C. NƯỚC – PHÂN TỬ NUễI DƯỠNG SỰ Sễ́NG
40 Sự hỡnh thành liờnkết peptit này đó giải phúng 1 phõn tử nước.
cỏc chuỗi poly peptit khỏc nhau (khỏc nhau về số lượng, thành phần, trỡnh tự cỏc axit amin), điều đú đó tạo nờn tớnh đa dạng về cấu trỳc của prụtein 41 .
3.1.3.2. Liờn kết hydro và cấu trỳc bậc hai của prụtein
Cấu trỳc bậc hai của phõn tử prụtein là kết quả của sự tương tỏc khụng gian giữa cỏc gốc axit amin ở gần nhau trong mạch poly peptit nhờ cỏc mối liờn hệ H2 theo nguyờn tắc nhất định, làm cho chuỗi poly peptit xoắn lại theo chiều xoắn α hoặc dạng nếp gấp β 42 (Hỡnh 29)
Hỡnh 29. Cấu trỳc bậc 2 của protein
Chiều xoắn α là xoắn phải (thuận chiều kim đồng hồ). Trong cấu trỳc xoắn giữa 2 gốc axit amin kế tiếp nhau cú khoảng cỏch dọc theo trục xoắn là 1,5A° và gúc quay 100°. Một vũng xoắn cú 3,6 gốc axit amin chiều cao 5,4A°chiều dài cỏc đoạn xoắn α thường ngắn hơn 40A°.
Cấu trỳc nếp gấp β được tỡm thấy trong sợi Fibrin của tơ nú khỏc với xoắn α
ở một số điểm chủ yếu sau:
+ Đoạn polypeptit cú phiến gấp β thường dạng duỗi dài.
+ Khoảng cỏch trờn trục giữa 2 gốc axit amin kề nhau là 3,5A°(xoắn α = 1,5A°).
3.1.3.2. Liờn kết cầu di sulfit ( - S – S -) và cấu trỳc bậc 3 của protein
Về mặt húa học, trong cỏc gốc R ở cỏc axit amin khỏc nhau chứa cỏc nhúm định chức húa học (-SH) chỳng cú thể hỡnh thành thờm cỏc liờn kết húa học (- S- 41 Sự gắn kết giữa cỏc axit amin trong tế bào chịu sự kiểm soỏt của một tổ hợp cỏc chất và enzim (quỏ trỡnh phiờn mó, giải mó), số lượng thành phần, trỡnh tự sắp xếp của cỏc axit amin trong chuỗi poly pộp tớt là do trật tự cỏc bộ ba mó húa trờn gen cấu trỳc qui định.
S-) làm cho cỏc axit amin tuy ở những vị trớ rất xa nhau trong phõn tử protein nhưng vẫn bị kộo lại gần nhau. Kết quả là “cấu trỳc dặc thự bậc 2 của protein bị phỏ vỡ, phõn tử protien bị cuộn lại thành dạng cầu. Ở dạng cấu trỳc hỡnh cầu và cú 1 chuỗi poly peptit thỡ phõn tử protein được gọi là cấu trỳc bậc 3.
Vớ dụ: Khi phõn tớch cấu trỳc phõn tử enzim ribonucleaz, phõn tử prụtein cấu trỳc lờn nú cú một chuỗi poly peptit bao gồm 124 axit amin, trong đú cú 4 cầu - S - S - được tạo thành giữa cỏc gốc Xistein ở cỏc vị trớ sau: 26 - 84, 40- 95, 58- 110, 65- 72. Khi dựng Urờ hoặc Guanidin clorua làm phỏ vỡ cỏc liờn kết hoỏ trị của prụtờin, sau đú dựng β Micaptoetanol ở nồng độ dư thừa để khử tất cả 4 cầu disunphua tạo thành 8 nhúm - SH, tự do trong phõn tử. Kết quả là phõn tử Enzim bị duỗi ra và mất hoạt tớnh xỳc tỏc.
Như vậy cấu trỳc bậc 3 của prụtein được dựa trờn cơ sở cấu trỳc bậc 2 của prụtein bằng cỏch hỡnh thành thờm cỏc liờn kết cầu -S-S- của gốc R.
3.1.3.4. Cỏc liờn kết Vandec – Van đó hỡnh thành cấu trỳc bậc 4 của protein
Khi nghiờn cứu cỏc prụtein dạng cầu tan trong nước, cho thấy chỳng thường cú dạng hỡnh cầu trong đú cỏc gốc kỵ nước quay vào trong cỏc gốc ưa nước quay ra ngoài. Khi phỏ vỡ lực tương tỏc Vandecvan cỏc nhà nghiờn cứu thu được kết quả đỏng bất ngờ là “số lượng cỏc phõn tử protein dạng cầu tăng đột
biến”. Qua đú chứng tỏ cú những phõn tử protein được cấu tạo từ nhiều chuỗi
polypeptớt và cỏc tương tỏc Vandec – Van đó làm cho cỏc phõn tử protein gắn kết lại với nhau. Cỏc phõn tử protein được cấu tạo từ nhiều chuỗi polypeptớt như trờn được gọi là protein cấu trỳc bậc 4 (43). Vớ dụ: Phõn tử Hb của người cú 4 chuỗi peptit sắp xếp thành khối dạng cầu mỗi chuỗi cú một nhõn hem là trung tõm liờn kết O2 . HbA của người lớn gồm hai chuỗi α và hai chuỗi β. Mỗi chuỗi
α đều tiếp xỳc với hai chuỗi b và cú một số ớt tương tỏc giữa cỏc chuỗi cựng 1 loại dưới tỏc dụng của ure. HbA cú thể bị phõn ly thuận nghịch như sau:
α2β2 <==> 2α + 2β
Khi cỏc chuỗi α và β liờn kết với O2 làm cho cơ thể tớch HbA giảm đi một chỳt sau đú trở lại trạng thỏi bỡnh thường.
Trong 4 bậc cấu trỳc trờn thỡ nghiờn cứu cấu trỳc bậc 1 của prụtein là hết sức quan trọng vỡ: