¿Por qué crees que hay tres tipos principales de estructura secundaria (alfa-hélice, beta-cadena y beta-vuelta), ¿por qué solo estos tres?

Para agregar a la respuesta de Peter Ström, diría que es en parte porque las estructuras secundarias maximizan los enlaces de hidrógeno pero posiblemente más importante es el hecho de que estas estructuras secundarias minimizan la energía alrededor de los dos enlaces giratorios en un polipéptido, los enlaces PHI y PSI. Es genial que solo trabajando con modelos de bola y paja de una estructura peptídica se puedan resolver las conformaciones de energía más bajas para estos 2 ángulos diedros (mirando las interacciones estéricas a través de estos enlaces) y se obtenga 1 ángulo PHI y 2 PSI rangos que están en mínimos de energía. Los ángulos que encuentras corresponden a los ángulos observados en el capítulo beta y las estructuras secundarias alfa-helicoidales. En la hélice, los ángulos diedros mínimos de energía alinean a los donantes y aceptores del enlace de hidrógeno para permitir la formación de enlaces de hidrógeno reforzando así la estructura. En hebras, sucede lo mismo, aunque se necesitan al menos 2 hebras que se unan para formar los enlaces de hidrógeno y una lámina estable.

Las cadenas laterales de aminoácidos contribuyen a la estabilidad de las estructuras secundarias y pueden influir en la propensión de ciertas secuencias a formar cadenas o hélices. El bata-turn es una disposición un poco más complicada, pero los principios subyacentes son las mismas conformaciones de baja energía para los diedros de la columna vertebral y la formación de enlaces de hidrógeno. En estos giros, es habitual que al menos un aminoácido adopte una conformación de columna vertebral que implique una conformación diedral de columna vertebral de energía normalmente alta y que se realice usando glicina que, debido a que su cadena lateral es esencialmente solo un pequeño átomo de hidrógeno, no está restringida. a las conformaciones normales de baja energía.