1.1. Строение белков

Белки являются высокомолекулярными, биологически активными азотсодержащие органическими соединениями, структурные компоненты которых представлены α-L-аминокислотами (α-амк). Таким образом, белки можно рассматривать как полимеры α-L-аминокислот.

Структура аминокислот

Общий вид формулы α-аминокислоты:

α-Углеродный атом связан с радикалом (R) аминокислоты, а также с α-амино- и α-карбоксильной группами.

В природе существует около 300 аминокислот, как свободных, так и полученных путем гидролиза белков и пептидов. В организме человека найдено 70 аминокислот, однако для синтеза новых белков в клетке животных, растений и микроорганизмов используются только 20 из них. Они получили название «протеиногенные аминокислоты». Структуры радикалов этих аминокислот представлены в табл. 1.

Таблица 1

Структура радикалов протеиногенных аминокислот

Тип радикала	Название аминокислоты	Буквенное обозначение	Пептидный остов	Структура радикала
Неполярные (гидрофобные) радикалы аминокислот	Глицин Аланин Валин Лейцин Изолейцин Метионин Фенилаланин Триптофан Пролин	Гли, Gly, G Ала, Ala, A Вал, Val, V Лей, Leu, L Иле, Ile, I Мет, Met, M Фен, Phe, P Три, Trp, W Про, Pro, P		–Н –СН3 (формула аминокислоты приведена полностью )
Полярные (гидрофильные) незаряженные радикалы аминокислот	Серин Треонин Цистеин Тирозин Аспарагин Глутамин	Сер, Ser, S Тре, Thr, T Цис, Cys, C Тир, Tyr, T Асн, Asn, N Глн, Gln, G

Окончание таблицы 1

Тип радикала		Название аминокислоты	Буквенное обозначение	Пептидный остов	Структура радикала
Полярные (гидрофильные) заряженные радикалы аминокислот	Отрицательно	Аспарагиновая кислота Глутаминовая кислота	Асп, Asp, D Глу, Gln, E
	Положительно	Лизин Аргинин Гистидин	Лиз, Lys, K Арг, Arg, R Гис, His, H

Остальные аминокислоты называют модифицированными, поскольку они образуются ферментативным путем из протеиногенных аминокислот после синтеза белка на рибосомах (например, оксипролин, оксилизин и др.)

Последовательность аминокислот в цепи изображают начиная сN-концевой аминокислоты. С нее же начинается нумерация аминокислотных остатков. В полипептидной цепи (ппц) многократно повторяется группа:

Эта группа формирует пептидный остов. Следовательно, полипептидная цепь состоит из остова (скелета), имеющего регулярную, повторяющуюся структуру, и отдельных боковых цепей радикалов аминокислот (R-групп):

Среди протеиногенных аминокислот есть такие, которые в организме человека и животных не синтезируются поступают только с пищей. Таких аминокислот десять и их называют «незаменимыми»:

Ациклические аминокислоты

Валин Лейцин Изолейцин Треонин Метионин Аргинин Лизин

Циклические аминокислоты

Фенилаланин Триптофан Гистидин

Аргинин и гистидин – это полузаменимые аминокислоты, так как могут синтезироваться в организме в ограниченном количестве.

Абсолютная незаменимость остальных восьми аминокислот, универсальна для всех видов организмов животного происхождения.

Остальные десять аминокислот – «заменимые» – могут синтезироваться в клетке из углеводов и глицерина или других аминокислот и метаболитов.