernail on the fretting hand. Pull-offs are done to faci...

 

Untitled (Sculpture by Krol)Year1973 (1973)TypePainted metalDimensions290 cm × 200 cm × 370 cm (114 in × 78 in × 144 in)LocationPickwick Farms, Indianapolis, IndianaCoordinates39°55′24″N 86°11′13″W / 39.92333°N 86.18694°W / 39.92333; -86.18694OwnerPickwick Farms Untitled (Krol) is a public artwork by American artist Ronald W. Krol. It is located on the grounds of Pickwick Farms, ...

Als Marktgleichgewicht bezeichnet man in der Wirtschaftswissenschaft die Marktentwicklung auf einem Markt, in der die Menge des Angebots gleich der Nachfragemenge ist. Diese Menge wird als Gleichgewichtsmenge bezeichnet. Inhaltsverzeichnis 1 Allgemeines 2 Geschichte 3 Annahmen und Definitionen 3.1 Nachfrage 3.2 Angebot 4 Bestimmung des Gleichgewichtspreises 4.1 Veränderung der Nachfrage 4.2 Veränderung des Angebots 5 Elastizität 6 Anomalien 6.1 Angebotsanomalien 6.2 Preisanomalien 6.3 Defi...

 

National Archive of South SudanAgency overviewFormed2005HeadquartersJuba, South SudanEmployees10Parent departmentMinistry of Culture, Youth and Sports The National Archive of South Sudan is located in Juba, South Sudan. The collection consists of tens of thousands of Sudanese and Southern Sudanese government documents running from the early 1900s, through the independence of Sudan in 1956 and Sudan's First (1955–1972) and Second (1983–2005) civil wars, to the late 1990s.[1] The a...