Proteinveckning

Hej!

Vad i kroppen är det som gör att proteiner veckar sig och varför?

Formen bestäms av aminosyresekvensen, de veckas spontant.

Veckningen sker mestadels spontant, precis som Ryggradslus säger, men det beror på faktorer i mikromiljön samt närvaron av chaperoner (hjälpproteiner för veckningen).

Anledningen till att aminosyrorna veckar sig beror på deras kemiska egenskaper, t.ex. hydrofoba aminosyror brukar centreras inuti proteinkärnan.

Jag kan tillägga att alla proteiner inte är veckade, utan det finns fiberproteiner också, alltså raka kedjor av aminosyror. Enzymer är dock globulära proteiner, dvs. veckade. De vecks spontant beroende på ordningen och egenskaparna av aminosyrorna i proteinet. Ordningen är dock inte spontant vald, utan den finns skriven i cellens DNA, gener.

Nej, jag tror inte det är spontant eller slumpmässigt hur proteiner veckar sig. Nånting påverkar att proteinerna veckar sig på ett visst sätt! Frågan är bara vad?!

Något som iaf spelar roll är de rent geometriska egenskaperna i molekylerna och deras bindningar. Blir lite som med t ex tältpinnarna i ett tält. Finns inte så många sätt att få ihop det på.

Tänker då ffa på hur DNA-spiralens struktur upptäcktes av Crick och Watson. Var som ett jäkla legobygge (där en väsentlig del i arbetet också bestod i att ta reda på hur själva byggstenarna C T G A osv såg ut). Dubbelspiralen var det enda sättet som som byggstenarna med sina olika längder kunde passa ihop.

Tänker mig att något liknande även gäller större proteinmolekyler.

Du har fått flera bra svar ovan. Att något sker spontant är inte synonymt med att det sker slumpmässigt, tvärtom är proteinets exakta veckning (speciellt i de aktiva delarna) ofta helt avgörande för dess funktion. Huvudförklaringen till veckningen är som lapapp redan förklarat hur laddningarna i de olika delarna av molekylerna interagerar med varandra och miljön. Nerdnerd har givetvis rätt i att det även finns en geometrisk aspekt som bör beaktas.

Men om vi redan vet hur proteiner kommer vecka sig, vad ska vi då med ex. projekt som Rosetta@home och Poem@home till? Eftersom vi redan vet svaret så är det väl bara börja att tillverka mediciner som veckar proteiner rätt?

Det är oerhört svårt att förutse exakt hur ett protein kommer veckas och antalet möjliga permutationer även av "enklare" protein (med så litet som kanske 100 aminosyror) blir hisnande stort. Ofta får man i praktiken pröva sig fram, experimentellt eller genom datamodeller. Det fanns en tid då datorernas kapacitet var den främsta begränsningen vad gäller simuleringar (och det var där Rosetta@home kom in i bilden) men idag handlar det snarare om att göra modellerna tillräckligt exakta, framförallt vad gäller de omgivande faktorerna. Kort sagt är det ett galet komplext problem även om mekanismerna i huvudsak är välkända.

Det man nog iaf kan förundras över är hur varje liten cell lyckas lösa det där problemet som våra datorer har en tuff uppgift med.

Edit: Förvirrade mig lite och skrev något antagligen inte sååå begåvat om kvantfysik.

Men iaf, här står det en del om hur man tror att det går till:

https://en.wikipedia.org/wiki/Protein_folding

Du kan ju flytta gen X till en helt annan organism, och uttrycka det protein den kodar för där, och du får ändå precis samma protein som i den organism den ursprungligen kom från. Det enda utomstående som i viss mån styr veckningen (förutom chaperoner) är post-tanslationell modifiering i form av t ex fosforylering och acetylering av proteiner.

Proteiner veckas helt enkelt på det sätt som ger det lägsta möjliga energitillståndet, så att beskriva det som ett "problem som varje liten cell lyckas lösa" känns inte helt korrekt. Det är inget större problem för en golfboll att studsa nedför en 20 våningar lång trapp. Däremot är det en rejäl utmaning att förutse dess exakta bana i en datorsimulering.