De strukturelle proteiner De er viktige proteiner som er tilstede i alle eukaryote celler, det vil si at de finnes i både dyre- og planteceller. Disse er en del av ekstremt forskjellige biologiske strukturer som hud, hår, edderkoppnett, silke, bindevev, plantecellevegger, etc..
Selv om begrepet "strukturelt protein" ofte brukes til å referere til proteiner som kollagen, keratin og elastin, er det også viktige intracellulære strukturelle proteiner som bidrar til å opprettholde den indre strukturen til celler..
Disse proteinene, som tilhører cytoskelettet, styrer også organellens subcellulære plassering og gir transport- og kommunikasjonsmaskineriet mellom dem..
Noen strukturelle proteiner har blitt studert i detalj og har ført til en mer inngående forståelse av den generelle proteinstrukturen. Eksempler på disse er silkefibroin, kollagen og andre.
Fra studien av silkefibroin ble for eksempel den sekundære proteinstrukturen til de β-brettede arkene beskrevet, og fra de første studiene utført med kollagen ble den sekundære strukturen til trippel helix utledet.
Derfor er strukturelle proteiner essensielle både i individuelle celler og i vevet de utgjør..
Artikkelindeks
Funksjonene til strukturelle proteiner er ganske forskjellige, og avhenger fremfor alt av hvilken type protein det er snakk om. Imidlertid kan det sies at dens hovedfunksjon er å opprettholde den strukturelle integriteten til celler og, i en bredere forstand, av kroppens struktur..
Når det gjelder kroppens strukturelle proteiner, har keratin for eksempel funksjoner i beskyttelse og dekning, i forsvar, i bevegelse, blant andre.
Overhuden i huden hos pattedyr og andre dyr har et stort antall filamenter laget av keratin. Dette laget har funksjoner i beskyttelsen av kroppen mot forskjellige typer stressfaktorer eller skadelige faktorer.
Torner og fjerpenner, så vel som horn og nebb, klør og negler, som er keratiniserte vev, har funksjoner både i beskyttelse og i forsvaret av kroppen.
Industrielt blir ull og hår fra mange dyr utnyttet til fremstilling av klær og andre typer klær, som de har en ekstra betydning for, antroposentrisk sett.
Fra et cellulært synspunkt har strukturelle proteiner transcendentale funksjoner, siden de utgjør det indre rammeverket som gir hver celle sin karakteristiske form: cytoskelettet..
Som en del av cytoskjelettet deltar strukturelle proteiner som aktin, tubulin, myosin og andre også i transport og interne kommunikasjonsfunksjoner, samt i mobilitetshendelser (i celler som er i stand til å bevege seg).
Eksistensen av cilia og flagella, for eksempel, avhenger i stor grad av strukturelle proteiner som utgjør de tykke og tynne filamentene, sammensatt av aktin og tubulin..
Siden det er et stort mangfold av strukturelle proteiner, vil bare eksempler på de viktigste og rikeligste blant eukaryote organismer bli gitt nedenfor.
Bakterier og andre prokaryoter, sammen med virus, har også viktige strukturelle proteiner i cellene, men mest oppmerksomhet er rettet mot eukaryote celler..
Actin er et protein som danner filamenter (aktinfilamenter) kjent som mikrofilamenter. Disse mikrofilamentene er veldig viktige i cytoskelettet til alle eukaryote celler..
Aktinfilamenter er tokjedede spiralformede polymerer. Disse fleksible strukturene har en diameter på 5 til 9 nm og er organisert som lineære bjelker, todimensjonale nettverk eller tredimensjonale geler..
Actin distribueres gjennom cellen, men det er spesielt konsentrert i et lag eller cortex festet til plasmamembranens indre side, siden det er en grunnleggende del av cytoskjelettet..
Kollagen er et protein som er tilstede hos dyr og er spesielt rikelig hos pattedyr, som har minst 20 forskjellige gener som koder for de forskjellige former for dette proteinet som finnes i vevet..
Det finnes hovedsakelig i bein, sener og hud, der det utgjør mer enn 20% av den totale proteinmassen til pattedyr (større enn prosentandelen av noe annet protein).
I bindevevet der det er funnet, utgjør kollagen en viktig del av den fibrøse delen av den ekstracellulære matrisen (som også består av en grunnleggende substans), der den danner elastiske fibre som støtter store strekkrefter.
Kollagenfibre består av ensartede underenheter av tropokollagenmolekyler, som er 280 nm lange og 1,5 nm i diameter. Hvert tropokollagenmolekyl består av tre polypeptidkjeder kjent som alfakjeder, som assosieres med hverandre som en trippel helix..
Hver av alfakjedene har rundt 1000 aminosyrerester, der glysin, prolin, hydroksyprolin og hydroksylysin er veldig rikelig (noe som også gjelder andre strukturelle proteiner som keratin).
Avhengig av hvilken type kollagenfiber som vurderes, finnes de forskjellige steder og har forskjellige egenskaper og funksjoner. Noen er spesifikke for bein og dentin, mens andre er en del av brusk og så videre..
Keratin er det viktigste strukturelle proteinet til keratinocytter, en av de vanligste celletyper i epidermis. Det er et uoppløselig fibrøst protein som også finnes i cellene og integrene til mange dyr..
Etter kollagen er keratin det nest rikeste proteinet i pattedyrslegemet. I tillegg til å være en vesentlig del av det ytterste laget av huden, er dette det viktigste strukturelle proteinet av hår og ull, negler, klør og hover, fjær og horn..
I naturen er det forskjellige typer keratiner (analoge med de forskjellige typer kollagen), som har forskjellige funksjoner. Alpha og beta keratiner er de mest kjente. Førstnevnte danner negler, horn, fjærpenner og epidermis hos pattedyr, mens sistnevnte er rikelig i nebb, skjell og fjær fra reptiler og fugler..
Elastin, et annet protein av animalsk opprinnelse, er en nøkkelkomponent i den ekstracellulære matrisen og har viktige roller i elastisitet og spenst hos mange vev hos virveldyr..
Disse vevene inkluderer arterier, lunger, leddbånd og sener, hud og elastisk brusk..
Elastin utgjør mer enn 80% av de elastiske fibrene som er tilstede i den ekstracellulære matrisen og er omgitt av mikrofibriller sammensatt av forskjellige makromolekyler. Strukturen til matriser som består av disse fibrene varierer mellom de forskjellige vevene..
I arteriene er disse elastiske fibrene organisert i konsentriske ringer rundt arteriell lumen; i lungene danner elastinfibre et tynt nettverk i hele organet, og konsentrerer seg i områder som åpningene til alveolene.
I sener er elastinfibre orientert parallelt med vevets organisering, og i elastisk brusk er de organisert i en tredimensjonal konfigurasjon som ligner på en bikake..
Plantecellevegger består hovedsakelig av cellulose, men noen av proteinene som er forbundet med denne strukturen har også funksjonell og strukturell relevans..
Extensins er et av de mest kjente veggproteinene og er preget av den gjentatte pentapetidsekvensen Ser- (Hyp) 4. De er rike på basiske rester som lysin, noe som bidrar til deres interaksjon med de andre komponentene i celleveggen.
Dens funksjon har å gjøre med herding eller forsterkning av veggene. Som med andre strukturelle proteiner hos dyr, finnes det i planter forskjellige typer extensins, som uttrykkes av forskjellige typer celler (ikke alle celler produserer extensins).
I soyabønner produseres for eksempel ekstensiner av sclerenchyma celler, mens det i tobakksplanter er vist at laterale røtter har to lag celler som uttrykker disse proteinene..
Cellulære organeller har også sine egne strukturelle proteiner, som er ansvarlige for å opprettholde formen, motiliteten og mange andre iboende fysiologiske og metabolske prosesser..
Den indre regionen av kjernemembranen er assosiert med en struktur kjent som kjernelaminat, og begge har en helt spesiell proteinsammensetning. Blant proteinene som utgjør kjernelaminat er proteinene kalt lamina.
Arkene tilhører gruppen av mellomfilamenter av type V, og det er flere typer, de mest kjente er A og B. Disse proteinene kan samhandle med hverandre eller med andre indre elementer i kjernen, slik som matriksproteiner, kromatin og det indre kjernemembran.
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.