Δήμητρα Σπανού, Χημικός, καθηγήτρια Β/θμιας Εκπαίδευσης με οργανική θέση στο 1ο Γυμνάσιο Δάφνης
ΕΙΣΑΓΩΓΗ
ΟΙ ΣΥΝΘΕΤΕΣ ΠΡΩΤΕΪΝΕΣ
Οι σύνθετες πρωτεϊνες είναι σφαιρικές πρωτεϊνες* που έχουν συνδεδεμένο και ένα μη πρωτεϊνικό τμήμα το οποίο αποτελεί την προσθετική τους ομάδα.
Ανάλογα με το μη πρωτεϊνικό μέρος που συνδέεται με την πρωτεϊνη, οι σύνθετες πρωτεϊνες διακρίνονται σε:
Χρωμοπρωτεϊνες όταν το μη πρωτείνικό τμήμα είναι μια έγχρωμη ομάδα, Γλυκοπρωτεϊνες όταν το μη πρωτείνικό τμήμα είναι υδατάνθρακες, Νουκλεοπρωτεϊνες όταν το μη πρωτείνικό τμήμα είναι νουκλεϊκά οξέα, Λιποπρωτεϊνες όταν το μη πρωτείνικό τμήμα είναι λιπίδια, Φωσφοπρωτεϊνες όταν το μη πρωτείνικό τμήμα είναι ένα υπόλειμμα φωσφορικού οξέος, Μεταλλοπρωτεϊνες όταν το μη πρωτείνικό τμήμα είναι σύνθετο δεσμευμένο μέταλλο
ΟΙ ΝΟΥΚΛΕΟΠΡΩΤΕΪΝΕΣ
Είναι σύμπλοκα νουκλεϊνικών οξέων με πρωτεϊνες, σταθερά για μεγάλο χρονικό διάστημα στο κύτταρο αν αποτελούν μέρος οργανιδίων ή δομικών στοιχείων του κυττάρου, ή βραχύβια σύμπλοκα πρωτεϊνών-νουκλεϊκού οξέος (ριβονουκλεοπρωτεϊνες και δεοξυριβονουκλεοπρωτεϊνες) όπου οι πρωτεϊνες μπορεί να είναι κάποιες συνθετάσες ή υδρολάσες . Η σταθερότητα των συμπλόκων εξαρτάται από την φύση της αλληλεπίδρασης πρωτεϊνης- νουκλεϊκού οξέος.
Στις περιπτώσεις που η πρωτεϊνη συνδέεται σε συγκεκριμένη περιοχή του νουκλεϊκού οξέος που υπάρχει χωρική αντιστοίχιση με την πρωτεϊνη, (ειδική αλληλεπίδραση) οι δεσμοί υδρογόνου που σχηματίζονται μεταξύ νουκλεοτιδίων και αμινοξέων δίνουν την μέγιστη σταθερότητα. Παράδειγμα είναι η σύνδεση νουκλεοπρωτεϊνών με rRNA στα ριβοσώματα
Αν έχουμε μια μη ειδική αλληλεπίδραση τα δύο μόρια συνδέονται με ηλεκτροστατική αλληλεπίδραση των αρνητικά φορτισμένων φωσφορικών ομάδων με τα θετικά φορτισμένα υπολείμματα αμινοξέων της πρωτεϊνης. Παράδειγμα η σύνδεση νουκλεοπρωτεϊνών στα χρωμοσώματα (σύμπλοκα DNA -χρωματίνης)
Ορισμένες νουκλεοπρωτεϊνες έχουν την ικανότητα να αυτοσυναρμολογούνται όπως στα ριβοσωμικά υποσωματίδια και στα νουκλεοκαψίδια ιών, δηλαδή να σχηματίζουν νουκλεοπρωτεϊνες χωρίς την συμμετοχή κυτταρικών δομών ή παραγόντων. Σε κάθε περίπτωση με τον σχηματισμό νουκλεοπρωτεϊνών εμφανίζονται σημαντικές αλλαγές στα νουκλεϊκά οξέα
Σύμπλοκα νουκλεοπρωτεϊνών με DNA και RNA
Συμπλέγματα δεοξυριβονουκλεοπρωτεϊνών
Σε ορισμένες περιπτώσεις σχηματίζονται συμπλέγματα νουκλεοπρωτεϊνών, ιδιαίτερα στην περίπτωση των δεοξυριβονουκλεοπρωτεϊνών
Παρ' ότι οι δεσμοί που σχηματίζει το δίκλωνο DNA με νουκλεοπρωτεϊνες είναι ηλεκτροστατικής και όχι ομοιοπολικής φύσης και σχετικά χαλαροί, υπάρχει η
περίπτωση της δέσμευσης του DNA με ισχυρά βασικές πρωτεϊνες , τις ιστόνες και πρωταμίνες , που οδηγεί σε πολύ πυκνά συσκευασμένα σύμπλοκα νουκλεοπρωτεϊνών με τα οποία γίνεται μια συμπαγής αποθήκευση πληροφορίας με την σύνθεση των ευκαρυωτικών χρωμοσωμάτων.
Οι ιστόνες
Κυρίως δομικές πρωτεϊνες. Πάντα θετική φόρτιση. Περιεκτικότητα σε Αμινοξέα: Περιοχές πλούσιες σε λυσίνη (Η1) , Περιοχές πλούσιες σε λυσίνη και αργινίνη (Η2Α), Περιοχές μέτρια πλούσιες σε λυσίνη και αργινίνη (Η2Β), Περιοχές πλούσιες σε αργινίνη (Η3), Περιοχές πλούσιες σε λυσίνη και αργινίνη (Η4)
Τέτοιο σύμπλεγμα είναι η χρωματίνη, όπου λόγω της ηλεκτροστατικής αλληλεπίδρασης το DNA κάνει διπλή περιστροφή γύρω από το οκταμερές του συμπλόκου ιστόνης.
Συμπλέγματα αντίστοιχα σχηματίζονται με τις νουκλεοπρωταμίνες στα σπερματοζωάρια των σπονδυλωτών, μαλακίων και ορισμένων εντόμων. Εδώ έχουμε επίσης τις ισχυρά βασικές πρωταμίνες, μικρότερες σε μέγεθος από τις ιστόνες, όπου συσκευάζονται με DNA ακόμα πιο πυκνά από τις χρωματίνες των σωματικών κυττάρων.
Οι πρωταμίνες
Μικρές πρωτεϊνες πλούσιες σε υπολείμματα αργινίνης και επιτρέπουν την αυστηρότερη συσκευασία
Συμπλέγματα ριβονουκλεοπρωτεϊνών
Συμπλέγματα νουκλεοπρωτεϊνών με rRNA στα ριβοσώματα αποτελούν υπομονάδες των ριβοσμάτων
Σύμπλεγμα νουκλεοπρωτεϊνών με mRNA (ριβονουκλεοπρωτεϊνες μήτρας)
Μικρές πυρηνικές νουκλεοπρωτεϊνες
Συμπλέγατα πρωτεϊνών με νουκλεϊνικό οξύ (DNA ή RNA) υπάρχουν επίσης στα καψίδια των ιών πολύ σφικτά πακεταρισμένες αντιπροσωπεύοντας μια μορφή γονιδιώματος
 (1).jpg)
Δήμητρα Σπανού
ΠΗΓΕΣ
Νουκλεοπρωτεΐνες - Βικιπαίδεια
Гистоны - это... Роль гистонов в ДНК
X-ray crystal structure of PmrA–DNA complex. (a) Cartoon presen