Fungsi Protein Struktural, Contoh dan Karakteristik

Itu Protein struktural Mereka adalah protein penting yang ada di semua sel eukariotik, yaitu, keduanya dalam sel hewan dan sayuran. Ini adalah bagian dari struktur biologis yang sangat beragam seperti kulit, rambut, jaring laba -laba, sutra, jaringan ikat, dinding sel tanaman, dll.

Meskipun istilah "protein struktural" umumnya digunakan untuk merujuk pada protein seperti kolagen, keratin dan elastin, ada juga protein struktural intraseluler yang penting yang berkontribusi pada pemeliharaan struktur internal sel.

Foto tipe I Collagen Fibers, kelas protein struktural (Sumber: Louisa Howard [domain publik] melalui Wikimedia Commons)

Protein ini, milik sitoskeleton, juga mengontrol lokasi subseluler organel dan memasok mesin transportasi dan komunikasi di antara mereka.

Beberapa protein struktural telah dipelajari dengan sangat rinci dan telah memungkinkan untuk memahami lebih dalam struktur protein umum. Contohnya adalah sutra fibroine, kolagen dan lainnya.

Dari studi fibroine sutra, misalnya, struktur protein sekunder dari lembaran β-quad dan, dari studi pertama yang dilakukan dengan kolagen, struktur baling-baling sekunder dijelaskan.

Oleh karena itu, protein struktural sangat penting baik di dalam sel individu maupun di jaringan yang berlaku untuk.

[TOC]

Fungsi

Fungsi protein struktural cukup beragam, dan tergantung, di atas segalanya, pada jenis protein yang dimaksud. Namun, dapat dikatakan bahwa fungsi utamanya adalah pemeliharaan integritas struktural sel dan, dalam arti yang lebih luas, dari struktur tubuh.

Adapun protein struktural tubuh, keratin, misalnya, memiliki fungsi dalam perlindungan dan cakupan, dalam pertahanan, dalam gerakan, antara lain.

Epidermis kulit mamalia dan hewan lainnya memiliki sejumlah besar filamen yang dibentuk oleh keratin. Lapisan ini memiliki fungsi dalam perlindungan organisme terhadap berbagai jenis faktor stres atau berbahaya.

Thorns and Spikes, serta tanduk dan puncak, cakar dan kuku, yang merupakan jaringan keratin, fungsi olahraga baik dalam perlindungan maupun dalam pertahanan tubuh.

Secara industri, wol dan rambut banyak hewan dieksploitasi untuk pembuatan pakaian dan jenis pakaian lainnya, sehingga mereka memiliki kepentingan tambahan, secara antroposentrik.

Dapat melayani Anda: stromatolit

Protein struktural seluler

Dari sudut pandang sel, protein struktural memiliki fungsi transendental, karena mereka membentuk kerangka internal yang memberikan bentuk karakteristik dari setiap sel: sitoskeleton.

Sebagai bagian dari sitoskeleton, protein struktural seperti aktin, tubulin, myosin dan lainnya juga berpartisipasi dalam fungsi transportasi dan komunikasi internal, serta dalam peristiwa mobilitas sel (dalam sel yang mampu bergerak).

Keberadaan silia dan flagella, misalnya, sebagian besar tergantung pada protein struktural yang membentuk filamen tebal dan tipis, terdiri dari aktin dan tubulin.

Contoh protein struktural dan karakteristiknya

Karena ada keragaman besar protein struktural, hanya akan ada contoh yang paling penting dan berlimpah di antara organisme eukariotik.

Bakteri dan prokariota lainnya, bersama dengan virus, juga memiliki protein struktural yang penting dalam tubuh selnya, namun, sebagian besar perhatian berfokus pada sel eukariotik.

-Aktin

Actin adalah protein yang membentuk filamen (filamen aktin) yang dikenal sebagai mikrofilamen. Mikrofilamen ini sangat penting dalam sitoskeleton semua sel eukariotik.

Filamen aktin adalah dua polimer heliks rantai. Struktur fleksibel ini memiliki diameter 5 hingga 9 nm dan diatur sebagai balok linier, dua jaringan -dimensi atau gel tiga dimensi.

Namun aktin didistribusikan di seluruh kartu, sangat terkonsentrasi pada lapisan atau kulit kayu yang melekat pada wajah bagian dalam membran plasma karena merupakan bagian mendasar dari sitoskeleton.

-Kolagen

Kolagen adalah protein yang ada pada hewan dan sangat berlimpah pada mamalia, yang memiliki setidaknya 20 gen berbeda yang menyandikan berbagai bentuk protein ini yang dapat ditemukan di jaringan mereka.

Ini terutama ditemukan pada tulang, tendon dan kulit, di mana ia merupakan lebih dari 20% dari total massa protein mamalia (lebih besar dari persentase protein lainnya).

Di jaringan ikat tempat ia berada, kolagen merupakan bagian penting dari bagian berserat dari matriks ekstraseluler (yang juga terdiri dari zat fundamental), di mana ia membentuk serat elastis yang mendukung gaya tegang besar yang besar.

Struktur serat kolagen

Serat kolagen terdiri dari subunit seragam molekul tropokollagen, yang memiliki panjang 280 nm dan 1.Diameter 5nm. Setiap molekul tropokollagen terdiri dari tiga rantai polipeptida yang dikenal sebagai rantai alfa, yang terkait satu sama lain sebagai baling -baling tiga.

Dapat melayani Anda: metafase

Masing -masing rantai alfa memiliki sekitar 1000 limbah asam amino, di mana glisin, prolin, hidroksiprolin dan hidroksilisin sangat melimpah (yang juga berlaku untuk protein struktural lainnya seperti keratin).

Bergantung pada jenis serat kolagen yang dipertimbangkan, ini ditemukan di tempat yang berbeda dan memiliki sifat dan fungsi yang berbeda. Beberapa khusus dari tulang dan dentin, sementara yang lain adalah bagian dari tulang rawan dan sebagainya.

-Keratin

Keratin adalah protein struktural keratinosit yang paling penting, salah satu jenis sel epidermis yang paling berlimpah. Ini adalah protein berserat yang tidak larut yang juga ditemukan dalam sel dan integumen banyak hewan.

Setelah kolagen, keratin adalah protein paling berlimpah kedua dalam tubuh mamalia. Selain menjadi bagian substansial dari lapisan kulit terluar, ini adalah protein struktural utama rambut dan wol, kuku, cakar dan kuku, bulu dan tanduk.

Di alam ada berbagai jenis keratin (secara analog dengan berbagai jenis kolagen), yang memiliki fungsi yang berbeda. Alfa dan beta keratin adalah yang paling terkenal. Bentuk kuku, tanduk, paku dan epidermis mamalia, sedangkan yang terakhir berlimpah di puncak, sisik dan bulu reptil dan burung.

-Elastin

Elastin, protein lain yang berasal dari hewan, adalah komponen kunci dari matriks ekstraseluler dan memiliki fungsi penting dalam elastisitas dan ketahanan banyak jaringan pada hewan vertebrata.

Jaringan ini termasuk arteri, paru -paru, ligamen dan tendon, kulit dan tulang rawan elastis.

Elastin terdiri dari lebih dari 80% serat elastis yang ada dalam matriks ekstraseluler dan dikelilingi oleh mikrofibril yang terdiri dari berbagai makromolekul. Struktur matriks yang terdiri dari serat ini bervariasi antara jaringan yang berbeda.

Di arteri, serat elastis ini diatur dalam cincin konsentris di sekitar lumen arteri; Di paru -paru, serat elastin membentuk kerangka kerja tipis di seluruh organ, berkonsentrasi pada area seperti bukaan alveoli.

Pada tendon, serat elastin berorientasi paralel mengenai organisasi jaringan dan, dalam tulang rawan elastis, ini diatur dalam konfigurasi tiga dimensi yang mirip dengan lebah lebah.

-Luas

Dinding sel tanaman terutama terdiri dari selulosa, namun, beberapa protein yang terkait dengan struktur ini juga memiliki relevansi fungsional dan struktural.

Dapat melayani Anda: fibronektin: struktur dan fungsi

Ekstensin adalah salah satu protein dinding yang paling terkenal dan ditandai dengan urutan pentapétida berulang (hyp) 4. Mereka kaya akan limbah dasar seperti lisin, yang berkontribusi pada interaksinya dengan komponen lain di dinding sel.

Fungsinya berkaitan dengan pengerasan atau penguatan dinding. Serta protein struktural lainnya pada hewan, pada tanaman ada berbagai jenis ekstensi, yang diekspresikan oleh berbagai jenis sel (tidak semua sel menghasilkan ekstensi).

Dalam kedelai, misalnya, ekstensi diproduksi oleh sel -sel sclerechy, sedangkan di tanaman tembakau telah ditunjukkan bahwa akar lateral memiliki dua lapisan sel yang mengekspresikan protein ini.

-Daun

Organel seluler juga memiliki protein struktural sendiri, yang bertanggung jawab atas pemeliharaan bentuknya, motilitas mereka dan banyak proses fisiologis dan metabolisme lainnya yang melekat pada mereka.

Wilayah internal membran nuklir dikaitkan dengan struktur yang dikenal sebagai lembaran nuklir, dan keduanya memiliki komposisi protein yang sangat khusus. Di antara protein yang membentuk lamina nuklir adalah protein yang disebut lembaran.

Lembaran milik kelompok filamen perantara tipe V dan ada beberapa jenis, yang paling terkenal adalah A dan B. Protein ini dapat berinteraksi satu sama lain atau dengan elemen internal lainnya dari nukleus seperti matriks, kromatin dan membran nuklir internal.

Referensi

1. Alberts, b., Dennis, b., Hopkin, k., Johnson, a., Lewis, J., Raff, m.,... Walter, P. (2004). Biologi Sel Esensial. Abingdon: Garland Science, Taylor & Francis Group.
2. Gartner, l., & Hiatt, J. (2002). Teks Atlas Histologi (Edisi ke -2.). Meksiko d.F.: McGraw-Hill Inter-American Editor.
3. Gruenbaum, dan., Wilson, k. L., Harel, a., Goldberg, m., & Cohen, m. (2000). Ulasan: Lamin Nuklir - Fungsi Dasar Struktural dengan Fungsi. Jurnal Biologi Struktural, 129, 313-323.
4. Keller, b. (1993). Protein dinding sel struktural. Fisiologi tanaman, 101, 1127-1130.
5. Mithieux, b. S. M., & Weiss, a. S. (2006). Elastin. Kemajuan dalam Kimia Protein, 70, 437-461.
6. Matahari, t., Shih, c., & Hijau, h. (1979). Sitoskeleton keratin dalam sel epitel organ internal. Proc. Natl. Acade. Sci., 76(6), 2813-2817.
7. Wang, b., Yang, w., McKitrick, J., & Meyers, m. KE. (2016). Keratin: Struktur, sifat mekanik, kejadian dalam organisme biologis, dan upaya bioinspirasi. Kemajuan dalam Ilmu Material.