De strukturella proteiner De är viktiga proteiner som finns i alla eukaryota celler, det vill säga de finns i både djur- och växtceller. Dessa ingår i extremt olika biologiska strukturer som hud, hår, spindelnät, siden, bindväv, växtcellväggar etc..
Även om termen "strukturellt protein" ofta används för att hänvisa till proteiner såsom kollagen, keratin och elastin, finns det också viktiga intracellulära strukturella proteiner som bidrar till upprätthållandet av den inre strukturen hos celler..
Dessa proteiner, som tillhör cytoskelettet, styr också organellernas subcellulära placering och tillhandahåller transport- och kommunikationsmaskineriet mellan dem..
Vissa strukturella proteiner har studerats i detalj och har lett till en djupare förståelse av den allmänna proteinstrukturen. Exempel på dessa är silkefibroin, kollagen och andra.
Från studien av silkesfibroin, till exempel, beskrevs den sekundära proteinstrukturen för de β-vikta arken och från de första studierna som utfördes med kollagen, drogs den sekundära strukturen av trippel helix.
Därför är strukturella proteiner väsentliga både inom enskilda celler och i vävnaderna som de utgör..
Artikelindex
Funktionerna hos strukturella proteiner är ganska olika och beror framför allt på vilken typ av protein det är fråga om. Man kan dock säga att dess huvudsakliga funktion är att bibehålla cellernas strukturella integritet och, i bredare bemärkelse, kroppens struktur..
När det gäller kroppsstrukturproteiner har keratin till exempel funktioner i skydd och täckning, i försvar, i rörelse, bland andra.
Överhuden i huden hos däggdjur och andra djur har ett stort antal filament gjorda av keratin. Detta lager har funktioner för att skydda kroppen mot olika typer av stressfaktorer eller skadliga faktorer.
Törnar och fjädrar, liksom horn och näbbar, klor och naglar, som är keratiniserade vävnader, har funktioner både för att skydda och skydda kroppen.
Industriellt utnyttjas ull och hår från många djur för tillverkning av kläder och andra typer av kläder, för vilka de har en ytterligare betydelse, antropocentriskt sett..
Ur cellulär synvinkel har strukturella proteiner transcendentala funktioner, eftersom de utgör det interna ramverket som ger varje cell dess karakteristiska form: cytoskelettet..
Som en del av cytoskelettet deltar strukturella proteiner som aktin, tubulin, myosin och andra också i transport- och internkommunikationsfunktioner, såväl som i mobilitetshändelser (i celler som kan röra sig).
Förekomsten av cilia och flagella, till exempel, beror till stor del på strukturella proteiner som utgör de tjocka och tunna filamenten, som består av aktin och tubulin..
Eftersom det finns en stor mångfald av strukturproteiner kommer endast exempel på de viktigaste och mest förekommande bland eukaryota organismer att ges nedan.
Bakterier och andra prokaryoter, tillsammans med virus, har också viktiga strukturella proteiner i sina cellkroppar, men mest uppmärksamhet är fokuserad på eukaryota celler..
Actin är ett protein som bildar trådar (aktinfilament) som kallas mikrofilament. Dessa mikrofilament är mycket viktiga i cytoskelettet hos alla eukaryota celler..
Aktinfilament är tvåkedjiga spiralformade polymerer. Dessa flexibla strukturer är 5 till 9 nm i diameter och är organiserade som linjära strålar, tvådimensionella nätverk eller tredimensionella geler..
Actin distribueras genom hela cellen, men det är särskilt koncentrerat i ett skikt eller cortex fäst vid plasmamembranets inre yta eftersom det är en grundläggande del av cytoskelettet.
Kollagen är ett protein som finns i djur och är särskilt rikligt hos däggdjur som har minst 20 olika gener som kodar för de olika formerna av detta protein som finns i deras vävnader..
Det finns främst i ben, senor och hud, där det utgör mer än 20% av den totala proteinmassan hos däggdjur (större än procentandelen av något annat protein).
I bindvävnaderna där det finns utgör kollagen en viktig del av den fibrösa delen av den extracellulära matrisen (som också består av en grundläggande substans), där den bildar elastiska fibrer som stöder stora dragkrafter.
Kollagenfibrer består av enhetliga underenheter av tropokollagenmolekyler, som är 280 nm långa och 1,5 nm i diameter. Varje tropokollagenmolekyl består av tre polypeptidkedjor kända som alfakedjor, som associeras med varandra som en trippel helix..
Var och en av alfakedjorna har cirka 1000 aminosyrarester, där glycin, prolin, hydroxiprolin och hydroxylysin är mycket rikliga (vilket också gäller för andra strukturella proteiner som keratin).
Beroende på vilken typ av kollagenfiber som övervägs finns de på olika platser och har olika egenskaper och funktioner. Vissa är specifika för ben och dentin, medan andra är en del av brosk och så vidare..
Keratin är det viktigaste strukturproteinet i keratinocyter, en av de vanligaste celltyperna i epidermis. Det är ett olösligt fibröst protein som också finns i cellerna och integrationen hos många djur..
Efter kollagen är keratin det näst vanligaste proteinet i däggdjurskroppen. Förutom att vara en väsentlig del av hudens yttersta lager är detta det viktigaste strukturproteinet av hår och ull, naglar, klor och hovar, fjädrar och horn..
I naturen finns det olika typer av keratiner (analoga med de olika typerna av kollagen), som har olika funktioner. Alfa- och beta-keratiner är de mest kända. Den förstnämnda bildar naglar, horn, fjäderben och epidermis hos däggdjur, medan de senare är rikliga i näbb, fjäll och fjädrar hos reptiler och fåglar..
Elastin, ett annat protein av animaliskt ursprung, är en nyckelkomponent i den extracellulära matrisen och har viktiga roller i elasticitet och motståndskraft hos många vävnader hos ryggradsdjur..
Dessa vävnader inkluderar artärer, lungor, ligament och senor, hud och elastiskt brosk..
Elastin omfattar mer än 80% av de elastiska fibrerna som finns i den extracellulära matrisen och omges av mikrofibriller som består av olika makromolekyler. Strukturen hos matriserna som består av dessa fibrer varierar mellan olika vävnader..
I artärerna är dessa elastiska fibrer organiserade i koncentriska ringar runt arteriell lumen; i lungorna bildar elastinfibrer ett tunt nätverk i hela organet och koncentrerar sig i områden som alveolernas öppningar.
I senor är elastinfibrer orienterade parallellt med vävnadens organisation och i elastiskt brosk är de organiserade i en tredimensionell konfiguration som liknar en bikaka..
Växtcellväggar består huvudsakligen av cellulosa, men några av de proteiner som är associerade med denna struktur har också funktionell och strukturell relevans..
Extensiner är ett av de mest kända väggproteinerna och kännetecknas av den upprepade pentapetidsekvensen Ser- (Hyp) 4. De är rika på basiska rester som lysin, vilket bidrar till deras interaktion med de andra komponenterna i cellväggen.
Dess funktion har att göra med väggarnas härdning eller förstärkning. Som med andra strukturella proteiner hos djur finns det i växter olika typer av extensiner som uttrycks av olika typer av celler (inte alla celler producerar extensiner).
I sojabönor produceras till exempel extensiner av sclerenchyma-celler, medan det i tobaksväxter har visats att sidorötterna har två lager av celler som uttrycker dessa proteiner..
Cellulära organeller har också sina egna strukturella proteiner, som är ansvariga för att bibehålla sin form, rörlighet och många andra inneboende fysiologiska och metaboliska processer..
Det inre området av kärnmembranet är associerat med en struktur som kallas nukleär lamina, och båda har en mycket speciell proteinkomposition. Bland de proteiner som utgör den nukleära lamellen är proteinerna som kallas lamina.
Arken tillhör gruppen av mellanliggande filament av typ V och det finns flera typer, de mest kända är A och B. Dessa proteiner kan interagera med varandra eller med andra inre element i kärnan såsom matrisproteiner, kromatin och det inre kärnmembran.
Ingen har kommenterat den här artikeln än.