Proteinler ve Protein Yapısı Nasıldır
Hücre içerisinde bol olarak bulunan ve hücrenin kuru ağırlığının % 50'sini oluşturan organik moleküler proteinlerdir. Tümünde karbon, hidrojen, azot ve oksijen bulunur. Pek çoğunda da kükürt bulunur. Bazı proteinlerin yapılarındaysa bunlara ek ele*mentler olarak Özellikle fosfor, demir, çinko ve bakır bulunur.
Genellikle proteinler saf kristal olarak izole edilebilirler. Molekül ağırlıkları da çok fazladır. Proteinlerin yapıtaşı olan amoniasitlerin sayıları 20 tanedir. Serum proteinleri albumin ve globulinlerden oluşmuştur. Plazmada ise bunlara ek olarak fibrinojen vardır. Albumin homojen bir protein molekülüdür. Fakat globulinler en az 4 değişik protein moleküllerinden oluşmuştur. Serum proteinlerinin elektroforeziyle bu globulinler ayrılır ve 2 globulin*ler diye adlandırılır. Aşağıdaki resimler bir elektroforez grafiğini ve fotoğrafım göstermekte*dir. Serumun total protein miktarı % 6-8 g arasın*dadır. Bunun % 3.5-5 g'ı albumin, kalanı globulinlerdir.
Serum proteinlerindeki patolojik durumlar genel*likle albumin azalması ya da globulinlerin artışı biçimindedir. Açlık, proteinden fakir beslenme*ler, karaciğer sirozu, hipotiroidi, alkol alınması, nefrotik sendrom, bakteri entoksikasyonları, kro*nik infeksiyonlar, habis tümörler gibi olaylarda serum albumin değerleri azalmaktadır. CXı globulin, total proteinin % 1-5′ini oluşturmaktadır. Kronik infeksiyonlarda, romatoid artritte, akut ve kronik nefritlerde düzeyleri artmaktadır. (X 2-globulin, total proteinin % 8-13′ûnü oluşturmak*tadır. Akut infeksiyonların ilk devresinde, kronik infeksiyonlarda, sistemik lupus eritamatosus, romatoid artritte, viral hepatitte, karaciğer nek*rozunda, sirozda, alfa tip miyelomda artışlar ol*maktadır. *U -globulin, total proteinin % 11-17'sini oluşturmaktadır. En belirgin artışlar sirozda olmaktadır. Ayrıca bazı lipid metabolizması bo*zukluklarında, nefrozda ve beta tip miyelomada dapglobulinler artmaktadır. 2f globulin, total proteinin % 15-25′ini oluşturmaktadır. Bu globu*lin fraksiyonu immunglobulinleri içermektedir. Multiple miyelomada, bazı lösemi türlerinde, si*rozda, aşırı duyarlılık tepkilerinde kolloj en hasta*lıklarında artmaktadır.
PROTEİNLERİN YAPISI:
Protein molekülleri, yapı taşları olan aminoasitlerin birbirleri Fibröz proteinler ardı sıra kimyasal bağlarla birbirlerine bağla*narak oluşturduklar! uzun polimer zincirleridir. İki aminoasit molekülünün arasından bir molekül su ayrılmasıyla oluşan bağa peptit bağı adı verilir. Peptit bağlarıyla birbirlerine bağlanan aminoasitierin oluşturduğu yapıya da polipeptit zincirinin yapısında yüzlerce amiuoasit yer alabilir, birden fazla sayıdaki polipeptit zinciri de bir araya gelerek protein moleküllerini oluş*tururlar. Fakat protein moleküllerinin yapısı rastlantıya bağlı bir dizilim göstermez. Her molekülün özgün kimyasal bileşimi, molekül ağırlığı ve aminoasit dizilimi vardır. Protein moleküllerinin üç boyutlu biçimleri de karak*teristik özellikler taşır. Bu özelliklerine göre pro*teinler iki ana gruba ayrılabilirler. Birincisi fibröz proteinler olup polipeptit zincirlerinin bir eksen çevresinde dizilerek uzun lifçilikler oluştur*duğu bir yapıdır. Fibröz proteinler bağ dokusu*nun temel yapı elemanlarıdır. Örneğin kemik yapısındaki kollagen doku; saç, tırnak, deri ve boynuzsu yapıdaki alfa keratin gibi. İkinci grubu oluşturan globüler proteinler ise polipeptit zin*cirlerinin sıkı bir biçimde kümeleşerek oluştur*dukları küre benzeri yapılardır. FibrÖz pro*teinlerin suda çözünmediklerine karşın gîobüler proteinler suda kolayca çözünür ve yayılırlar. En*zimler bazı hormonlar, albumin ve hemoglobin gibi yaşam etkinlikleri açısından büyük önem taşıyan proteinlerimiz hep globüler yapıdadırlar. Proteinlerin yapısını daha iyi açıklayabilmek için özgün terimlere başvurmamız gerekiyor. Pro*teinler genel anlamda dörtlü bir yapı gösterirler: Birincil yapı, aminoasitlerin peptit bağlarıyla bir*birlerine bağlanarak oluşturdukları zincir yapı, ikincil yapı, fibröz proteinlerde olduğu gibi bir eksen çevresinde oluşturdukları sarmal yapı, üçüncül yapı, polipeptit zincirinin globüler pro*teinlerde olduğu gibi kıvrılarak ya da bükülerek oluşturduğu yapı ve dördüncü! yapı, birden fazla polipeptit zinciri içeren proteinlerdir ve uzaysal dizilim ilişkileri vardır.
PROTEİNLERİN YAPISINDA YER ALMAYAN AMİNOASİTLER;
Genel olarak bi*linen 20 aminoaside birkaç tane de ender olarak bulunan aminoasitleri eklediğimizde geriye 150′nin üzerinde aminoasit kalır. Bunlar çeşitli hücre ve dokularda bulunmalarına karşın hiçbir proteinin yapısında yer almazlar. Bazıları meta*bolizma işlevlerinde ara ürün ya da başlangıç maddesi olarak görev yaparlar. Bazıları da, gammaaminobütirikasit gibi sinir iletisinde önemli görevler üstlenirler.
PROTEİNLERİN SINIFLANDIRILMASI:
Pro*teinler bileşimleri açısından değerlendirilecek olurlarsa iki temel gruba ayrılırlar. Basit ve bileşik proteinler. Basit proteinler yapı eleman*larına ayrıldıklarında aminoasitler dışında orga*nik ve inorganik kalıntıları olmayan proteinlerdir. Genellikle yapılarının % 50'sini karbon ve % 23′ünü de oksijen oluşturur. Kalan bölümü de azot ve kükürt gibi elementlerden oluşur. Bileşik proteinlerse yapı elemanlarına parça*landıklarında aminoasitlerin dışında organik ve inorganik bileşenler içerirler. Bu tür proteinlere örnek olarak yapılarında nükleikasit içeren nükleoproteinleri, lipidleri içeren lipoproteinleri, fosfoproteinleri, metelloproteinleri ve glukoproteinleri sayabiliriz.
Genellikle proteinler saf kristal olarak izole edilebilirler. Molekül ağırlıkları da çok fazladır. Proteinlerin yapıtaşı olan amoniasitlerin sayıları 20 tanedir. Serum proteinleri albumin ve globulinlerden oluşmuştur. Plazmada ise bunlara ek olarak fibrinojen vardır. Albumin homojen bir protein molekülüdür. Fakat globulinler en az 4 değişik protein moleküllerinden oluşmuştur. Serum proteinlerinin elektroforeziyle bu globulinler ayrılır ve 2 globulin*ler diye adlandırılır. Aşağıdaki resimler bir elektroforez grafiğini ve fotoğrafım göstermekte*dir. Serumun total protein miktarı % 6-8 g arasın*dadır. Bunun % 3.5-5 g'ı albumin, kalanı globulinlerdir.
Serum proteinlerindeki patolojik durumlar genel*likle albumin azalması ya da globulinlerin artışı biçimindedir. Açlık, proteinden fakir beslenme*ler, karaciğer sirozu, hipotiroidi, alkol alınması, nefrotik sendrom, bakteri entoksikasyonları, kro*nik infeksiyonlar, habis tümörler gibi olaylarda serum albumin değerleri azalmaktadır. CXı globulin, total proteinin % 1-5′ini oluşturmaktadır. Kronik infeksiyonlarda, romatoid artritte, akut ve kronik nefritlerde düzeyleri artmaktadır. (X 2-globulin, total proteinin % 8-13′ûnü oluşturmak*tadır. Akut infeksiyonların ilk devresinde, kronik infeksiyonlarda, sistemik lupus eritamatosus, romatoid artritte, viral hepatitte, karaciğer nek*rozunda, sirozda, alfa tip miyelomda artışlar ol*maktadır. *U -globulin, total proteinin % 11-17'sini oluşturmaktadır. En belirgin artışlar sirozda olmaktadır. Ayrıca bazı lipid metabolizması bo*zukluklarında, nefrozda ve beta tip miyelomada dapglobulinler artmaktadır. 2f globulin, total proteinin % 15-25′ini oluşturmaktadır. Bu globu*lin fraksiyonu immunglobulinleri içermektedir. Multiple miyelomada, bazı lösemi türlerinde, si*rozda, aşırı duyarlılık tepkilerinde kolloj en hasta*lıklarında artmaktadır.
PROTEİNLERİN YAPISI:
Protein molekülleri, yapı taşları olan aminoasitlerin birbirleri Fibröz proteinler ardı sıra kimyasal bağlarla birbirlerine bağla*narak oluşturduklar! uzun polimer zincirleridir. İki aminoasit molekülünün arasından bir molekül su ayrılmasıyla oluşan bağa peptit bağı adı verilir. Peptit bağlarıyla birbirlerine bağlanan aminoasitierin oluşturduğu yapıya da polipeptit zincirinin yapısında yüzlerce amiuoasit yer alabilir, birden fazla sayıdaki polipeptit zinciri de bir araya gelerek protein moleküllerini oluş*tururlar. Fakat protein moleküllerinin yapısı rastlantıya bağlı bir dizilim göstermez. Her molekülün özgün kimyasal bileşimi, molekül ağırlığı ve aminoasit dizilimi vardır. Protein moleküllerinin üç boyutlu biçimleri de karak*teristik özellikler taşır. Bu özelliklerine göre pro*teinler iki ana gruba ayrılabilirler. Birincisi fibröz proteinler olup polipeptit zincirlerinin bir eksen çevresinde dizilerek uzun lifçilikler oluştur*duğu bir yapıdır. Fibröz proteinler bağ dokusu*nun temel yapı elemanlarıdır. Örneğin kemik yapısındaki kollagen doku; saç, tırnak, deri ve boynuzsu yapıdaki alfa keratin gibi. İkinci grubu oluşturan globüler proteinler ise polipeptit zin*cirlerinin sıkı bir biçimde kümeleşerek oluştur*dukları küre benzeri yapılardır. FibrÖz pro*teinlerin suda çözünmediklerine karşın gîobüler proteinler suda kolayca çözünür ve yayılırlar. En*zimler bazı hormonlar, albumin ve hemoglobin gibi yaşam etkinlikleri açısından büyük önem taşıyan proteinlerimiz hep globüler yapıdadırlar. Proteinlerin yapısını daha iyi açıklayabilmek için özgün terimlere başvurmamız gerekiyor. Pro*teinler genel anlamda dörtlü bir yapı gösterirler: Birincil yapı, aminoasitlerin peptit bağlarıyla bir*birlerine bağlanarak oluşturdukları zincir yapı, ikincil yapı, fibröz proteinlerde olduğu gibi bir eksen çevresinde oluşturdukları sarmal yapı, üçüncül yapı, polipeptit zincirinin globüler pro*teinlerde olduğu gibi kıvrılarak ya da bükülerek oluşturduğu yapı ve dördüncü! yapı, birden fazla polipeptit zinciri içeren proteinlerdir ve uzaysal dizilim ilişkileri vardır.
PROTEİNLERİN YAPISINDA YER ALMAYAN AMİNOASİTLER;
Genel olarak bi*linen 20 aminoaside birkaç tane de ender olarak bulunan aminoasitleri eklediğimizde geriye 150′nin üzerinde aminoasit kalır. Bunlar çeşitli hücre ve dokularda bulunmalarına karşın hiçbir proteinin yapısında yer almazlar. Bazıları meta*bolizma işlevlerinde ara ürün ya da başlangıç maddesi olarak görev yaparlar. Bazıları da, gammaaminobütirikasit gibi sinir iletisinde önemli görevler üstlenirler.
PROTEİNLERİN SINIFLANDIRILMASI:
Pro*teinler bileşimleri açısından değerlendirilecek olurlarsa iki temel gruba ayrılırlar. Basit ve bileşik proteinler. Basit proteinler yapı eleman*larına ayrıldıklarında aminoasitler dışında orga*nik ve inorganik kalıntıları olmayan proteinlerdir. Genellikle yapılarının % 50'sini karbon ve % 23′ünü de oksijen oluşturur. Kalan bölümü de azot ve kükürt gibi elementlerden oluşur. Bileşik proteinlerse yapı elemanlarına parça*landıklarında aminoasitlerin dışında organik ve inorganik bileşenler içerirler. Bu tür proteinlere örnek olarak yapılarında nükleikasit içeren nükleoproteinleri, lipidleri içeren lipoproteinleri, fosfoproteinleri, metelloproteinleri ve glukoproteinleri sayabiliriz.