สายยาวหรือโพลีเมอร์ของกรดอะมิโนเรียกว่าโปรตีน (แม้ว่าโปรตีนไม่จำเป็นต้องเป็นกรดอะมิโนเพียงอย่างเดียว) กรดอะมิโนเชื่อมโยงกันด้วย “พันธะเปปไทด์” ลำดับของกรดอะมิโนถูกกำหนดโดยคำสั่งของ นิวคลีโอไทด์ ("ตัวอักษร" ทางพันธุกรรมในยีนของ DNA ซึ่งจะกำหนดว่าโปรตีนพับขึ้นอย่างไรและ ฟังก์ชั่น.
การผลิตโปรตีนจากกรดอะมิโน
กระบวนการเชื่อมโยงกรดอะมิโนกับโปรตีนเริ่มต้นในนิวเคลียสของเซลล์ Messenger RNA (mRNA) สำหรับยีนถูกสร้างขึ้นโดยใช้ DNA จำนวนมากเป็นแม่แบบ จากนั้น mRNA จะเดินทางออกนอกนิวเคลียสไปยังผู้ผลิตโปรตีนที่เรียกว่า “ไรโบโซม” นี่คือที่ที่ผลิตโปรตีน ในไรโบโซม ถ่ายโอน RNA (tRNA) จากนั้นเกาะกรดอะมิโนบน mRNA โดยพื้นฐานแล้ว mRNA ถูกใช้เป็นแม่แบบในการสร้างโปรตีน
พันธะเปปไทด์ระหว่างกรดอะมิโน
กรดอะมิโนเชื่อมต่อกันแบบตัวต่อตัวในโพลีเมอร์เชิงเส้นยาว โดยเฉพาะอย่างยิ่ง กลุ่มกรดคาร์บอกซิลิก (-CO) ของกรดอะมิโนหนึ่งตัวยึดติดกับหมู่อะมิโน (-NH) ของกรดอะมิโนตัวต่อไป พันธะนี้เรียกว่า "พันธะเปปไทด์" สายกรดอะมิโนดังกล่าวเรียกว่า “โพลีเปปไทด์”
โซ่ข้างของกรดอะมิโน
กรดอะมิโนมีสายโซ่ด้านข้างติดอยู่กับอะตอมของคาร์บอนตรงกลาง โซ่ด้านข้างเหล่านี้มีลักษณะไฟฟ้าสถิต (พันธะ) ที่แตกต่างกัน นี่เป็นสิ่งสำคัญในการที่โปรตีนเชิงเส้นในขั้นต้นจะพับเก็บเมื่อปล่อยออกจากเทมเพลต mRNA
ลำดับกรดอะมิโนและการพับโปรตีน
รูปร่างของโปรตีนถูกกำหนดโดยลำดับกรดอะมิโน พันธะในสายโซ่โพลีเปปไทด์ยาวช่วยให้อะตอมหมุนได้อย่างอิสระ ซึ่งทำให้กระดูกสันหลังของโปรตีนมีความยืดหยุ่นสูง อย่างไรก็ตาม โซ่โพลีเปปไทด์ส่วนใหญ่พับเป็นรูปเดียว และส่วนใหญ่พับตามธรรมชาติ
โซ่ข้างและพับ
การพับถูกกำหนดโดยลำดับของสายโซ่ข้างของกรดอะมิโน โซ่ด้านข้างเหล่านี้มีปฏิสัมพันธ์กับแต่ละส่วนและน้ำในเซลล์ โซ่ด้านขั้วมักจะบิดออกให้หันหน้าเข้าหาน้ำ โซ่ด้านข้างที่ไม่มีขั้วจะกลายเป็นศูนย์กลางของลูกบอลโปรตีนซึ่งไม่ชอบน้ำ (ไม่ชอบน้ำ) การกระจายตัวของตำแหน่งที่มีขั้วและไม่มีขั้วจึงเป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งที่ควบคุมการพับของโปรตีน
จำนวนกรดอะมิโนผสม
ใช้กรดอะมิโน 20 ชนิดเพื่อสร้างโปรตีน แม้ว่าจะมีพอลิเปปไทด์ที่แตกต่างกัน 20^n ตัวที่มีความยาวกรดอะมิโน n ตัว แต่ส่วนย่อยของโปรตีนที่เป็นผลลัพธ์เพียงเล็กน้อยก็จะมีความเสถียร ส่วนใหญ่จะมีรูปร่างมากมายที่มีระดับพลังงานใกล้เคียงกัน การที่สามารถเปลี่ยนรูปร่างได้ง่ายเพื่อใช้ระดับพลังงานที่แตกต่างกัน จึงไม่เสถียรพอที่จะเป็นประโยชน์ต่อสิ่งมีชีวิต กรดอะมิโนหนึ่งตัวที่อยู่ผิดที่อาจทำให้โปรตีนไร้ประโยชน์ได้ ดังนั้นการกลายพันธุ์ส่วนใหญ่ใน DNA จึงไม่เป็นประโยชน์ต่อร่างกาย ผ่านการลองผิดลองถูกจำนวนมหาศาลเท่านั้นจึงจะทำให้เกิดโปรตีนที่มีประโยชน์
