Białka
W organizmach żywych, zarówno roślinnych jak i zwierzęcych, występują dziesiątki tysięcy różnych białek, które pełnią funkcje związane z podtrzymywaniem i regulacją procesów życiowych oraz stanowią materiał budulcowy struktur komórkowych i tkanek. Białka stanowią podstawowy składnik suchej masy komórki (do 70%), a w żywych komórkach katalizują i regulują większość reakcji biochemicznych (enzymy). Struktury złożone z białek spełniają podstawową rolę w przekazie i obiegu sygnałów nerwowych oraz są odpowiedzialne za transport innych molekuł we wnętrzu komórek i przez błony komórkowe. Wyspecjalizowane białka są także składnikami komórek mięśni, skóry i włosów. Jeszcze inne białka pełnią funkcję toksyn, przeciwciał, lub hormonów. Wielkiej różnorodności fizjologicznych funkcji białek towarzyszy wielka rozmaitość ich rozmiarów, kształtów, rozkładu ładunku elektrycznego, oraz zakresu rozpuszczalności w wodzie.
Białko jest liniowym łańcuchem polimerowym zbudowanym z kilkudziesięciu, kilkuset, lub tysięcy monomerów połączonych ze sobą jak koraliki w naszyjniku. Każdy monomer jest jednym z 20 rodzajów naturalnie występujących aminokwasów. Funkcja i właściwości białka w procesach biologicznych określone są przede wszystkim przez jego strukturę w stanie zwiniętym zwanym też stanem natywnym.
Zrozumienie i przewidzenie sposobu zwinięcia się białka na podstawie sekwencji występujących w nim aminokwasów jest jednym z najtrudniejszych i najważniejszych problemów współczesnej biologii molekularnej. Równie ważny jest związany z tym problem projektowania białka, czyli znalezienia sekwencji lub grupy sekwencji aminokwasowych, które zwijają się szybko i odwracalnie do zadanej struktury docelowej. Opracowanie metod projektowania ab initio białek o zadanej funkcji biologicznej doprowadzi do wielu nowych ich zastosowań, np. jako biosensory, lekarstwa czy hormony lub w katalizie czy też w wydajnej konwersji energii, np. energii światła słonecznego w chemiczną (jak w procesie fotosyntezy) albo chemicznej w mechaniczną (jak podczas działania mięśni).
- Białka jako sekwencje aminokwasów
- Synteza i struktura pierwszorzędowa białek
- Zwijanie się białek
- Oddziaływania między aminokwasami w białku
- Struktury drugorzędowe
- Bazy danych o białkach
- Przewidywanie struktury
- Białka z perspektywy fizyki statystycznej
- Modele zredukowane
- Modele Go
- Kolejność zdarzeń w zwijaniu i rozciąganiu białek
- Inżynieria białkowa
- Proteomika
- Techniki badania struktury białek
- Badania dynamiki białek
- Zastosowanie metody EPR do bezpośredniej obserwacji kinetyki zwijania i rozwijania białka
- Rola białek w żywych komórkach
- Procesy enzymatyczne
- Białka transportujące
- Białka strukturalne i motoryczne
- Białka regulujące geny
- Białka sygnałowe
- Oddziaływania między takimi samymi białkami
- Bibliografia
