Põhiline erinevus volditud ja voltimata valgu vahel on see, et volditud valk on bioloogiliselt aktiivne struktuur, samas kui voltimata valk on bioloogiliselt inaktiivne struktuur.
Tõlkimine tekitab aminohappejärjestuse lineaarse ahela, millel puudub stabiilne 3D struktuur. Seetõttu interakteeruvad aminohappejärjestused üksteisega ja voldivad läbi keerulise protsessi, mida nimetatakse valgu voltimiseks. See on oluline protsess, mis muudab valgu bioloogiliselt aktiivseks. Valgu õige loomulik struktuur on selle funktsiooni jaoks väga oluline. Polüpeptiidahelad voltivad, et saada oma 3D-struktuuris bioloogiliselt aktiivseks valguks. Volditud valke hoiavad koos erinevad molekulaarsed interaktsioonid. Neil on stabiilne 3D struktuur; seega on nad erinev alt voldimata valkudest bioloogiliselt aktiivsed.
Mis on volditud valk?
Volditud valk on bioloogiliselt aktiivne valk, mis on saavutanud oma stabiilse 3D-struktuuri. Valgu voltimine on protsess, mille tulemuseks on volditud valgud ja see toimub endoplasmaatilises retikulumis. Valkude voltimisprotsess on termodünaamiliselt soodne. See tekib spontaanse reaktsioonina. Valgu voltimise esimene samm on sekundaarsete struktuuride, nagu alfa-heeliksid või beeta-lehed, moodustamine valgu primaarstruktuurist. Sekundaarsed struktuurid sillutavad seejärel teed tertsiaarsetele struktuuridele. α-heeliksid ja β-lehed volditakse kolmemõõtmeliseks struktuuriks. Tertsiaarsed struktuurid voltivad seejärel veelgi ja moodustavad valgu kvaternaarse struktuuri.
Mitmed tegurid mõjutavad valkude võimet voltida õigesse funktsionaalsesse vormi. Mõned tegurid on elektri- ja magnetväljad, temperatuur, pH, kemikaalid, ruumipiirangud ja molekulide tõrjumine. Vale voltimine võib põhjustada mitmesuguseid haigusseisundeid. Alzheimeri tõbi ja tsüstiline fibroos on kaks levinumat haigust, mis on põhjustatud valkude valest voltimisest.
Joonis 01: Valkude voltimine
Volitimise ajal interakteeruvad polüpeptiidahelad kovalentsete ja mittekovalentsete interaktsioonide kaudu. Hüdrofoobsed interaktsioonid ja van der Waalsi interaktsioonid on kahte tüüpi mittekovalentsed interaktsioonid, mis aitavad valku voltida. Mittevalentsed interaktsioonid on nõrgad ja lühiajalised interaktsioonid. Siiski on need põhilised liikumapanevad jõud. Kovalentsed interaktsioonid, nagu disulfiidsidemed ja ioonsidemed, aitavad samuti valkude voltimisel ja need on tugevad vastasmõjud. Valkude voltimine toimub vesikeskkonnas.
Mis on voldimata valk?
Pakkimata valk on lineaarne aminohappejärjestus. See eksisteerib primaarstruktuuris, mis on polüpeptiidahelas. Voldimata valgud on bioloogiliselt passiivsed. Veelgi enam, see on korrastamata avatud struktuur, millel on lõdv alt pakitud külgahelad. Teisisõnu, voldimata valkudel puudub korrastatud struktuur. Voldimata valgud soodustavad paljude haiguste patoloogiat.
Joonis 02: Voldimata valguvastus
Selleks, et saada funktsionaalseks valguks, peavad lahtivolditud valgud voltima stabiilseteks kolmemõõtmelisteks konformatsioonideks. Paljudel juhtudel peavad mitmed polüpeptiidahelad koonduma funktsionaalseks kompleksiks. Lisaks sellele läbib enamik valke modifikatsioone, näiteks lõhustamist või kovalentseid kinnitusi süsivesikute ja lipiididega.
Millised on volditud ja voltimata valgu sarnasused?
- Äärmuslikud temperatuurid, äärmuslik pH, mehaanilised jõud ja keemilised denaturaatorid võivad volditud valgu voldimata valguks muuta.
- Valkude denaturatsioon on üleminek volditud olekust voldimata olekusse.
Mis vahe on volditud ja voldimata valgu vahel?
Volditud valk on järjestatud, kerakujuline valk, millel on tihed alt pakitud hüdrofoobne südamik, samas kui voltimata valk on korrastamata avatud struktuur, millel on lõdv alt pakitud külgahelad. Niisiis, see on peamine erinevus volditud ja voltimata valgu vahel. Peale selle on volditud valgud bioloogiliselt aktiivsed ja toimivad õigesti, samas kui volditud valgud on bioloogiliselt passiivsed ega funktsioneeri õigesti.
All infograafikul on mõlema valgu üksikasjalik võrdlus, et selgelt eristada volditud ja voltimata valgu erinevust.
Kokkuvõte – volditud vs voltimata valk
Üldiselt peavad valgud korrektseks toimimiseks olema korrektselt spetsiifilisteks, stabiilseteks kolmemõõtmelisteks konformatsioonideks voltitud. Voldimata valgud on bioloogiliselt passiivsed, volditud valgud aga bioloogiliselt aktiivsed. Volditud valkudel on 3D-struktuur, samas kui voltimata valgud on korrastamata, lahtised struktuurid, millel on lõdv alt pakitud külgahelad. Seega võtab see kokku volditud ja voltimata valgu erinevuse.
