Strukturna biologija
Strukturna biologija je sinergistička oblast molekulske biologije, biohemije i biofizike koja se bavi molekulskom strukturom bioloških makromolekula (naročito proteina , sastavljenih od aminokiselina , RNK ili DNK, sačinjenih od nukleotid a, membrana, načinjeni od lipida ). Proučava kako stiču strukture koje imaju i kako promjene u njihovim strukturama utiču na njihovu funkciju.[1] Od velikog interesa je za biologiju, jer makromolekule obavljaju većinu funkcija ćelije, a tek uvijanjem u određene trodimenzijske oblike mogu da izvrše ove funkcije. Ova arhitektura, tercijarne strukture molekula, složeno ovisi o osnovnom sastavu svakog molekula ili primarnoj strukturi.
Hemoglobin]], protein koji prenosi kisik, nalazi se u crvenim krvnim zrncima]]
Biomolekule su premale da bi se mogle detaljno vidjeti čak i pod najnaprednijim svjetlosnim mikroskopom. Metodi koji se primjenjuju u strukturnoj biologiji za određivanje njihovih struktura uglavnom uključuju istovremeno mjerenje na velikom broju identičnih molekula. Ove metode uključuju one kao što su:
- Masena spektrometrija
- Makromolekulska kristalografija
- Neutronska difrakcija
- Proteoliza
- Nuklearna magnetna rezonanca spektroskopija proteina (NMR)
- Elektronska paramagnetska rezonanca (EPR)
- Kriogena elektronska mikroskopija (krioEM)
- Elektronska kristalografija i Mikrokristalna difrakcija elektrona
- Višekutno rasipanje svjetlosti
- Rasipanje pod malim uglom
- Ultrabrza laserska spektroskopija
- Dvopolarizaciona interferometrija i kružni dihroizam
Najčešće se koriste za proučavanje "matičnog stanja" makromolekula. Ali varijacije ovih metoda koriste se i za promatranje kako molekule u nastajanju ili denaturirane preuzimaju ili ponovno preuzimaju svoja matična stanja. Pogledajte savijanje proteina.
Treći pristup za razumijevanje strukture je bioinformatika, da bi se tražili obrasci među različitim sekvencama DNK, koji daju određene oblike. Često se mogu utvrditi savojstvenosti strukture integralnih membranskih proteina, na osnovu membranske topologije predviđene analizom hidrofobnosti. Pogledajte predviđanje strukture proteina.
U posljednjih nekoliko godina postalo je moguće da vrlo precizni fizički molekularni modeli dopunjuju istraživanje bioloških struktura in silico. Primjeri ovih modela mogu se naći u Banci podataka.
Računarske tehnike poput simulacija molekularne dinamike mogu se koristiti zajedno sa empirijskim strategijama određivanja strukture za proširenje i proučavanje strukture, konformacije i funkcije proteina.[2]
Također pogledajte
[uredi | uredi izvor]
- Primarna struktura proteina
- Sekundarna struktura proteina
- Tercijarna struktura proteina
- Kvaternarna struktura proteina
- Strukturni domen
- Proteom
- Proteinska podjedinica
- Molekularni model
- Metabolom
- Strukturna genomika
- Stereohemija
- Rezolucija (elektronska gustina)
- Proteopedija
- Proteomika
- Predviđanje strukture proteina
Reference
[uredi | uredi izvor]- ^ Banaszak, Leonard J. (2000). Foundations of Structural Biology. Burlington: Elsevier. ISBN 9780080521848.
- ^ Karplus, Martin; McCammon, J. Andrew (1. 9. 2002). "Molecular dynamics simulations of biomolecules". Nature Structural Biology. 9 (9): 646–652. doi:10.1038/nsb0902-646. PMID 12198485.
Vanjski linkovi
[uredi | uredi izvor]