Dobrodošli na portal molekularne i ćelijske biologije. Molekularna biologija je studija biologije na molekularnom nivou. Ovo polje se preklapa sa drugim oblastima biologije i hemije, a posebno genetike i biohemije. Citologija izučava svojstva ćelija uključujući nihova fiziološka svojstva, njihovu strukturu, organele koje one sadrže, interakcije sa njihovim okruženjem, njihov životni ciklus, deobu i smrt. Molekularna i ćelijska biologija su međusobno povezane, pošto se većina svojstava i funkcija ćelije može opisati na molekularnom nivou.
Mesto vezivanja enzima za koje se normalno vezuje supstrat može alternativno da veže kompetitivni inhibitor, čime se sprečava pristup supstrata. Dihidrofolatnu reduktazu inhibira metotreksat, koji sprečava vezivanje njenog supstrata, folne kiseline. Mesto vezivanja je obojeno plavo, inhibitor zeleno, a supstrat crno. (PDB: 4QI9)
Inhibitor enzima je molekul koji se vezuje za enzim i umanjuje njegovu aktivnost. Pošto blokiranje enzimske aktivnosti može da uzrokuje uginuće patogena ili da koriguje metaboličku neuravnoteženost, stoga su mnogi lekovi inhibitori enzima. Inhibitori enzima se takođe koriste kao pesticidi. Nisu svi molekuli koji se vezuju za enzime inhibitori; aktivatori enzima se vezuju za enzime i povećavaju njihovu aktivnost, dok se enzimski supstrati vezuju i bivaju konvertovani do produkata u normalnom katalitičkom ciklusu enzima.
Vezivanje inhibitora može da spreči pristup supstrata enzimskom aktivnom mestu i/ili omete enzim pri katalizi biohemijske reakcije. Vezivanje inhibitora može da bude reverzibilno ili ireverzibilno. Ireverzibilni inhibitori obično reaguju sa enzimom i hemijski ga menjaju (npr. formiranjem kovalentne veze), te modifikuju ključne aminokiselinske ostatke neophodne za enzimatsku aktivnost. Nasuprot ovome, reverzibilni inhibitori se vezuju nekovalentno, te se različiti tipovi inhibicije javljaju zavisno od toga da li se inhibitori vezuju za enzim, za enzimsko-supstratni kompleks, ili za oboje.
Mnogi molekuli lekova su inhibitori enzima, tako da je njihovo otkrivanje i poboljšanje aktivna oblast istraživanja u biohemiji i farmakologiji. Medicinski enzimski inhibitori se često vrednuju po svojoj specifičnosti (svom odsustvu vezivanja za druge proteine) i svojoj potentnosti (svojoj konstanti disocijacije, koja je indikator koncentracije neophodne za inhibiciju enzima). Visoka specifičnost i potentnost su preduslovi da lek ispoljava mali broj nuspojava i stoga nisku toksičnost.
Enzimski inhibitori se isto tako javljaju u prirodi i učestvuju u regulaciji metabolizma. Na primer, enzimi u metaboličkom putu mogu da budu inhibirani produktima daljih koraka puta. Ovaj tip povratne sprege usporava ćelijsku proizvodnu liniju kad produkti počnu da se nakupljaju, i to je jedan od važnih načina održavanja homeostaze u ćelijama. Drugi ćelijski enzimski inhibitori su proteini, koji se specifično vezuju za i inhibiraju enzimsku metu. To može da pomogne u kontroli enzima, koji bi inače mogli da oštete ćeliju, kao što su proteaze ili nukleaze. Jedna detaljno okarakterisana klasa inhibitornih molekula su ribonukleazni inhibitori, koji se vezuju za ribonukleaze formirajući jednu od najčvršćih poznatih protein—protein interakcija. Prirodni enzimski inhibitori takođe mogu da budu otrovi i da se koriste kao vid odbrane od predatora, ili kao način ubijanja plena.
ABC proteini su članovi proteinske superfamilije, koja je jedna od najvećih i najstarijih familija sa predstavnicima u svim postojećim taksonomskim razdelima, od prokariota do ljudi. ABC transporteri se obično sastoje od višestrukih podjedinica, jedna ili dve od kojih su transmembranski proteini i jedna ili dve su za membranu vezane ATPaze. ATPazne podjedinice koriste energiju vezivanja i hidrolize adenozin trifosfata (ATP) za translokaciju raznih supstrata kroz membrane, bilo za prezimanje ili eksport supstrata. Većina mada ne svi sistemi takođe imaju ekstracitoplazmični receptor, protein za koji se vezuje rastvorak. Neke homologne ATPaze funkcionišu u procesima koji nisu vezani za transport, kao što je translacija RNK i popravka DNK.
Rozalind Elsi Franklin (engl.Rosalind Elsie Franklin; 25. jul1920 — 16. april1958) je bila britanskibiofizičar i kristalograf. Njen rad sadrži ključni doprinos razumevanju fine molekulske strukture DNK, RNK, virusa, uglja i grafita. Najpoznatija je po radu na DNK jer dezoksiribonukleinska kiselina ima esencijalne uloge u ćelijskom metabolizmu i genetici. Otkriće njene strukture je pomoglo naučnicima da razumeju način na koji se genetička informacija prenosi sa roditelja na decu.
...da je Robert Huk skovao biološki termin ćelija -- koji je tako nazvao zbog negovih opservacija biljnih ćelija koje su ga podsećale na monaške ćelije?
Slede ilustruje struktura i skraćenice 21 aminokiseline koje su direktno kodirane za sintezu proteina u genetičkom kodu eukariota. Strukture koje su date u nastavku su standardne hemijske strukture, a ne tipični bipolni oblici koji postoje u vodenim rastvorima.
Grupisana tabela 21 aminostrukture, nomenklatura i pKa vrednosti njihovih bočnih grupa
