Strukturni protein

Strukturni proteini služe prije svega kao graditelji zatezanja u stanicama i tkivima. Obično nemaju enzimatsku funkciju, pa normalno ne ometaju metaboličke procese. Strukturni proteini obično tvore duga vlakna i daju z. B. ligamenti, tetive i kosti njihova snaga i pokretljivost, njihova pokretljivost. Nekoliko različitih vrsta strukturnih proteina čine oko 30% svih proteina koji se javljaju kod ljudi.

Što je strukturni protein?

Proteini, koji uglavnom daju tkivu njegovu strukturu i otpornost na kidanje, sažeto je pod pojmom strukturni proteini. Strukturne proteine ​​karakterizira činjenica da obično nisu uključeni u enzimatsko-katalitičke metaboličke procese.

Skleroproteini, koji se ubrajaju u strukturne proteine, obično tvore molekule dugog lanca u obliku nanizanih aminokiselina, koje su povezane jedna s drugom peptidnim vezama. Strukturni proteini često imaju ponavljajuće sekvence aminokiselina koje molekulama omogućuju posebne sekundarne i tercijarne strukture, poput dvostrukih ili trostrukih spirala, što dovodi do posebne mehaničke snage. Važni i poznati strukturni proteini su z. B. Keratin, kolagen i elastin. Keratin je jedan od strukturnih proteina koji formira vlakna koji daju strukturu koži (epidermi) kao i kosi i noktima.

Sa preko 24% svih proteina koji se nalaze u ljudskom tijelu, kolageni čine najveću grupu strukturnih proteina. Ono što je upečatljivo kod kolagena je da je svaka treća aminokiselina glicin i da se nakuplja slijed glicin-prolin-hidroksiprolin. Kolageni otporni na suze najvažnije su komponente kostiju, zuba, ligamenata i tetiva (vezivnog tkiva). Za razliku od kolagena, koji se teško mogu rastegnuti, elastin daje određenim tkivima mogućnost istezanja. Elastin je, dakle, važna komponenta u plućima, u zidovima krvnih žila i u koži.

Funkcija, efekt i zadaće

Različite klase proteina potpadaju pod pojam strukturni protein. Svi strukturni proteini imaju zajedničko to da im je glavna funkcija dati strukturu i snagu tkivu u kojem se nalaze. Potreban je širok spektar potrebnih strukturnih svojstava. Kolageni, koji stvaraju strukturni protein u ligamentima i tetivama, izuzetno su otporni na suzu, budući da su ligamenti i tetive izloženi velikim naponima u smislu otpornosti na suzu.

Kao sastavni dio kostiju i zuba, kolageni također moraju biti u stanju formirati strukture otporne na lom. Pored otpornosti na suzu, ostala tkiva tijela zahtijevaju posebnu elastičnost kako bi se mogla prilagoditi odgovarajućim uvjetima. Strukturni proteini, koji pripadaju skupini elastina, ispunjavaju ovaj zadatak. Mogu se istegnuti i u ograničenoj su mjeri usporedivi s elastičnim vlaknima u tkanini. Elastini omogućuju brzu prilagodbu volumena u krvnim žilama, plućima i raznim kožama i membranama koji obavijaju organe i moraju se nositi s promjenom veličine organa. U ljudskoj koži, kolageni i elastini nadopunjuju se međusobno kako bi se osigurala čvrstina i sposobnost pomicanja kože.

Iako kolageni u ligamentima i tetivama uglavnom jamče vlačnu čvrstoću u određenom smjeru, keratini koji su dio noktiju i noktiju nogu moraju osigurati ravnu (dvodimenzionalnu) čvrstoću. Još jednu klasu strukturnih proteina čine tzv motorni proteini, koji su glavna komponenta mišićnih stanica. Miozin i drugi motorički proteini imaju mogućnost kontrakcije zbog određenog živčanog podražaja, tako da se mišić privremeno skraćuje dok koristi energiju.

Obrazovanje, nastanak i svojstva

Strukturni proteini se, poput ostalih proteina, sintetiziraju u stanicama. Preduvjet je da je zajamčena opskrba odgovarajućim aminokiselinama. Prvo, nekoliko aminokiselina je povezano da formira peptide i polipeptide. Ti se dijelovi proteina sastavljaju na grubom endoplazmatskom retikuluu kako bi tvorili veće dijelove, a zatim kako bi tvorili kompletnu proteinsku molekulu.

Strukturni proteini koji moraju obavljati funkcije izvan stanica u izvanćelijskom matriksu su označeni i transportiraju se u vanćelijski prostor egzocitozom pomoću sekretornih vezikula. Potrebna svojstva strukturnih proteina pokrivaju širok spektar između vlačne čvrstoće i elastičnosti. Strukturni proteini se obično javljaju samo kao dio tkiva, tako da se njihova koncentracija ne može lako direktno izmjeriti. Stoga se ne može dati optimalna koncentracija.

Bolesti i poremećaji

Složeni zadaci koje različiti strukturni proteini moraju preuzeti preuzeli su očekivanje da se mogu pojaviti i kvarovi koji mogu dovesti do poremećaja i simptoma. To također može dovesti do kvara unutar lanca sinteze, jer je za sintezu potreban veliki broj enzima i vitamina.

Najuočljivije smetnje nastaju kada se odgovarajući protein ne može sintetizirati zbog nedovoljne potrošnje aminokiselina. Većina potrebnih aminokiselina može sam sintetizirati tijelo, ali ne i esencijalne aminokiseline koje treba unositi izvana u obliku hrane ili dodataka prehrani. Čak i uz adekvatnu opskrbu esencijalnim aminokiselinama, apsorpcija u tankom crijevu može biti poremećena zbog bolesti ili zbog gutanih toksina ili kao nuspojava nekih lijekova i uzrokovati nedostatak. Poznata, iako rijetka, bolest u ovom kontekstu je Duchenneova mišićna distrofija.

Bolest je uzrokovana genetskom defektu na X kromosomu, pa su izravno pogođeni samo muškarci. Genetska mana znači da se strukturni protein distrofin, koji je odgovoran za sidrenje mišićnih vlakana skeletnih mišića, ne može sintetizirati. To dovodi do teške mišićne distrofije. Druga - također rijetka - nasljedna bolest dovodi do mitohondriopatije. Nekoliko poznatih genetskih oštećenja unutar DNA i mitohondrija može uzrokovati mitohondrije. Promijenjeni sastav određenih strukturnih proteina mitohondrija rezultira smanjenom opskrbom energije za cijeli organizam.