Предвидување на структурата на белковините: Разлика помеѓу преработките

[проверена преработка][проверена преработка]
Избришана содржина Додадена содржина
с Правописна исправка, replaced: хеликс- → завојница-, -хеликс → -завојница (7)
с Јазична исправка, replaced: алфа хеликс → алфа-завојница, Алфа хеликс → Алфа-завојница (4)
Ред 5:
Белковините (протеините) се [[Макромолекула|макромолекули]] изградени од [[Аминокиселина|аминокиселини]] поврзани меѓусебе со [[Пептидна врска|пептидни врски]] (наречени и [[полипептид]]и). Постојат многу конформации кои може да ги заземе полипептидната верига поради нејзината ротација околу секој Cα атом. Овие конформациони промени се одговорни за разликите во тродимензионалната структура на протеините. Секоја аминокиселина во полипептидната верига е поларна, односно поседува одвоени позитивно и негативно наелектризирани региони, со слободна [[карбонилна група]], која може да игра улога на акцептор на [[водородна врска]], и [[Амин (хемија)|NH група]], која може да игра улога на донор на водородна врска. Затоа овие групи може да стапуваат во интеракција во склоп на протеинската структура. Дваестте природни аминокиселини може да се класифицираат според хемискиот состав на нивните странични ланци, кои исто така играат важна структурна улога. [[Глицин]]от зазема посебна позиција, бидејќи го има најмалиот страничен ланец, т.е. само еден водороден атом, па затоа може да ја зголеми локалната флексибилност во протеинската структура. [[Цистеин]]от може да реагира со друг цистеински остаток и на тој начин да формира вкрстена врска која ја стабилизира целата протеинска структура.
 
Протеинската структура може да се смета како низа од елементи на [[Секундарна структура на белковините|секундарната структура]], како што се [[Алфа хеликс-завојница|α хеликсите]] и [[Бета плоча|β плочите]], кои заедно ја чинат целокупната тродимензионална конфигурација на полипептидниот синџир. Во овие секундарни структури се формираат правилни шеми на водородни врски помеѓу соседните аминокиселини, па затоа аминокиселините имаат слични Φ и Ψ агли.
[[Податотека:Fipsi.png|мини|242x242px|Агли на врзување ψ и ω|алт=]]
Формирањето на овие структури ги неутрализира поларните групи на секоја аминокиселина. Секундарните структури густо се спакувани во јадрото на протеинската молекула каде владее хидрофобна средина. Секоја странична група на аминокиселините има ограничен волумен што може да го заземе и ограничен број на можни интеракции со другите соседни странични групи.<ref name="Mount">{{Наведена книга|title=Bioinformatics: Sequence and Genome Analysis|last=Mount DM|publisher=Cold Spring Harbor Laboratory Press|year=2004|isbn=0-87969-712-1|volume=2}}</ref>
 
=== α-завојница ===
{{Главна|Алфа хеликс-завојница}}
Алфа (α) хеликс е најзастапениот вид на секундарна структура кај протеините. Алфа хеликсот-завојницаот има 3,6 аминокиселински остатоци по едно свртување, со водородна врска која се формира помеѓу секој четврти остаток; просечната должина е 10 аминокиселини (3 свртувања) или 10 [[Ангстрем|Å]], но варира од 5 до 40 (1.5 до 11 свртувања). Порамнувањето на водородните врски создава диполен момент на хеликсот, што резултира со делумно позитивен полнеж на амино крајот на хеликсот. Бидејќи овој регион има слободни NH<small>2</small> групи, тој би стапувал во интеракција со негативно наелектризирани групи како што се [[Фосфорна киселина|фосфати]]. Најчестата локација на α хеликсите е површината на протеинското јадро, каде тие обезбедуваат интерфејс со водената средина. Внатрешно-ориентираните аминокиселини се хидрофобни, а надворешно-ориентираните се хидрофилни. На тој начин, секоја трета од четирите аминокиселини долж полипептидниот синџир ќе има тенденција да биде хидрофобна, а оваа шема може доста лесно да се детектира. Во мотивот [[леуцински патент]] има повторувачка шема на [[леуцин]]и на контактните страни на два соседни хеликса. Оваа повторлива шема може да се прикаже со дијаграм на хеликсно тркало. Други α хеликси кои се наоѓаат во јадрото на протеинот или во [[Клеточна мембрана|клеточните мембрани]] имаат поголема и поредовна дистрибуција на хидрофобни аминокиселини. Хеликсите кои се изложени на протеинската површина имаат помал процент на хидрофобни аминокиселини. Аминокиселинската содржина на еден полипептид може да даде информации за α-завојницаните региони во молекулата. Регионите кои се побогати со [[аланин]] (А), [[глутаминска киселина]] (E), леуцин (Л) и [[метионин]] (М), а сиромашни со [[пролин]] (P), [[глицин]] (G), [[тирозин]] (Y) и [[серин]] (S) имаат тенденција да формираат α хеликс. Пролинот ги дестабилизира или ги нарушува α хеликсите, но може да биде присутен во подолгите хеликси, формирајќи искривување.
[[Податотека:Alpha_helix.png|мини|287x287px|Алфа хеликс-завојница со водородни врски (жолти точки)|алт=]]
 
=== β-плоча ===
Ред 83:
 
== Секундарна структура ==
'''Предвидување на секундарната структура на белковините''' претставува збир на техники во [[биоинформатика]]та кои имаат за цел да ги предвидат локалните секундарни структури на белковините врз основа на познавањето на нивната аминокиселинска секвенца. Предвидување се состои од доделување на региони од аминокиселинската секвенца можни структури на алфа хеликси-завојницаи, бета нишки (често именувани „издолжени“ конформации), или свиоци. Успехот на предвидувањето се одредува со негово споредување со резултатите на DSSP (анг. hydrogen bond estimation algorithm) алгоритмот (или некој сличен алгоритам, на пр. STRIDE ('''Str'''uctural '''ide'''ntification)) аплицирани на кристалната структура на протеинот. Развиени се специјализирани алгоритми за детекција на специфични добро-дефинирани обрасци, како што се трансмембранските хеликси и [[Намотан хеликс|намотаните хеликси]] во протеините.<ref name="Mount"/>
 
Најдобрите денешни методи за предвидување на секундарната структура на белковините достигнуваат точност од околу 80%;<ref>{{Наведено списание|last=Pirovano|first=W.|last2=Heringa|first2=J.|year=2010|title=Protein secondary structure prediction|journal=Methods Mol Biol|series=Methods in Molecular Biology|volume=609|issue=|pages=327–48|doi=10.1007/978-1-60327-241-4_19|isbn=978-1-60327-240-7|pmid=20221928}}</ref> оваа висока точност овозможува користење на предвидувањата како алатка за подобрување на препознавањето на склоповите (анг. fold recognition) и ''ab initio'' предвидувањето на структурата на белковините, класификација на структурните мотиви и подобрување на порамнувањето на секвенците. Точноста на денешните методи за предвидување на структурата на белковините се проценува со неделни [[Бенчмарк (информатика)|бенчмаркови]], како што се [[LiveBench]] и [[EVA (бенчмарк)|EVA]].