Aminohapete pikki ahelaid või polümeere nimetatakse valkudeks (kuigi valgud ei pea olema ainult aminohapped). Aminohapped on seotud peptiidsidemetega. Aminohapete järjestus määratakse järjekorras nukleotiidid (geneetiline tähestik) DNA geenis, mis omakorda määravad, kuidas valk kokku klappib ja funktsioone.
Valgu tootmine aminohapetest
Aminohapete ühendamine valkudega algab rakutuumas. Geeni jaoks mõeldud Messenger RNA (mRNA) luuakse matriitsina kasutades DNA fragmenti. Seejärel liigub mRNA väljaspool tuuma valgutootjate juurde, mida nimetatakse ribosoomideks. Siin valmistatakse valku. Ribosoomides kleepib RNA (tRNA) aminohapped mRNA-le. Põhimõtteliselt kasutatakse mRNA-d valgu moodustamiseks matriitsina.
Aminohapete seos peptiididega
Aminohapped ühendatakse pikkade lineaarsete polümeeride abil peast sabani. Täpsemalt kinnitub ühe aminohappe karboksüülhappe rühm (-CO) järgmise aminorühmaga (-NH). Seda sidet nimetatakse peptiidsidemeks. Selliseid aminohapete ahelaid nimetatakse “polüpeptiidideks”.
Aminohapete kõrvalahelad
Aminohapetel on tsentraalse süsinikuaatomi külge kinnitatud külgahelad. Nendel külgahelatel on erinevad elektrostaatilised (sidumis) omadused. See on oluline, kuidas algselt lineaarne valk oma mRNA matriitsist vabanedes kokku murdub.
Aminohapete tellimine ja valgu voltimine
Valgu kuju määratakse aminohapete järjestuse järgi. Pika polüpeptiidahela sidemed võimaldavad aatomitel vaba pöörlemist, mis annab valgu selgroole suure paindlikkuse. Enamik polüpeptiidahelaid klapitakse siiski ainult ühte kuju ja enamik neist teeb seda spontaanselt.
Külgketid ja voltimine
Voldik määratakse aminohapete külgahelate järjekorra järgi. Need külgahelad suhtlevad igaühe ja rakus oleva veega. Polaarsed külgahelad kipuvad vee poole välja väänduma. Mittepolaarsed külgahelad muutuvad valgupalli keskpunktiks, olles hüdrofoobsed (ei meeldi veele). Polaarsete ja mittepolaarsete kohtade jaotus on seetõttu üks olulisemaid valgu voltimist reguleerivaid tegureid.
Aminohapete kombinatsioonide arv
Valkude valmistamiseks kasutatakse 20 aminohapet. Kuigi on 20 ^ n erinevat polüpeptiidi, mille pikkus on n aminohapet, oleks väga väike osa saadud valkudest stabiilne. Enamikul neist oleks arvukalt peaaegu ekvivalentse energiatasemega kujundeid. Võimaldades erinevat energiataset hõlpsasti kuju muuta, ei oleks need seetõttu piisavalt stabiilsed, et olla organismile kasulikud. Üks aminohape vales kohas võib seetõttu muuta valgu kasutuks. Seetõttu ei tule enamik DNA mutatsioonidest organismile kasuks. Ainult tohutu hulga katsete ja eksimuste abil saadakse kasulikke valke.