ساختار سه بعدی پروتئین هویت عملکردی منحصر به فرد پروتئین را در محیط زنده نمایش میدهد. این ساختار سه بعدی،به شدت وابسته به توالی آمینو اسیدی تشکیل دهنده ی پروتئین است که در مقالات قبل بخشی از آمینواسیدها و تفاوتهای ساختاری آن را مورد بحث قرار دادیم. که میتوانید در بخش جستجو در پورتال مرکز آموزش بیوانفورماتیک نصر به آن دست پیدا کنید. ردیف آمینو اسیدهای یک پروتئین نشان دهنده ی خواص زیستی آن نیست بلکه خواص زیستی ناشی از شکل سه بعدی القا شده توسط ردیف های آمینو اسیدی در تعامل با محیطشان است. هنگامی که یک پروتئین سنتز می شود. انعطاف پذیر و زنجیر مانند نیست. بلکه بیشتر شبیه دانه های در کنار هم قرار گرفته ی تسبح می باشد. که در نهایت شکل سه بعدی نهایی ملکول پروتئین به طور انحصاری توسط توالی آن القا میگردد. زیرا برخی از آمینو اسیدهای آبگریز تمایلی به قرار گرفتن در سطح که مادام در برخورد با ملکول های اب است را ندارند در حالی که مابقی آمینو اسیدها که دارا ی زنجیره ی جانبی آبدوست هستند سعی در قرار گیری در سطوح پروتئین دارند تا بتوانند با ملکول های آب تعامل کنند. این مسئله همگام با عوامل دیگری مانند بار الگتریکی حمل شده توسط برخی از آمینو اسیدها یا قابلیت آنها برای انطباق با دیگر آمینو اسیدهای همسایه شان قرار می گیرد. و در نهایت بر همکنشی از تعاملات منجر به شکل گیری ساختاری پایا و ثابت می گردد.
اولین ساختار سه بعدی یک پروتئین در سال ۱۳۵۸ توسط دکتر کندرو و دکتر پروتز با روش پیچیده ی کریستالوگرافی اشعه ی ایکس تعیین گردید. و این ساختار یابی منجر به دریافت جایزه ی نوبل در زیست شناسی گردید. به پاس شناخت این که پروتئینها اشکال خاص و دقیقی دارند که توسط توالی های زنجیره ای آمینو اسیدها القا میگردد. بنابر این آنها پیش بینی می کردند که پروتئینها با توالی های مشابه به اشکال مشابهی تاخوردگی پیدا میکنند و به عکس پروتئینهایی با ساختار مشابه از توالی آمینو اسید های مشابهی ساخته می شوند. عملکرد یک پروتئین نتیجه ی مستقیم ساختار سه بعدی شکل ان است. و این منجر به ایجاد یک رابطه ی منطقی گردید که شرح حال مقهوم اصلی زیست شناسی ملکولی و بیوانفورماتیک است
بازی کردن با مدلهای ساختاری پروتئینی روی صفحه ی کامپیوتر قطعا آسانتر از حمل هزاران قطعه ی پلاستیک فشرده ی مدل است که به شکل سه بعدی به نمایندگی از ملکولهای آمینواسید ها و پروتئین ها باز آرایی می شوند. بنا بر این اکنون در حال حاضر بخش عمده ای از بیوانفورماتیک به صورت رو به رشدی مربوط به توسعه ی ابزارهای گرافیکی و مدل سازی برای توالی یابی،آنالیز و مطالعات سه بعدی سازی توالی های پروتئینی و شبیه سازی بر همکنش های آن با سایر پروتئین ها می باشد. که به این حوزه ؛ بیوانفورماتیک ساختاری می گویند. چگونگی نمایش اشکال سه بعدی و شبیه سازی های آن را به زودی در مجموعه مقالات بیوانفورماتیک نصر خواهید آموخت. شکل مربوط به این مقاله نیز شکل سه بعدی مدلسازی شده ی یک پروتئین است.
فراموش نکنیم که در درون و سطح یک باکتری هزارا ن پروتئین موجود است و از هر کدام از آنها هزاران نسخه و این نشان میدهد مطالعه ی حیات هیچ گاه کار ساده ای نبوده و نخواهد بود.
در مقالات بعد از سری مقالات مرکز آموزش بیوانفورماتیک نصر،همگام با شما خواهیم بود تا مطالعات بیشتری از پروتئینها و ساختارها و عملکرد آنها را داشته باشیم.
مرکز آموزش بیوانفورماتیک نصر