Proteinler 4 seviyeli bir yapısal organizasyona sahiptir: primer, sekonder, tersiyer ve kuaterner. Bu yazıda bu organizasyon seviyeleri açıklanmış ve görsellerle desteklenmiştir.
Primer yapı kendine özgü amino asit diziliminden oluşan bir polipeptid zinciridir ve tek boyutludur. Bir proteinin primer yapısı genetik olarak belirlidir, bu yapının amino asit diziliminde meydana gelen herhangi bir değişiklik hücre için ciddi sonuçlar doğurabilir.
GÖRSEL - Primer yapı: amino asit zinciri
Örnek olarak, kanda oksijeni taşımaktan sorumlu olan protein yapılı hemoglobinin amino asit diziliminde meydana gelen değişimi verelim. Valin yerine glutamat amino asidinin gelmesiyle oluşan bu hastalıkta hemoglobinin suda çözünebilirlik özelliği neredeyse yok olur. Sonuç olarak bütün dokuların ihtiyacı olan oksijenin taşınmasında ciddi aksama meydana gelir.
Sekonder yapıya bakıldığında iki boyutlu olduğu görülür. Polipeptid zincirinin sarmal şeklinde kıvrılması sonucu bahsedilen 2 boyutlu yapı, alfa-heliks elde edilir. Zig-zag katlantıların meydana gelmesiyle de ise beta-yaprakları oluşur. Bu yapılarda konum olarak birbiri üstüne gelen amino asitler arasında hidrojen bağları kurulur. Bu hidrojen bağları sekonder yapının stabilitesini sağlar.
GÖRSEL - Sekonder yapı: kıvrılma ve katlanma
Tersiyer yapı polipeptid zincirinin 3 boyutlu şeklini ifade eder. Proteinlerin tersiyer yapıları nasıl bir fonksiyona sahip olacaklarına göre değişkenlik gösterir yani fonksiyona özeldir.
Bu yapı, polipeptid zincirinin 2 uç noktasında bulunan amino asitleri komşu amino asitler kadar yakınlaştırabilir. Tersiyer yapıya destek sağlayan birden fazla bağ çeşidi bulunur. İki monomerin sülfidril grupları arasındaki disülfit köprüleri, hidrojen bağları, iyonik bağlar ve hidrofobik etkileşimler bu yapı oluşumunda yardımcıdır.
GÖRSEL - Tersiyer yapı: fonksiyonel protein
GÖRSEL - Tersiyer yapıdaki etkileşimler
Kuaterner yapı için fonksiyonellik kazanmış tersiyer yapıların oluşması ve bu yapıların birbirlerine yaklaşması gereklidir. Birden fazla polipeptid zinciri içeren proteinlerde her bir zincirin bir diğerine göre olan düzeni kuaterner yapıyı ifade eder.
Başka bir ifadeyle, kuaterner yapı birden fazla fonksiyonel proteinin belli bir düzen dahilinde bir araya gelmesi sonucu oluşur. Bu yapıda polipeptid zincirlerini birlikte tutan bağlar tersiyer yapıdakilere benzerdir.
GÖRSEL - Kuaterner yapı: çoklu polipeptid zinciri
Proteinler yapısal anlamda çok ciddi çeşitliliğe sahiptir. Farklı proteinlerin hem mimarileri hem de üç boyutlu yapıları farklıdır. Bu sayede spesifik görevlerin gerçekleştirilmesi sağlanır.
Bir hormonun her hücreye etki etmesini istemeyiz bu yüzden hedef hücrede o hormonun yapısını tanıyacak ve onu bağlayacak spesifik yapıda proteinlere ihtiyaç vardır. Bu sayede hormon hedef hücrede gerekli değişimlerin meydana gelmesini sağlayabilir.
Sonuç olarak, proteinlerde yapısal organizasyon 4 seviyelidir. Primer yapı en basit haldeki amino asit dizilimini ifade eder. Sekonder yapı kıvrılma, katlanma ve hidrojen bağları oluşumuyla protein stabilitesinin sağlandığı yapıdır. Tersiyer yapı amino asitler arasındaki stabiliteyi artıracak daha fazla bağın oluştuğu ve polipeptid zincirinin fonksiyonel hale geçtiği yapıdır. Kuaterner yapı ise birden fazla fonksiyonel proteinin belli bir düzen dahilinde bir araya gelmeleri sonucu oluşturdukları yapıyı ifade eder. Proteinler; yapısal anlamda çok ciddi çeşitliliğe sahiptir, bu sayede spesifik görevlerin gerçekleştirilmesini sağlarlar.
Konuya ilişkin bilginizi tamamlamak ve kendinize seviye atlatmak için önceki ve sonraki yazılara göz atmayı ihmal etmeyin. Linklere aşağıdan ulaşabilirsiniz.