Sự khác biệt chính giữa protein gấp và chưa mở là protein gấp lại là một cấu trúc hoạt động sinh học trong khi protein chưa mở là một cấu trúc không hoạt động về mặt sinh học.
Dịch tạo ra một chuỗi axit amin tuyến tính không có cấu trúc 3D ổn định. Do đó, các chuỗi axit amin tương tác với nhau và gấp lại thông qua một quá trình phức tạp được gọi là quá trình gấp protein. Đây là một quá trình quan trọng làm cho một protein hoạt động về mặt sinh học. Cấu trúc tự nhiên chính xác của một protein rất quan trọng đối với chức năng của nó. Các chuỗi polypeptide gấp lại để trở thành một protein hoạt động sinh học trong cấu trúc 3D của nó. Các protein gấp được liên kết với nhau bằng các tương tác phân tử khác nhau. Chúng có cấu trúc 3D ổn định; do đó, chúng có hoạt tính sinh học, không giống như các protein chưa mở ra.
Protein gấp là gì?
Protein gấp là một loại protein hoạt tính sinh học đã đạt được cấu trúc 3D ổn định. Quá trình gấp protein là quá trình dẫn đến các protein gấp lại, và nó xảy ra trong lưới nội chất. Quá trình gấp protein diễn ra thuận lợi về mặt nhiệt động học. Nó xảy ra như một phản ứng tự phát. Bước đầu tiên của quá trình gấp protein là sự hình thành các cấu trúc thứ cấp như xoắn alpha hoặc tấm beta từ cấu trúc sơ cấp của protein. Các cấu trúc thứ cấp sau đó mở đường cho các cấu trúc cấp ba. Các xoắn α và các tấm β gấp lại thành một cấu trúc ba chiều. Các cấu trúc bậc ba sau đó sẽ gấp lại và tạo thành cấu trúc bậc bốn của một protein.
Một số yếu tố ảnh hưởng đến khả năng gấp lại của protein thành các dạng chức năng chính xác của chúng. Một số yếu tố là điện trường và từ trường, nhiệt độ, pH, hóa chất, giới hạn không gian và sự đông đúc của phân tử. Việc gấp không đúng cách có thể dẫn đến nhiều tình trạng bệnh khác nhau. Bệnh Alzheimer và bệnh xơ nang là hai bệnh phổ biến do phân bố sai protein.
Hình 01: Protein gấp
Trong quá trình gấp, các chuỗi polypeptit tương tác thông qua tương tác cộng hóa trị và không cộng hóa trị. Tương tác kỵ nước và tương tác van der Waals là hai loại tương tác không cộng hóa trị giúp gấp protein. Tương tác không hóa trị là tương tác yếu và có phạm vi ngắn. Tuy nhiên, chúng cung cấp các động lực cơ bản. Các tương tác cộng hóa trị như liên kết disulfua và liên kết ion cũng giúp gấp protein và chúng là những tương tác mạnh. Quá trình gấp protein diễn ra trong môi trường nước.
Protein chưa được gấp lại là gì?
Protein chưa mở là một chuỗi axit amin tuyến tính. Nó tồn tại trong cấu trúc chính, là một chuỗi polypeptit. Các protein chưa được mở rộng không hoạt động về mặt sinh học. Hơn nữa, nó là một cấu trúc mở rối loạn với các chuỗi bên được đóng gói lỏng lẻo. Nói cách khác, các protein chưa mở ra thiếu cấu trúc có trật tự. Các protein không được mở ra góp phần gây ra bệnh lý của nhiều bệnh.
Hình 02: Phản ứng protein chưa được mở rộng
Để trở thành một protein chức năng, các protein chưa mở ra phải gấp lại thành các cấu trúc ba chiều ổn định. Trong nhiều trường hợp, nhiều chuỗi polypeptit phải lắp ráp thành một phức hợp chức năng. Ngoài ra, hầu hết các protein đều trải qua các biến đổi như phân cắt hoặc gắn cộng hóa trị với carbohydrate và lipid.
Điểm giống nhau giữa Protein gấp và chưa gấp là gì?
- Nhiệt độ khắc nghiệt, độ pH khắc nghiệt, lực cơ học và chất biến tính hóa học có thể bao bọc một protein gấp lại thành một protein không mở.
- Biến tính của protein là một quá trình chuyển đổi từ trạng thái gấp khúc sang trạng thái mở.
Sự khác biệt giữa Protein gấp và chưa gấp là gì?
Protein gấp là một protein hình cầu, có trật tự với lõi kỵ nước được đóng gói chặt chẽ trong khi protein chưa mở ra là một cấu trúc mở, rối loạn với các chuỗi bên được đóng gói lỏng lẻo. Vì vậy, đây là điểm khác biệt chính giữa protein gấp và chưa mở. Hơn nữa, các protein gấp lại hoạt động sinh học và hoạt động chính xác, trong khi các protein mở ra không hoạt động sinh học và không hoạt động chính xác.
Đồ họa thông tin dưới đây cho thấy sự so sánh chi tiết của cả hai loại protein để phân biệt rõ ràng sự khác biệt giữa protein gấp và chưa mở.
Tóm tắt - Protein gấp và Protein chưa gấp
Nói chung, các protein phải được gấp lại một cách chính xác thành các cấu trúc ba chiều, ổn định, cụ thể để hoạt động chính xác. Các protein chưa được gấp lại không hoạt động về mặt sinh học trong khi các protein gấp lại có hoạt tính sinh học. Các protein gấp lại có cấu trúc 3D trong khi các protein chưa mở ra là cấu trúc rối loạn, mở với các chuỗi bên được đóng gói lỏng lẻo. Vì vậy, điều này tóm tắt sự khác biệt giữa protein gấp và mở.
