Sekundarna struktura proteina

U biohemiji i strukturnoj biologiji, sekundarna struktura je opšti trodimenzioni oblik lokalnih segmenata biopolimera, kao što su proteini i nukleinske kiseline (DNK/RNK).^[1] Ona, ipak, ne opisuje specifične položaje atoma u 3D prostoru, jer njih opisuje tercijarna struktura.^[2] Sekundarna struktura se formalno definiše vodoničnim vezama biopolimera, posmatranim u strukturi na nivou atoma. Kod proteina se sekundarna struktura definiše obrascima vodoničnih veza između peptidnih veza centralnog lanca (zanemaruju se veze između glavnog i bočnog lanca, kao i međusobne veze bočnih lanaca), gde se koristi DSSP definicija vodonične veze. Kod nukleinskih kiselina sekundarnu strukturu određuju vodonične veze između azotnih baza.^[3]

Vodonična veza se povezuje sa ostalim strukturnim svojstvima, što je dovelo do manje formalne definicije sekundarne strukture^[1]. Npr, aminokiseline u proteinskim heliksima uglavnom zauzimaju centralne diedarske uglove u nekom posebnom delu Ramahandranovog dijagrama; stoga se segment aminokiselinskih ostataka sa takvim diedarskim uglovima često naziva "heliks", bez obzira da li ima ispravan raspored vodoničnih veza ili ne. Predložene su mnoge, manje formalne definicije, često uključujući koncepte iz diferencijalne geometrije krivih, kao što su zakrivljenje i torzija. Najmanje formalno, strukturni biolozi, koji ispituju strukturu na nivou atoma će ponekad odrediti sekundarnu strukturu "od oka" i uneti svoja zapažanja u odgovarajući PDB fajl.

Gruba procena sekundarne strukture biopolimera (npr. 40% α-heliks, 20% β-ravni) se često izvodi spektroskopski. Za proteine, uobičajen metod je daleki ultraljubičasti (170-250 nm) cirkularni dihroizam. Naglašen dvostruki minimum na 208 nm i 222 nm ukazuje na α-heliksnu strukturu, dok pojedinačan maksimum na 204 nm ili 217 nm označava nasumično klupko, odnosno β-ravan. Ređe korišćen metod je infracrvena spektroskopija, koja otkriva razlike u oscilacijama veza amidnih grupa usled vodoničnih veza. Konačno, sekundarna struktura se može precizno proceniti posmatrajući hemijski pomeraj u NMR spektru nepoznatog biopolimera.

Pojam sekundarne strukture je definisao Kaj Ulrik Linderstrom-Lang 1952. godine na Medicinskom fakultetu Univerziteta u Stanfordu.

1. ↑ ^{1,0 1,1} Donald Voet, Judith G. Voet (2005). „Chapter 8. Three-Dimensional structures of proteins”. Biochemistry (3 izd.). Wiley. ISBN 978-0-471-19350-0. 
2. ↑ Branden C, Tooze J.. Introduction to Protein Structure. New York, NY: Garland Publishing. ISBN: 0-8153-2305-0. 
3. ↑ David L. Nelson, Michael M. Cox (2005). Principles of Biochemistry (4th izd.). New York: W. H. Freeman. ISBN 0-7167-4339-6.