kristalografi protein sinar-X

Kristalografi protein adalah teknik yang digunakan dalam biologi untuk melihat bentuk protein. Saat ini, sistem komputer berdasarkan urutan asam amino dan program komputer yang meramalkan kemungkinan pelipatan rantai sedang diterapkan , namun teknologi ini hanya bersifat prediksi dan terkadang jauh dari kenyataan. Dua Hadiah Nobel dalam Kimia dan Kedokteran telah dianugerahkan untuk pekerjaan dengan kristalografi , keduanya pada tahun 1962. Hadiah Nobel dalam Kimia, oleh Max Perutz dan John Kendrew , untuk pekerjaan mereka pada protein hemoglobin dan mioglobin . Hadiah Nobel dalam Kedokteran dianugerahkan kepada Francis Crick, James Watson, dan Maurice Wilkins , atas penemuan mereka tentang struktur DNA .

Tahun 2014 menandai peringatan 100 tahun penemuan kristalografi.

Mengetahui struktur protein penting karena dapat memberikan petunjuk tentang kemungkinan fungsi protein. Tidak hanya struktur primer (rantai asam amino, yang dapat Anda baca lebih lanjut di sini ) dapat mengungkapkan fungsi protein, tetapi caral tiga dimensi sering kali diperlukan untuk memahami domain aktivasi protein. Struktur protein disebut struktur tersier dan kuartener protein, Anda dapat membacanya di sini dan di sini .

Untuk menentukan struktur suatu protein ada beberapa metode. Kriomikroskopi elektron atau kristalografi membran 2 dimensi adalah beberapa pendekatan yang mungkin untuk struktur kompleks besar. Untuk partikel yang lebih kecil, spektroskopi NMR dapat digunakan. Terakhir, kristalografi sinar-X (neutron) adalah metode resolusi tinggi (hingga 3 amstrong) yang memungkinkan pemecahan molekul yang sangat kecil seperti NaCl hingga molekul yang sangat besar, seperti ribosom, memberikan gambar statis struktur. Hal ini didasarkan pada fenomena difraksi cahaya dari struktur Kristen.

Sebelum struktur makromolekul dapat ditentukan, itu harus diperoleh dalam jumlah besar untuk mengkristalkannya (yang tidak selalu mungkin). Selain itu, sampel harus memiliki kemurnian tinggi, hanya mengandung molekul yang ingin kita kristalkan dan juga harus dihindari bahwa bahkan molekul yang sama memiliki konformasi yang berbeda (cis atau trans).

The strategi berbeda untuk setiap kristalisasi protein . Ada banyak faktor yang harus dipertimbangkan, baik suhu maupun pH, yang harus diuji dalam rentang variasi yang kecil sampai ditemukan optimum untuk mengkristalkan protein target. Suatu zat terlarut ditambahkan ke dalam larutan protein yang sangat pekat yang menyebabkan protein mengendap, sehingga membentuk struktur yang teratur , yang disebut kristal.

Setelah kristal terbentuk , sinar-X dilewatkan melalui mereka , yang akan memberikan pola difraksi . Lebih dari 300 gambar diperlukan untuk mendapatkan informasi yang cukup untuk memperkirakan struktur protein.

The proteomik atau genomik struktural adalah cabang dari biologi yang bertujuan untuk mengetahui struktur dari semua protein dalam makhluk hidup.

Ada banyak langkah yang dapat memperpanjang proyek kristalisasi. Di antara yang paling umum adalah: bahwa protein tidak diekspresikan dalam jumlah yang cukup dalam satu konformasi tunggal, tidak dapat dimurnikan, tidak larut, tidak dapat dikristalisasi, tidak mendifraksi sinar-X, atau tidak berguna. derivatif ditemukan.