Katlanmış ve katlanmamış protein arasındaki temel fark, katlanmış proteinin biyolojik olarak aktif bir yapı, katlanmamış proteinin ise biyolojik olarak aktif olmayan bir yapı olmasıdır.
Çeviri, kararlı bir 3D yapıya sahip olmayan doğrusal bir amino asit dizisi zinciri üretir. Bu nedenle, amino asit dizileri birbirleriyle etkileşime girer ve protein katlanması adı verilen karmaşık bir süreçle katlanır. Bir proteini biyolojik olarak aktif hale getiren önemli bir süreçtir. Bir proteinin doğru doğal yapısı, işlevi için çok önemlidir. Polipeptit zincirleri, 3 boyutlu yapısında biyolojik olarak aktif bir protein olmak üzere katlanır. Katlanmış proteinler, çeşitli moleküler etkileşimlerle bir arada tutulur. Kararlı bir 3D yapıya sahiptirler; dolayısıyla, katlanmamış proteinlerin aksine biyolojik olarak aktiftirler.
Katlanmış Protein Nedir?
Katlanmış protein, kararlı 3D yapısına ulaşmış biyolojik olarak aktif bir proteindir. Protein katlanması, katlanmış proteinlerle sonuçlanan süreçtir ve endoplazmik retikulumda meydana gelir. Protein katlama işlemi termodinamik olarak uygundur. Kendiliğinden bir reaksiyon olarak ortaya çıkar. Protein katlanmasının ilk adımı, bir proteinin birincil yapısından alfa sarmalları veya beta tabakaları gibi ikincil yapıların oluşmasıdır. İkincil yapılar daha sonra üçüncül yapılara giden yolu açar. α-helisler ve β-tabakalar üç boyutlu bir yapıya katlanır. Üçüncül yapılar daha sonra katlanır ve bir proteinin kuaterner yapısını oluşturur.
Birkaç faktör, proteinlerin doğru fonksiyonel formlarına katlanma yeteneğini etkiler. Faktörlerden bazıları elektrik ve manyetik alanlar, sıcaklık, pH, kimyasallar, alan sınırlaması ve moleküler kalabalıktır. Yanlış katlama çeşitli hastalık durumlarına yol açabilir. Alzheimer hastalığı ve Kistik fibroz, proteinin yanlış katlanmasının neden olduğu iki yaygın hastalıktır.
Şekil 01: Protein Katlanması
Katlanma sırasında, polipeptit zincirleri kovalent ve kovalent olmayan etkileşimler yoluyla etkileşime girer. Hidrofobik etkileşimler ve van der Waals etkileşimleri, protein katlanmasına yardımcı olan iki tür kovalent olmayan etkileşimdir. Kovalent olmayan etkileşimler zayıf ve kısa menzilli etkileşimlerdir. Ancak, temel itici güçleri sağlarlar. Disülfid bağları ve iyonik bağlar gibi kovalent etkileşimler de protein katlanmasına yardımcı olur ve bunlar güçlü etkileşimlerdir. Protein katlanması sulu bir ortamda gerçekleşir.
Katlanmamış Protein Nedir?
Katlanmamış protein, doğrusal bir amino asit dizisidir. Bir polipeptit zinciri olan birincil yapıda bulunur. Katlanmamış proteinler biyolojik olarak aktif değildir. Ayrıca, gevşek bir şekilde paketlenmiş yan zincirlere sahip düzensiz bir açık yapıdır. Başka bir deyişle, katlanmamış proteinler düzenli bir yapıdan yoksundur. Katlanmamış proteinler birçok hastalığın patolojisine katkıda bulunur.
Şekil 02: Katlanmamış Protein Tepkisi
İşlevsel bir protein olmak için, katlanmamış proteinlerin kararlı üç boyutlu biçimlere katlanması gerekir. Çoğu durumda, çoklu polipeptit zincirleri, fonksiyonel bir kompleks halinde bir araya gelmelidir. Buna ek olarak, çoğu protein bölünme veya karbonhidratlar ve lipidlerle kovalent bağlanma gibi modifikasyonlara uğrar.
Katlanmış ve Katlanmamış Protein Arasındaki Benzerlikler Nelerdir?
- Aşırı sıcaklık, aşırı pH, mekanik kuvvetler ve kimyasal denatüranlar katlanmış bir proteini katlanmamış bir proteine dönüştürebilir.
- Proteinlerin denatürasyonu, katlanmış durumdan katlanmamış duruma geçiş sürecidir.
Katlanmış ve Katlanmamış Protein Arasındaki Fark Nedir?
Katlanmış protein, sıkıca paketlenmiş hidrofobik çekirdeğe sahip düzenli, küresel bir proteindir; katlanmamış protein ise gevşek şekilde paketlenmiş yan zincirlere sahip düzensiz, açık bir yapıdır. Bu, katlanmış ve katlanmamış protein arasındaki temel farktır. Ayrıca, katlanmış proteinler biyolojik olarak aktiftir ve doğru şekilde işlev görürken, katlanmamış proteinler biyolojik olarak aktif değildir ve doğru şekilde çalışmazlar.
Aşağıdaki infografik, katlanmış ve katlanmamış protein arasındaki farkı net bir şekilde ayırt etmek için her iki proteinin ayrıntılı bir karşılaştırmasını gösterir.
Özet – Katlanmış ve Katlanmamış Protein
Genel olarak, proteinlerin doğru şekilde çalışması için belirli, kararlı, üç boyutlu biçimlere doğru şekilde katlanması gerekir. Katlanmamış proteinler biyolojik olarak aktif değilken, katlanmış proteinler biyolojik olarak aktiftir. Katlanmış proteinler 3 boyutlu bir yapıya sahipken, katlanmamış proteinler düzensiz, gevşek şekilde paketlenmiş yan zincirlere sahip açık yapılardır. Böylece bu, katlanmış ve katlanmamış protein arasındaki farkı özetler.
