ביוכימיה - פרק 2: מבנה ופעילות של חלבונים

הקשר הוא בין קרבוניל של הח"א בעמדה X לאמין בחומצה אמינית X+4

זווית הסיבוב היא 100 מעלות

רצף של ח"א שליליות ייטו פחות ליצור הליקס בחומציות 7 בגלל הדחייה החשמלית לעומת זאת בחומציות נמוכה הנטייה ליצור הליקס תתגבר בשל פרוטונציה שיעבור השייר הקרבוקסילי השלילי וניטרול המטען החשמלי שלו

רצף של ח"א חיוביות יעדיף ליצור הליקס בעיקר כשהחומציות גבוהה כאשר הקבוצות האמיניות שלו ימסרו פרוטון ויאבדו מטען חשמלי חיובי

בכל קשר פפטידי יש דיפול חשמלי קטן --- > מתיישרים לאורך קשרי המימן ---> ייצוב ---> נוצר דיפול לאורך הסליל שמגדיל מעט את אורכו מסיבה זו שייר R חיוביים ייטו להימצא קרוב יותר לצד הקרבוקסילי ובכך ייצבו אותו בעוד שקבוצות שליליות ימצאו קרוב יותר לקצה האמיני

סיבוב גמא פחות נפוץ

מציגים מספר מבנים שניוניים שונים ולרוב בעלי תפקיד קטליטי ובקרתי נכון לגבי חלבונים גלובולאריים הבדל נוסף בין הסיביים לגלובולאריים הוא שהם יהיו בצורה ספרית כדורית מורכבת לעומת הצורה השלישונית הפשוטה של הסיביים

אלפא קרטין הוא חלבון סיבי המצוי רק ביונקים. מצוי בשיער בפרווה בציפורניים בקרן הקרנף בסביבה החיצונית של העור וכו'. מבנה חוזרני- אלפא הליקס ימני. מספר סלילים כאלה נארגים למבנה רביעוני הקרוי coiled- coil

1. צורת ההתארגנות: שני סיבי אלפא קרטין נארגים אחד על השני כשהקצוות שלהם שומרים על הכיווניות. קצה אמיני לאמיני (=מקביל). ההסתלסלות של שני הסיבים אחד על השני היא שמאלית וכל אחד בנפרד הוא ימני. השייריםנארגים אחד על השני ומאפשרים אריזה צמודה וחזקה.

2. שני דימרים כמו אלו שצויינו קודם מתלפפים אחד על השני באופן אנטי פרללי כך שבכל קצה יש שני קצוות קרבוקסילים ושניים אמינים.

3. בהמשך שני דימרים ייצרו אוקטמר

4. הגברת היציבות והכוח של סיב האלפא קרטין מתרחשת הודות לקשרים הדי- סולפידים. ריבויים יביא לסיב חזק יותר. למשל בקרנף 18% מכלל הח"א הן ציסטאין המעורבות בקשר הדי- סולפידי

כאשר מחממים שיער הוא עובר מתיחה וסלילי האלפא הופכים לגדילי בטא. ובקירור באופן ספונטני המצב יחזור לקדמותו לכן כשרוצים לבצע החלקה קבועה יש צורך: 1.הוספת חומר מחזר - הרס קשרי די סולפיד. 2. חימום בפן - שבירת ר=קשרי המימן בין סלילי האלפא במבנה הקרטין. 3.תמיסה המכילה חומר מחמצן המוביל ליצירת קשרי די סולפיד חדשים השונים מאו בהתחלתו.

הרצף בנוי לרוב כחזרות של טריפפטיד: G-X-Y כך ש- G היא גליצין, X היא כל ח"א ובד"כ נוטה להיות פרולין, Y יכולה להיות כל ח"א אבל נוטה להיות - הידרוקסי פרולין. מאחר שגליצין היא הקטנה ביותר היא מאפשרת את הקרבה של שרשראות האלפא ואת צימודן אחת לשנייה בהתלופפות. הנוכחות של פרולין הידרוקסי מאפשרת ליצור את צורת הקולגן, היא מיוחדת ונוצרת ע"י הידרוקסילציה של ח"א פרולין, תהליך המצריך ויטמין C וכשקיים מחסור בו יש את מחלת יורדי הים (scurvy) בנוסף גם ליזין עוברת הידרוקסילציה להידרוקסי - ליזין על השייר שלה עוד בתוך התא במהלך מסלול ההפרשה, פעולה שמאפשרת יצירת קשרי צילוב בין ליזין להידרוקסי ליזין פעולה חשובה להגברת החוזרת המכני של קולגן. לעיתים קשרי הצילוב בין אלפא קולגן לעוד אחד נוסך נעזרים בשייר בעיקר של ההידרוקסי ליזין ושל היסטידין המצוייה כחלק מה- X וה- Y.

מוצרי המצזון ג'לטין מיוצרים ע"ב קולגן, בגלל שקולגן חסר חלק גדול מח"א הוא לא מקור לחלבון איכותי.

כוח מכאני של קולכן חזק יותר משל מתכת ביחס למשקל ופר cross section

בבני אדם יש מעל ויראנטיים אפשריים של קולגן שספציפיים לרקמה מסויימת ובעלי רצף, מבנה ותפקיד שונים.

מחלות הקשורות לקולגן: מחלת יורדי הים, osteogenesis imperfecta- מחלה גנטית המתאפיינת בפגיעה בקולגן העצמות יש לפחות 8 וריאנטים של המחלה. מחלת elhers-danlos- גמישות יתר וחולשת מפרקים יש 6 וריאנטים באדם. שתי המחלות האחרונות בכל הוריאנטים יש החלפה של גליצין בחומצה אמינית בעלת שייר גדול יותר למשל ציסטאין או סרים החלפה שהיא הרסנית בשל חשיבות הגליצין בקשר הטרי פפטידי