8.0: Вступ
- Page ID
- 2726
В якому ми розглянемо природу білків, як вони синтезуються, як вони збираються, як вони потрапляють туди, куди їм потрібно потрапити всередині клітини та організму, як вони функціонують, як регулюється їх діяльність та як мутації можуть впливати на їх поведінку.
Ми багато разів згадували про білки, оскільки біологічних процесів, які не покладаються на них, мало. Білки діють як структурні елементи, сигнали, регулятори та каталізатори в широкому розташуванні молекулярних машин. До цього моменту, однак, ми не говорили багато про те, що вони є, як вони зроблені і як вони роблять те, що роблять. Перша наукова характеристика того, що зараз відомо як білки, була опублікована в 1838 році голландським хіміком Герардусом Йоганнесом Малдером (1802—1880) 227. Провівши аналіз ряду різних речовин, він запропонував, що всі білки представляли варіанти загального хімічного ядра, з молекулярною формулою C 400 H 620 N 100 O 120 P 1 S 1, і що відмінності між різними білки були в першу чергу в кількості атомів фосфату (P) і сірки (S), які вони містять. Назва «білок», від грецького слова πρα («prota»), що означає «первинний», було запропоновано шведом Йонсом Якобом Берцеліусом (1779—1848) на основі передбачуваного значення цих сполук у біологічних системах 228. Як бачите, молекулярна формула Малдера була не дуже інформативною, вона мало або нічого не говорить про білкову структуру, але припускала, що всі білки принципово схожі, що заплутано, оскільки вони виконують стільки різних ролей. Подальші дослідження показали, що білки можуть бути розчинені або у воді, або в розведених сольових розчинах, але агреговані і ставати нерозчинними при нагріванні розчину; як ми побачимо, ця реакція агрегації відображає зміну структури білка. Малдер зміг розщеплювати білки за допомогою реакції кислотного гідролізу на амінокислоти, названі тим, що вони містили групи амінокислот (-NH 2) та карбонових кислот (-COOH). Двадцять різних амінокислот можуть бути ідентифіковані в гідролізованих зразках білків. Оскільки їх первісна характеристика як загальний клас сполук, ми тепер розуміємо, що, хоча вони мають спільну основну полімерну структуру, білки надзвичайно різноманітні. Вони беруть участь у ролей від механічного зміцнення шкіри до регуляції генів, транспортування кисню, захоплення енергії, до каталізу та регуляції по суті всіх хімічних реакцій, що відбуваються всередині клітин і організмів.
