Proteinveckningsproblemet
Hur kan ett protein som tillverkas i en cell få rätt form? Naturen bollar med många miljarder olika lösningar, men verkar hitta rätt till sist.
Radio Unga Forskare Stockholm - Vetenskap - Sveriges första podcast!
Du lyssnar på: Proteinveckningsproblemet
Notering: vi håller på att bygga upp funktionen. Så allt är ännu inte klart. Bättre navigation och transkription är på väg.
Vi lade ut våra första episoder 1997, innan det ens fanns något som hette podcast. Sedan dess har vi lagt ut över 400 föredrag och diskussioner. 2004 sände vi vår sista avsnitt över 88,9 MHz i Stockholm. Sedan dess har podden legat i träda. Men nu är den tillbaka som arkiv.
Transkription49 repliker · 3:22
Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.
Klicka på en replik för att höra den.
Proteinväckningsproblemet.
Proteiner är oerhört viktiga för allt levande och deras form bestämmer deras funktion.
En del proteiner, som kollagen, bygger upp våra kroppar och ger våra vävnades stadiga eller elasticitet.
Andra, som enzymer, fungerar som små kemiska maskiner som kombinerar eller plockar isär molekyler på bestämda sätt.
Det här är oerhört viktigt hur dessa fungerar för att vi ska överleva.
Man kan också tänka sig många intressanta industriella tillämpningar av proteiner.
Men hur bestäms deras funktion?
Det beror på deras primärstruktur.
Det är den sekvens av aminosyror som bygger upp proteinet.
Ett protein kan ses som ett pärlband där olika delar och molekyler har satts ihop.
Dessa molekyler kan ha olika elektrisk laddning, vara olika förtjusta att vara i närheten av vatten och ha olika form.
Det här pärlbandet kommer snabbt att rulla ihop sig till en tredimensionell struktur när man släpper det loss.
Det är ett intressant problem.
Hur kan ett protein som tillverkar sin cell få rätt form?
Får det fel form har det ingen effekt.
Man kan till exempel se på äggvitan.
Äggvita är vid rumstemperatur en flytande vätska.
Men när man kokar upp den tappar proteinerna i den form och bildar en vit massa som när man kyler igen inte återgår till en vätska.
Man ser att den har denaturerats.
Det är ett problem här rent teoretiskt sett.
Om man antar att man har tusen bindningar i ett protein och de kan ligga i ungefär tre lägen.
Då har vi tre upphöjt med tusen möjligheter.
Det är fler möjligheter än att protein skulle hinna med under hela universums historia att utforska.
Så hur kan den hitta den konfiguration som har lägst energinivå?
Det här kallas för Leventals paradox.
Det borde ta evigheter innan det sker.
Men som vi vet, proteiner i celler får sin form inom någon sekund.
Vilket är mycket märkligt.
Det här kallas för proteinväckningsproblemet och är mycket viktigt.
Både för att förstå cellen, men också för att till exempel kunna förutsäga proteinerstrukturen om man har hittat dem i gendatabaser.
Och också kanske för att designa proteiner med önskade funktioner.
Det verkar faktiskt som att naturen har funnit speciella knep att få fram önskade väckningstyper.
Det kanske finns tusen olika former av väckningar som förekommer i naturligt förekommet proteiner.
Och att man skulle kunna imitera naturen och lära sig dem.
Dessutom så finns det något som heter chaperoniner.
Förklädesproteiner som hjälper andra proteiner att få rätt form.
De har fått namnen efter idé med förkläden.
Då finare damer på 1800-talet fick åtföljas av en äldre släkting när de besökte någon man.
För att förhindra att mannen gjorde otillbörliga närmanden eller att hon sa fel saker.
De här proteinerna verkar ge rätt form till nybildade proteiner.
De helt enkelt omformar dem.
Det finns till och med kamikazer-chaperoniner.
Det finns nämligen proteiner vars syft är att bryta ner andra proteiner.
Men även de måste ges rätt form.
Och då existerar det speciella proteiner som kan ta och ge dem den form.
Till priset att de själva blir särplockade så snart de lyckas.
Kan vi väl lära oss förstå de här processerna och hur de går till?
Kan det hända att vi i framtiden kan börja designa proteiner med alla upptänkliga effekter?
Vem vet? Framtidens maskiner kommer kanske vara små äggvita ämnen.
För att ladda ner föredragen till din dator istället för att bara lyssna på dem, högerklickar du på länken “Ladda ner föredraget” och väljer “Spara som” eller motsvarande för din webbläsare.