Ключовата разлика между нагънатия и разгънатия протеин е, че нагънатият протеин е биологично активна структура, докато разгънатият протеин е биологично неактивна структура.
Транслацията произвежда линейна верига от аминокиселинна последователност, която не притежава стабилна 3D структура. Следователно аминокиселинните последователности взаимодействат една с друга и се сгъват чрез сложен процес, наречен сгъване на протеини. Това е важен процес, който прави протеина биологично активен. Правилната естествена структура на протеина е много важна за неговата функция. Полипептидните вериги се сгъват, за да се превърнат в биологично активен протеин в своята 3D структура. Нагънатите протеини се държат заедно чрез различни молекулярни взаимодействия. Имат стабилна 3D структура; следователно те са биологично активни, за разлика от разгънатите протеини.
Какво е сгънат протеин?
Нагънатият протеин е биологично активен протеин, който е постигнал своята стабилна 3D структура. Сгъването на протеините е процес, който води до сгънати протеини и се случва в ендоплазмения ретикулум. Процесът на сгъване на протеини е термодинамично благоприятен. Възниква като спонтанна реакция. Първата стъпка от нагъването на протеина е образуването на вторични структури като алфа спирали или бета листове от първичната структура на протеина. След това вторичните структури проправят пътя към третичните структури. α-спиралите и β-листовете се сгъват в триизмерна структура. След това третичните структури се сгъват допълнително и образуват кватернерната структура на протеина.
Няколко фактора влияят върху способността на протеините да се сгъват в правилните си функционални форми. Някои от факторите са електрически и магнитни полета, температура, pH, химикали, ограничение на пространството и молекулярно струпване. Неправилното сгъване може да доведе до различни болестни състояния. Болестта на Алцхаймер и кистозната фиброза са две често срещани заболявания, причинени от неправилно нагъване на протеини.
Фигура 01: Сгъване на протеини
По време на нагъването полипептидните вериги взаимодействат чрез ковалентни и нековалентни взаимодействия. Хидрофобните взаимодействия и взаимодействията на Ван дер Ваалс са два вида нековалентни взаимодействия, които помагат при сгъването на протеините. Нековалентните взаимодействия са слаби и краткодействащи взаимодействия. Те обаче осигуряват основни движещи сили. Ковалентните взаимодействия като дисулфидни връзки и йонни връзки също помагат при сгъването на протеини и те са силни взаимодействия. Сгъването на протеините се извършва във водна среда.
Какво е разгънат протеин?
Ненагънатият протеин е линейна аминокиселинна последователност. Съществува в първичната структура, която е полипептидна верига. Разгънатите протеини са биологично неактивни. Освен това, това е неподредена отворена структура с хлабаво опаковани странични вериги. С други думи, разгънатите протеини нямат подредена структура. Разгънатите протеини допринасят за патологията на много заболявания.
Фигура 02: Разгънат протеинов отговор
За да станат функционален протеин, разгънатите протеини трябва да се сгънат в стабилни триизмерни конформации. В много случаи множество полипептидни вериги трябва да се съберат във функционален комплекс. В допълнение към това повечето протеини претърпяват модификации като разцепване или ковалентни прикрепвания с въглехидрати и липиди.
Какви са приликите между нагънатия и разгънатия протеин?
- Екстремна температура, екстремно рН, механични сили и химически денатуранти могат да превърнат нагънатия протеин в ненагънат протеин.
- Денатурацията на протеините е процес на преход от сгънато към разгънато състояние.
Каква е разликата между сгънат и разгънат протеин?
Нагънатият протеин е подреден, глобуларен протеин с плътно уплътнено хидрофобно ядро, докато разгънатият протеин е неподредена, отворена структура с хлабаво опаковани странични вериги. И така, това е ключовата разлика между сгънат и разгънат протеин. Освен това нагънатите протеини са биологично активни и функционират правилно, докато разгънатите протеини са биологично неактивни и не функционират правилно.
Инфографиката по-долу показва подробно сравнение на двата протеина, за да се види ясно разликата между сгънат и разгънат протеин.
Обобщение – Нагънат срещу разгънат протеин
По принцип протеините трябва да бъдат правилно сгънати в специфични, стабилни, триизмерни конформации, за да функционират правилно. Разгънатите протеини са биологично неактивни, докато нагънатите протеини са биологично активни. Нагънатите протеини имат 3D структура, докато разгънатите протеини са неподредени, отворени структури с хлабаво опаковани странични вериги. Така това обобщава разликата между сгънат и разгънат протеин.
