Biochemistry

2007/Sep/10

สำหรับโมเลกุลขนาดใหญ่เช่นโปรตีน การจะเข้าใจหรืออธิบายโครงสร้างจะต้องมองโครงสร้างที่ซับซ้อนให้แตกออกเป็นหลายระดับ ตามขั้นๆไป โดยทั่วไปแล้ว จะนิยามโครงสร้างของโปรตีนออกเป็น 4 ระดับ

Primary structure: มองในระดับพันธะโควาเลนต์ทั้งหมด (โดยหลักแล้วเป็นพันธะเปปไทด์และพันธะไดซัลไฟด์) พันธะโควาเลนต์เชื่อมแต่ละหน่วยของกรดอะมิโนเข้าด้วยกันในโพลีเปปไทด์ เรียกว่า primary structure โดยจุดสำคัญของ primary structure คือ ลำดับ ของหน่วยกรดอะมิโน

Secondary structure: เป็นการจัดเรียงตัวกันของหน่วยกรดอะมิโนได้เป็นแบบแผนโครงสร้างจำเพาะที่เสถียร ตัวอย่างเช่น a-helix และ b-pleated sheet

Tertiary structure: อธิบายทุกแง่มุมของการพับซ้อนของโปรตีนในลักษณะสามมิติ

Quaternary structure: คือการที่สอง subunit ขึ้นไปมาจัดเรียงตัวกัน

โดยถ้าพิจารณาจากรูปก็จะเข้าใจได้ง่ายยิ่งขึ้น

2007/Sep/10

โปรตีนหลายๆชนิด ตัวอย่างเช่น เอนไซม์ ribonuclease และ chymotrypsinogen ประกอบไปด้วยหน่วยกรดอะมิโน และไม่มีหมู่เคมีอื่นเลย เอนไซม์ทั้งสองนี้ถูกจัดอยู่ในพวก โปรตีนอย่างง่าย(simple proteins) อย่างไรก็ตาม โปรตีนบางชนิดมีส่วนประกอบทางเคมีบางอย่างที่ติดแน่นอยู่อย่างถาวรนอกเหนือไปจากกรดอะมิโน โปรตีนพวกนั้นเรียกว่า conjugated proteins โดยที่ส่วนที่ไม่ใช่กรดอะมิโนของ conjugated proteins มักจะถูกเรียกว่า prosthetic groups

conjugated proteins ถูกจัดแบ่งเป็นชนิดตามธรรมชาติทางเคมีของ prosthetic groups อย่างเช่น lipoproteinsประกอบไปด้วยไขมัน, glycoproteins ประกอบไปด้วยน้ำตาล และ metalloproteins ประกอบไปด้วยโลหะบางชนิด

โปรตีนจำนวนหนึ่งมี prosthetic groups มากกว่า 1 หมู่ โดยเฉพาะ prosthetic groups ที่มีบทบาทสำคัญในหน้าที่ทางชีวภาพของโปรตีน

Table 3: Conjugated Proteins

Class

Prosthetic group(s)

Example

Lipoproteins

Lipids

b1-Lipoprotein of blood

Glycoproteins

Carbohydrates

Immunoglobulin G

Phosphoproteins

Phosphate groups

Casein of milk

Hemoproteins

Heme (iron porphyrin)

Hemoglobin

Flavoproteins

Flavin nucleotides

Succinate dehydrogenase

Metalloproteins

Iron

Zinc

Calcium

Molybdenum

Copper

Ferritin

Alcohol dehydrogenas

Calmodulin

Dinitrogenase

Plastocyanin

2007/Sep/10

ถ้าเอาเปปไทด์หรือโปรตีนมาทำปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสโดยสมบูรณ์ จะได้ส่วนผสมของกรดอะมิโนอิสระ โดยที่การย่อยโปรตีนแต่ละชนิดจะได้ของผสมที่มีสัดส่วนของกรดอะมิโนมีลักษณะเฉพาะตัว โปรตีนต่างชนิดกันก็ให้สัดส่วนไม่เหมือนกัน ในโปรตีนนั้นแทบจะไม่พบกรดอะมิโนมาตรฐาน 20 ชนิดในสัดส่วนที่เท่ากันเลย กรดอะมิโนบางชนิดปรากฏเพียงครั้งเดียวในโปรตีน 1 โมเลกุล หรือไม่ปรากฏเลยในโปรตีนชนิดหนึ่งๆ ในขณะที่กรดอะมิโนชนิดอื่นอาจจะปรากฏในโปรตีนในปริมาณมาก

ตารางที่ 2 แสดงส่วนประกอบของกรดอะมิโนที่ได้จากการทำปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสโดยสมบูรณ์ของ cytochrome c และ chymotrypsin