Η βασική διαφορά μεταξύ διπλωμένης και μη διπλωμένης πρωτεΐνης είναι ότι η διπλωμένη πρωτεΐνη είναι μια βιολογικά ενεργή δομή ενώ η μη διπλωμένη πρωτεΐνη είναι μια βιολογικά ανενεργή δομή.
Η μετάφραση παράγει μια γραμμική αλυσίδα αλληλουχίας αμινοξέων που δεν διαθέτει σταθερή τρισδιάστατη δομή. Επομένως, οι αλληλουχίες αμινοξέων αλληλεπιδρούν μεταξύ τους και αναδιπλώνονται μέσω μιας πολύπλοκης διαδικασίας που ονομάζεται αναδίπλωση πρωτεΐνης. Είναι μια σημαντική διαδικασία που κάνει μια πρωτεΐνη βιολογικά ενεργή. Η σωστή φυσική δομή μιας πρωτεΐνης είναι πολύ σημαντική για τη λειτουργία της. Οι πολυπεπτιδικές αλυσίδες διπλώνουν για να γίνουν μια βιολογικά ενεργή πρωτεΐνη στην τρισδιάστατη δομή της. Οι διπλωμένες πρωτεΐνες συγκρατούνται μεταξύ τους με διάφορες μοριακές αλληλεπιδράσεις. Έχουν μια σταθερή τρισδιάστατη δομή. Ως εκ τούτου, είναι βιολογικά ενεργές, σε αντίθεση με τις μη αναδιπλωμένες πρωτεΐνες.
Τι είναι μια διπλωμένη πρωτεΐνη;
Η διπλωμένη πρωτεΐνη είναι μια βιολογικά ενεργή πρωτεΐνη που έχει αποκτήσει τη σταθερή τρισδιάστατη δομή της. Η αναδίπλωση πρωτεΐνης είναι η διαδικασία που οδηγεί σε διπλωμένες πρωτεΐνες και συμβαίνει στο ενδοπλασματικό δίκτυο. Η διαδικασία αναδίπλωσης πρωτεΐνης είναι θερμοδυναμικά ευνοϊκή. Εμφανίζεται ως αυθόρμητη αντίδραση. Το πρώτο βήμα της αναδίπλωσης πρωτεΐνης είναι ο σχηματισμός δευτερογενών δομών όπως άλφα έλικες ή βήτα φύλλα από την πρωτογενή δομή μιας πρωτεΐνης. Οι δευτερογενείς δομές ανοίγουν στη συνέχεια το δρόμο προς τις τριτογενείς δομές. Οι α-έλικες και τα β-φύλλα διπλώνουν σε μια τρισδιάστατη δομή. Οι τριτοταγείς δομές στη συνέχεια αναδιπλώνονται περαιτέρω και σχηματίζουν την τεταρτοταγή δομή μιας πρωτεΐνης.
Διάφοροι παράγοντες επηρεάζουν την ικανότητα των πρωτεϊνών να αναδιπλώνονται στις σωστές λειτουργικές τους μορφές. Μερικοί από τους παράγοντες είναι τα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία, η θερμοκρασία, το pH, οι χημικές ουσίες, ο περιορισμός του χώρου και ο μοριακός συνωστισμός. Το λάθος δίπλωμα μπορεί να οδηγήσει σε διάφορες ασθένειες. Η νόσος του Αλτσχάιμερ και η κυστική ίνωση είναι δύο κοινές ασθένειες που προκαλούνται από κακή αναδίπλωση πρωτεΐνης.
Εικόνα 01: Αναδίπλωση πρωτεΐνης
Κατά τη διάρκεια της αναδίπλωσης, οι πολυπεπτιδικές αλυσίδες αλληλεπιδρούν μέσω ομοιοπολικών και μη ομοιοπολικών αλληλεπιδράσεων. Οι υδροφοβικές αλληλεπιδράσεις και οι αλληλεπιδράσεις van der Waals είναι δύο τύποι μη ομοιοπολικών αλληλεπιδράσεων που βοηθούν στην αναδίπλωση των πρωτεϊνών. Οι μη ομοιοπολικές αλληλεπιδράσεις είναι αδύναμες και μικρής εμβέλειας αλληλεπιδράσεις. Ωστόσο, παρέχουν θεμελιώδεις κινητήριες δυνάμεις. Οι ομοιοπολικές αλληλεπιδράσεις όπως οι δισουλφιδικοί δεσμοί και οι ιοντικοί δεσμοί βοηθούν επίσης στην αναδίπλωση των πρωτεϊνών και είναι ισχυρές αλληλεπιδράσεις. Η αναδίπλωση πρωτεΐνης πραγματοποιείται σε υδατικό περιβάλλον.
Τι είναι μια ξεδιπλωμένη πρωτεΐνη;
Η ξεδιπλωμένη πρωτεΐνη είναι μια γραμμική αλληλουχία αμινοξέων. Υπάρχει στην πρωτογενή δομή, η οποία είναι μια πολυπεπτιδική αλυσίδα. Οι ξεδιπλωμένες πρωτεΐνες είναι βιολογικά ανενεργές. Επιπλέον, είναι μια άτακτη ανοιχτή δομή με χαλαρά συσκευασμένες πλευρικές αλυσίδες. Με άλλα λόγια, οι ξεδιπλωμένες πρωτεΐνες στερούνται διατεταγμένης δομής. Οι ξεδιπλωμένες πρωτεΐνες συμβάλλουν στην παθολογία πολλών ασθενειών.
Εικόνα 02: Απόκριση ξεδιπλωμένης πρωτεΐνης
Για να γίνουν μια λειτουργική πρωτεΐνη, οι ξεδιπλωμένες πρωτεΐνες πρέπει να διπλωθούν σε σταθερές τρισδιάστατες διαμορφώσεις. Σε πολλές περιπτώσεις, πολλαπλές πολυπεπτιδικές αλυσίδες πρέπει να συναρμολογούνται σε ένα λειτουργικό σύμπλεγμα. Επιπλέον, οι περισσότερες πρωτεΐνες υφίστανται τροποποιήσεις όπως διάσπαση ή ομοιοπολική σύνδεση με υδατάνθρακες και λιπίδια.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ διπλωμένης και μη διπλωμένης πρωτεΐνης;
- Η ακραία θερμοκρασία, το ακραίο pH, οι μηχανικές δυνάμεις και τα χημικά μετουσιωτικά μπορούν να συγκαλύψουν μια διπλωμένη πρωτεΐνη σε μια ξεδιπλωμένη πρωτεΐνη.
- Η μετουσίωση των πρωτεϊνών είναι μια διαδικασία μετάβασης από την αναδιπλωμένη στην αναδιπλωμένη κατάσταση.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ διπλωμένης και μη διπλωμένης πρωτεΐνης;
Η διπλωμένη πρωτεΐνη είναι μια διατεταγμένη, σφαιρική πρωτεΐνη με σφιχτά συσκευασμένο υδρόφοβο πυρήνα, ενώ η ξεδιπλωμένη πρωτεΐνη είναι μια διαταραγμένη, ανοιχτή δομή με χαλαρά συσκευασμένες πλευρικές αλυσίδες. Έτσι, αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ διπλωμένης και ξεδιπλωμένης πρωτεΐνης. Επιπλέον, οι διπλωμένες πρωτεΐνες είναι βιολογικά ενεργές και λειτουργούν σωστά, ενώ οι αναδιπλωμένες πρωτεΐνες είναι βιολογικά ανενεργές και δεν λειτουργούν σωστά.
Το παρακάτω infographic δείχνει μια λεπτομερή σύγκριση και των δύο πρωτεϊνών για να διακρίνετε με σαφήνεια τη διαφορά μεταξύ διπλωμένης και ξεδιπλωμένης πρωτεΐνης.
Σύνοψη – Αναδιπλωμένη εναντίον Ξεδιπλωμένη πρωτεΐνη
Γενικά, οι πρωτεΐνες πρέπει να διπλώνονται σωστά σε συγκεκριμένες, σταθερές, τρισδιάστατες διαμορφώσεις για να λειτουργούν σωστά. Οι μη διπλωμένες πρωτεΐνες είναι βιολογικά ανενεργές ενώ οι διπλωμένες πρωτεΐνες είναι βιολογικά ενεργές. Οι διπλωμένες πρωτεΐνες έχουν μια τρισδιάστατη δομή, ενώ οι ξεδιπλωμένες πρωτεΐνες είναι διαταραγμένες, ανοιχτές δομές με χαλαρές πλευρικές αλυσίδες. Έτσι, αυτό συνοψίζει τη διαφορά μεταξύ διπλωμένης και ξεδιπλωμένης πρωτεΐνης.
