čo je nové?  slovník písmeno P    proteiny

Proteiny

Stručne

Proteíny sú veľké biomolekuly a makromolekuly, ktoré obsahujú jeden alebo viac dlhých reťazcov aminokyselinových zvyškov. Proteíny vykonávajú v organizmoch širokú škálu funkcií, vrátane katalyzovania metabolických reakcií, replikácie DNA, reakcie na podnety, poskytovania štruktúry bunkám a organizmom a transportu molekúl z jedného miesta na druhé. Proteíny sa od seba líšia predovšetkým svojou sekvenciou aminokyselín, ktorá je daná nukleotidovou sekvenciou ich génov a ktorá zvyčajne vedie k skladaniu proteínu do špecifickej 3D štruktúry, ktorá určuje jeho aktivitu.

Štruktúra proteínov

Lineárny reťazec aminokyselinových zvyškov sa nazýva polypeptid. Proteín obsahuje aspoň jeden dlhý polypeptid. Krátke polypeptidy, ktoré obsahujú menej ako 20-30 zvyškov, sa zriedkavo považujú za proteíny a bežne sa nazývajú peptidy . Jednotlivé aminokyselinové zvyšky sú navzájom spojené peptidovými väzbami a susednými aminokyselinovými zvyškami. Sekvencia aminokyselinových zvyškov v proteíne je definovaná sekvenciou génu, ktorý je zakódovaný v genetickom kóde . Vo všeobecnosti genetický kód špecifikuje 20 štandardných aminokyselín. Krátko po syntéze alebo dokonca počas syntézy sú zvyšky v proteíne často chemicky modifikované posttranslačnou modifikáciou, ktorá mení fyzikálne a chemické vlastnosti, skladanie, stabilitu, aktivitu a v konečnom dôsledku aj funkciu proteínov. Niektoré proteíny majú pripojené nepeptidové skupiny, ktoré možno nazvať prostetické skupiny alebo kofaktory. Proteíny môžu tiež spolupracovať na dosiahnutí konkrétnej funkcie a často sa spájajú a vytvárajú stabilné proteínové komplexy.

Životnosť proteínov

Proteíny majú obmedzenú životnosť, existujú iba počas určitého obdobia a potom sú degradované a recyklované mechanizmom bunky prostredníctvom procesu premeny proteínov. Životnosť proteínu sa meria z hľadiska jeho polčasu rozpadu a pokrýva široký rozsah. Môžu existovať minúty alebo roky s priemernou dĺžkou života 1-2 dni v bunkách cicavcov. Abnormálne alebo chybne poskladané proteíny sa degradujú rýchlejšie buď kvôli tomu, že sú zamerané na deštrukciu, alebo kvôli tomu, že sú nestabilné.

Podobne ako iné biologické makromolekuly, ako sú polysacharidy a nukleové kyseliny, aj proteíny sú základnými časťami organizmov a zúčastňujú sa prakticky každého procesu v bunkách.

Funkcie proteínov

Proteíny sú esenciálnou časťou každého biologického systému a participujú na každom procese v bunke. Spolu s nukleovými kyselinami, lipidmi a cukrami vytvárajú skupinu biopolymérov, ktoré podmieňujú existenciu živých systémov.

Mnohé proteíny plnia funkciu ligandov a enzýmov, ktoré katalyzujú biochemické reakcie a sú životne dôležité pre metabolizmus. Proteíny majú tiež štrukturálne alebo mechanické funkcie, ako je → aktín a myozín vo svaloch a proteíny v cytoskelete, ktoré tvoria systém lešenia, ktorý udržuje tvar buniek. Niektoré proteíny sú dôležité v bunkovej signalizácii, imunitných odpovediach, bunkovej adhézii a v bunkovom cykle.

Zastúpenie proteínov v sére

V ľudskom sére je najrozšírenejším proteínom albumín (45 mg/ml), po ňom nasleduje α1-antitrypsín, transferín, α2-makroglobulín, apolipoproteín B (Apo-B, hlavná zložka lipoproteínov s nízkou hustotou (LDL)), α1-kyselina glykoproteín a apolipoproteín AI (Apo-AI, hlavná zložka lipoproteínov s vysokou hustotou (HDL)).  Celková koncentrácia proteínov v sére sa pohybuje v rozmedzí 60 – 80 g/l.  Zvýšená hladina  sa vyskytuje zriedkavo, a to najčastejšie ako výsledok chronického zápalového ochorenia, choroby krvi alebo ako následok niektorých porúch pečene. Príčiny zníženej hladiny bielkovín môžu byť rôzne. Často sú spôsobené nedostatočným príjmom bielkovín v potrave (napr. pri dlhotrvajúcom hladovaní alebo pri drastických, jednostranných diétach), ochorením čriev s narušenou schopnosťou vstrebávania potravy, stratou bielkovín cez obličky → pri niektorých ochoreniach obličiek, chorobami spojenými s krvácaním (napr. zhromažďovanie tekutiny v dutine brušnej pri ťažkých ochoreniach pečene), poškodeniami pečene, pri ktorých pečeň nie je v stave, aby naďalej plnila svoju funkciu tvorby bielkovín.

Zastúpenie proteínov v moči

Moč zdravého človeka obsahuje také množstvo proteínov, ktoré nie je zistiteľné klasickými vyšetrovacími technikami, konkrétne sa v moči vylúči asi 50 – 80 mg bielkovín denne, najviac 150 mg za deň. Asi 40 % z tohto množstva predstavujú plazmatické proteíny, zvyšných 60 % sú bielkoviny renálneho pôvodu. Stav, keď sa močom vylúči väčšie množstvo bielkovín, ako je hraničná hodnota 150 mg proteínov za deň, sa označuje pojmom proteinúria. V závislosti od viacerých kritérií je proteinúria klasifikovaná na rôzne typy. Pri albuminúrii je v moči prítomná bielkovina albumín. Ak sa to deje pri horúčke, ide len o prechodný stav v organizme. Ak je ale albuminúria trvalá, môže signalizovať poškodenie obličiek a ich filtračných schopností. Albumín je sérová bielkovina, ktorá predstavuje 55 – 65 % všetkých bielkovín v sére (priemerná koncentrácia albumínu v plazme je 40 g/l). Na zistenie proteinúrie sa používajú diagnostické prúžky založené na bielkovinovej chybe acidobázického indikátora. Nevýhodou testovacích prúžkov je ich rozdielna citlivosť na jednotlivé bielkoviny. Prúžky reagujú veľmi dobre s albumínom a dokážu indikovať jeho prítomnosť v moči v koncentračnom intervale 0,1 – 0,5 g/l. Podstatne nižšiu citlivosť vykazujú voči globulínom a glykoproteínom. Diagnostickými prúžkami nie je možné detegovať tzv. mikroalbumínúriu, čiže koncentráciu albumínu v intervale 20 – 200 mg/l, resp. denné straty albumínu v intervale 30 – 300 mg/24 hodín.