Dacă cuvântul „proteină” te face să te gândești doar la fripturi suculente sau shake-uri proteice, poate fi o surpriză să afli că 20% din fiecare celulă din corpul nostru este formată din proteine ​​[1]. Deci, ce sunt proteinele și de ce are nevoie organismul de ele?

rolul

Numele de proteină provine din grecescul "protos", care înseamnă mai întâi și are acest nume dintr-un motiv bun [2]. Proteinele sunt molecule care îndeplinesc o întreagă grădină zoologică de funcții în celulă. Ele sunt esențiale pentru fiecare organism viu. ADN-ul, planul tuturor ființelor vii, conține rețetele necesare pentru a face fiecare proteină, deci codificând „lucrătorii” care fac ca celulele noastre să funcționeze.

O privire microscopică a machiajului nostru molecular. Părul și ochii noștri sunt compuși din diferite proteine.

Iată doar câteva exemple de proteine ​​și rolurile lor:

PĂR: Părul, unghiile și pielea dvs. sunt formate din proteine ​​numite cheratine, care au o funcție de protecție împotriva iradierii și deshidratării UV, printre altele. ADN-ul dvs. determină tipul de keratină pe care îl aveți. Persoanele cu părul creț, de exemplu, au mai multe legături disulfidice în keratină, ceea ce determină curbarea lanțului proteic [3].

OCHI: Obiectivul dvs. este format și din proteine. Aceste proteine ​​se numesc cristaline. Se împachetează strâns pentru a crește indicele de refracție al obiectivului, dar sunt transparente. De fapt, peste 90% din cristalinul dvs. este fabricat din cristalin [4]. O altă proprietate uimitoare a cristalinilor este longevitatea lor. Majoritatea proteinelor sunt înlocuite în termen de două zile; cu toate acestea, cristalinele durează în mod esențial o viață [5,6]! Din păcate, acumularea de proteine ​​are ca rezultat deteriorarea odată cu înaintarea în vârstă, făcând cristalinul mai puțin transparent, ceea ce contribuie la deteriorarea vederii [7].

SÂNGE: Celulele roșii din sânge folosesc și proteine. Au o proteină specială numită hemoglobină, care transportă oxigenul în țesuturi și elimină deșeurile, cum ar fi dioxidul de carbon (CO2). Această proteină se alătură fierului pentru a îndeplini sarcina, care conferă sângelui culoarea roșie [8].

Sistemul dvs. imunitar folosește și proteine. Sistemul imunitar este o flotă de celule specializate care circulă în organism și produce proteine ​​numite anticorpi care pot recunoaște și lega molecule și particule străine (proteine ​​de pe suprafețele virale), vizându-le spre distrugere [9].

Trebuie să producem o mulțime de diferite tipuri de proteine ​​în fiecare zi pentru a îndeplini aceste sarcini și multe altele, dar nu suntem singurii care produc proteine. Toate organismele vii, inclusiv plantele și animalele, produc proteine, iar noi obținem proteine ​​ca parte a dietei noastre.

Deci, ce se întâmplă cu proteinele atunci când le ingeri? Proteinele sunt formate din blocuri de construcție numite aminoacizi. Proteinele dietetice sunt mai întâi tăiate în bucăți (de enzime numite proteaze), iar aceste elemente de bază sunt folosite fie pentru a produce proteine ​​noi, fie pentru a fi „arse” sau energie.

Probabil ați auzit de termenul „aminoacizi esențiali” înainte. Aminoacizii esențiali nu pot fi produși doar de organism, astfel încât proteinele care conțin acești aminoacizi esențiali sunt absolut necesari în dietele noastre [10].

Majoritatea proteinelor au o durată scurtă de viață - trăiesc doar câteva ore până la câteva zile, după care sunt distruse și reciclate în aminoacizi [11]. Dar de ce să trecem prin toate necazurile de a face o proteină astăzi doar pentru a o descompune mâine, iar și iar? Ca domeniu de cercetare în curs, știm că proteinele se deteriorează [12].

La fel ca anvelopele sunt înlocuite pe tot parcursul vieții unei mașini, proteinele trebuie înlocuite în timpul vieții noastre. O cifră de afaceri rapidă poate asigura că proteinele care rămân în jur sunt de bună calitate și nu vor cauza probleme. Este, de asemenea, un mod în care celulele noastre reglează funcția și cantitatea anumitor proteine, astfel încât să avem proteine ​​specifice care funcționează doar la momentul necesar. Proteinele ale căror funcții nu mai sunt necesare sunt degradate rapid. Eșecul de a scăpa de unele proteine ​​atunci când este necesar poate provoca probleme, așa cum se observă în boli, inclusiv cancerul [13].

Cât de multă muncă este implicată în fabricarea unei proteine? Cea mai mare proteină cunoscută până în prezent este Titina, care acționează ca un arc molecular în mușchi. Se compune din

30.000 de aminoacizi și este nevoie de mult timp pentru a face. Sinteza proteinelor are loc cu o rată de

200 de aminoacizi pe minut, deci durează 2-3 ore pentru a face o moleculă de titină [14]! Majoritatea proteinelor sunt mult mai scurte decât Titin cu o mediană de

Lung de 400 de aminoacizi. Acestea sunt produse în câteva minute [15].

Având în vedere că proteinele sunt atât de esențiale pentru toate funcțiile din corpul uman, nu este surprinzător faptul că multe boli sunt cauzate de erori în secvențierea proteinelor sau de un comportament anormal al proteinelor. O mutație din rețeta ADN care codifică proteina produce o proteină defectă „pe jumătate”. De exemplu, fibroza chistică este cauzată de o copie disfuncțională a proteinei CFTR care este implicată în producția de transpirație, lichide digestive și mucoase [16]. Uneori, o proteină cu o secvență corectă se poate comporta greșit. De exemplu, în boala prionică, proteina prionică își schimbă forma și formează un agregat care interferează cu funcționarea corectă a celulelor nervoase [17].

Nu este surprinzător faptul că oamenii de știință își dedică întreaga viață studiului structurii și funcției proteinelor, deoarece proteinele sunt atât de complicate - există un număr estimat de

20.000 de proteine ​​doar la oameni [18]! Călătoria noastră către înțelegerea funcției proteinelor în sănătatea și bolile umane abia a început cu o călătorie importantă în celulă, o lume formată din proteine.

Zhanna Hakhverdyan, Cunoașteți contribuția științei