Ilgos aminorūgščių grandinės arba polimerai vadinami baltymais (nors baltymai nebūtinai turi būti tik amino rūgštys). Aminorūgštys yra susietos „peptidiniais ryšiais“. Aminorūgščių eiliškumas nustatomas pagal DNR geno nukleotidai (genetinė „abėcėlė“), kurie savo ruožtu nustato, kaip baltymas susisuka ir funkcijos.
Baltymų gamyba iš aminorūgščių
Aminorūgščių susiejimo su baltymais procesas prasideda ląstelės branduolyje. „Messenger“ RNR (mRNR) genui yra sukurta naudojant DNR ruožą kaip šabloną. Tada MRNR keliauja už branduolio ribų pas baltymų gamintojus, vadinamus „ribosomomis“. Čia gaminami baltymai. Ribosomose RNR (tRNR) perkelia aminorūgštis ant iRNR. Iš esmės mRNR naudojama kaip šablonas baltymui sukurti.
Peptidinis ryšys tarp aminorūgščių
Amino rūgštys sujungiamos ilgais linijiniais polimerais. Konkrečiai, vienos aminorūgšties karboksirūgšties grupė (-CO) prisijungia prie kitos amino grupės (-NH). Šis ryšys vadinamas „peptidiniu ryšiu“. Tokios aminorūgščių grandinės vadinamos „polipeptidais“.
Šoninės aminorūgščių grandinės
Aminorūgštys turi šonines grandines, pritvirtintas prie centrinio anglies atomo. Šios šoninės grandinės turi skirtingas elektrostatines (sujungimo) charakteristikas. Tai svarbu, kai iš pradžių tiesinis baltymas susisuka, kai išsiskiria iš jo iRNR šablono.
Aminorūgščių užsakymas ir baltymų lankstymas
Baltymų formą lemia aminorūgščių seka. Junginiai ilgoje polipeptido grandinėje leidžia laisvai pasisukti atomus, o tai suteikia baltymo stuburui didelį lankstumą. Tačiau dauguma polipeptidinių grandinių susilenkia tik į vieną formą, ir dauguma jų tai daro spontaniškai.
Šoninės grandinės ir sulankstomos
Sulankstymą lemia aminorūgščių šoninių grandinių tvarka. Šios šoninės grandinės sąveikauja su kiekviena ir ląstelės vandeniu. Poliarinės šoninės grandinės linkusios išsisukti į vandenį. Nepolinės šoninės grandinės virsta baltymų rutulio centru ir yra hidrofobiškos (nemėgsta vandens). Todėl polinių ir nepolinių vietų pasiskirstymas yra vienas iš svarbiausių veiksnių, reguliuojančių baltymų lankstymąsi.
Aminorūgščių derinių skaičius
Baltymams gaminti naudojama 20 aminorūgščių. Nors yra 20 ^ n skirtingų polipeptidų, kurie yra n amino rūgščių ilgio, labai maža gautų baltymų dalis būtų stabili. Dauguma jų turėtų daugybę formų su beveik ekvivalentišku energijos lygiu. Todėl jie galėtų lengvai pakeisti formą, kad būtų priimtas kitas energijos lygis, todėl jie nebūtų pakankamai stabilūs, kad būtų naudingi organizmui. Todėl viena aminorūgštis netinkamoje vietoje gali padaryti baltymą nenaudingu. Todėl dauguma DNR mutacijų nėra naudingi organizmui. Tik per daugybę bandymų ir klaidų sukuriami naudingi baltymai.