Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Часть серии по
Биохимия
Myoglobin.png
Ключевые компоненты
История биохимии
Глоссарии
Порталы: Биохимия

Структурная биология - это раздел молекулярной биологии , биохимии и биофизики, связанный с молекулярной структурой биологических макромолекул (особенно белков , состоящих из аминокислот , РНК или ДНК , состоящих из нуклеотидов , и мембран , состоящих из липидов ), как они приобретают структуры, которые у них есть, и то, как изменения в их структурах влияют на их функции. [1] Эта тема представляет большой интерес для биологов, поскольку макромолекулы выполняют большинство функций клеток., и только свертываясь в определенные трехмерные формы, они могут выполнять эти функции. Эта архитектура, « третичная структура » молекул, сложным образом зависит от основного состава каждой молекулы или « первичной структуры ».

Гемоглобин , белок, переносящий кислород, обнаруженный в красных кровяных тельцах.

Биомолекулы слишком малы, чтобы их можно было рассмотреть в деталях даже с помощью самых современных световых микроскопов . Методы, которые структурные биологи используют для определения своей структуры, обычно включают измерения огромного количества идентичных молекул одновременно. Эти методы включают:

  • Масс-спектрометрии
  • Макромолекулярная кристаллография
  • Нейтронная дифракция
  • Протеолиз
  • Спектроскопия белков ядерного магнитного резонанса (ЯМР)
  • Электронный парамагнитный резонанс (ЭПР)
  • Криогенная электронная микроскопия (криоЭМ)
  • Электронная кристаллография и дифракция электронов на микрокристаллах
  • Многоугольное рассеяние света
  • Малоугловое рассеяние
  • Сверхбыстрая лазерная спектроскопия
  • Двухполяризационная интерферометрия и круговой дихроизм

Чаще всего исследователи используют их для изучения « нативного состояния » макромолекул. Но вариации этих методов также используются, чтобы наблюдать, как образующиеся или денатурированные молекулы принимают или повторно принимают свои естественные состояния. См. Сворачивание белка .

Третий подход, который используют структурные биологи к пониманию структуры, - это биоинформатика для поиска закономерностей среди разнообразных последовательностей, которые приводят к определенным формам. Исследователи часто могут вывести аспекты структуры интегральных мембранных белков на основе топологии мембраны, предсказанной анализом гидрофобности . См. Прогноз структуры белка .

Примеры белковых структур из банка данных о белках (PDB)

В последние несколько лет стало возможным использование высокоточных физических молекулярных моделей для дополнения исследований биологических структур in silico . Примеры этих моделей можно найти в базе данных Protein Data Bank .

Вычислительные методы, такие как моделирование молекулярной динамики, могут использоваться в сочетании со стратегиями определения эмпирической структуры для расширения и изучения структуры, конформации и функции белка. [2]

См. Также [ править ]

  • Первичная структура
  • Вторичная структура
  • Третичная структура
  • Четвертичная структура
  • Структурная область
  • Структурный мотив
  • Белковая субъединица
  • Молекулярная модель
  • Сотрудничество
  • Шаперонин
  • Структурная геномика
  • Стереохимия
  • Разрешение (электронная плотность)
  • Proteopedia Совместная трехмерная энциклопедия белков и других молекул .
  • Прогноз структуры белка

Ссылки [ править ]

  1. ^ Banaszak, Leonard J. (2000). Основы структурной биологии . Берлингтон: Эльзевир. ISBN 9780080521848.
  2. ^ Карплюс, Мартин; Маккаммон, Дж. Эндрю (1 сентября 2002 г.). «Молекулярно-динамическое моделирование биомолекул». Структурная биология природы . 9 (9): 646–652. DOI : 10.1038 / nsb0902-646 . PMID 12198485 . 

Внешние ссылки [ править ]

  • СМИ, связанные со структурной биологией, на Викискладе?
  • Природа: Веб-сайт журнала " Структурная и молекулярная биология"
  • Журнал структурной биологии
  • Структурная биология - Виртуальная библиотека биохимии, молекулярной биологии и клеточной биологии
  • Структурная биология в Европе