Długie łańcuchy lub polimery aminokwasów nazywane są białkami (chociaż białka nie muszą być wyłącznie aminokwasami). Aminokwasy są połączone „wiązaniami peptydowymi”. Kolejność aminokwasów jest określona kolejnością nukleotydy (genetyczny „alfabet”) w genie DNA, które z kolei określają sposób fałdowania białka i Funkcje.
Produkcja białka z aminokwasów
Proces łączenia aminokwasów w białka rozpoczyna się w jądrze komórkowym. Komunikator RNA (mRNA) dla genu jest tworzony przy użyciu odcinka DNA jako matrycy. mRNA następnie wędruje poza jądro do producentów białek zwanych „rybosomami”. To tutaj powstaje białko. W rybosomach transfer RNA (tRNA), a następnie przyklejanie aminokwasów do mRNA. Zasadniczo mRNA służy jako matryca do budowy białka.
Wiązanie peptydowe między aminokwasami
Aminokwasy są łączone „głowa w ogon” w długich polimerach liniowych. W szczególności, grupa kwasu karboksylowego (-CO) jednego aminokwasu przyłącza się do grupy aminowej (-NH) następnego. To wiązanie nazywa się „wiązaniem peptydowym”. Takie łańcuchy aminokwasów nazywane są „polipeptydami”.
Łańcuchy boczne aminokwasów
Aminokwasy mają łańcuchy boczne przyłączone do centralnego atomu węgla. Te łańcuchy boczne mają różne właściwości elektrostatyczne (wiążące). Jest to ważne w sposobie, w jaki początkowo liniowe białko fałduje się po uwolnieniu z matrycy mRNA.
Kolejność aminokwasów i składanie białek
O kształcie białka decyduje sekwencja aminokwasów. Wiązania w długim łańcuchu polipeptydowym umożliwiają swobodną rotację atomów, co nadaje szkieletowi białka dużą elastyczność. Większość łańcuchów polipeptydowych składa się jednak tylko w jeden kształt i większość z nich robi to samoistnie.
Łańcuchy boczne i składanie
Fałdowanie zależy od kolejności łańcuchów bocznych aminokwasów. Te łańcuchy boczne oddziałują ze sobą i wodą w komórce. Biegunowe łańcuchy boczne mają tendencję do skręcania się w stronę wody. Niepolarne łańcuchy boczne zamieniają się w środek kulki białkowej, będąc hydrofobowymi (nie lubią wody). Rozkład miejsc polarnych i niepolarnych jest zatem jednym z najważniejszych czynników rządzących fałdowaniem białka.
Liczba kombinacji aminokwasów
Do produkcji białek wykorzystuje się 20 aminokwasów. Chociaż istnieje 20 n różnych polipeptydów o długości n aminokwasów, bardzo mała część powstałych białek byłaby stabilna. Większość z nich miałaby liczne kształty z niemal równoważnymi poziomami energii. Będąc w stanie łatwo zmieniać kształt, aby przyjąć inny poziom energii, nie byłyby zatem wystarczająco stabilne, aby były przydatne dla organizmu. Jeden aminokwas w niewłaściwym miejscu może zatem uczynić białko bezużytecznym. Dlatego większość mutacji w DNA nie przynosi korzyści organizmowi. Tylko dzięki ogromnej ilości prób i błędów powstają użyteczne białka.
