¿Cómo el cambio de cualquiera de los aminoácidos en una cadena larga de un polipéptido produce siempre un cambio en la forma de una proteína completa?

Primero, como han dicho otros, no siempre lleva a un cambio en la proteína completa. Eso depende de muchos factores. Pero describiré cómo puede producir un cambio en la proteína completa.

Para entender cómo se arruina una proteína, debes entender por qué se pliega en primer lugar. Hay un montón de razones, pero intentaré simplificarlas. Si imaginas que los aminoácidos son una especie de cuentas en una cuerda, cada cuenta tiene sus propias características. La carga, el tamaño y la forma son algunos de los más importantes.

  1. Cargar. La carga es un gran, GRAN controlador de plegamiento de proteínas. Imagina que cada cuenta es como un extremo en un imán; los extremos opuestos, positivo y negativo, adoran mantenerse uno con el otro. Y al igual que un imán, la misma carga, positiva y positiva, por ejemplo, repele gravemente. Cuando los aminoácidos se unen y se forma la cadena peptídica en crecimiento, los aminoácidos cargados opuestamente se atrapan entre sí. Los residuos con la misma carga se repelen si se acercan. Esto termina provocando que la cadena comience a arrugarse como una pelota, como arrugando el hilo. Solo queda arrugado debido a las cargas que los unen. Ahora introduce una mutación. Si tiene la carga opuesta del aminoácido que se suponía que estaba allí, no solo no atrapa la parte de la cadena que se supone que debe, sino que la empuja. Debido a que están todos atados en una cuerda, hay un efecto dominó. Todos son empujados o tirados, independientemente de si están justo al lado de ese único residuo. Si el residuo mutante no tiene carga, no se agarrará donde debería, pero tampoco alejará esa parte, por lo que existe la posibilidad de que otras interacciones compensen esa interacción perdida. La mutación sería menos probable que cambie la forma completa de la proteína.
  2. Tamaño. Algunas cuentas son simplemente más grandes que otras. Cuando rellena una gran cuenta en espacios estrechos donde se supone que debe estar una pequeña cuenta, empuja todo lo demás para dejar espacio. A veces, el área es muy pequeña y el residuo mutante es tan grande que hará que todo lo demás esté fuera de lugar. Bust la costura, por así decirlo.
  3. Forma. No todos los aminoácidos tienen la misma forma. Proline (que en realidad es un iminoácido , pero ese es otro tema) es realmente funky. Hace dobleces en la cadena. Si se supone que esos dobleces están allí, enderezarlos al desconectar la prolina podría tener un efecto devastador. Cambiará todo lo que le rodea. Del mismo modo, las prolinas son increíbles en jacking regiones de proteínas si no se supone que deben estar allí.

Me voy a detener allí. Con suerte se entiende la idea. Si las mutaciones que haces intercambian cargas y convierten un residuo positivo en un residuo negativo, tu cambio tendrá un efecto mucho mayor. Si intercambias una pequeña glicina por un triptófano gigante o una prolina rizada, vas a tener problemas. Si cambia una valina sin carga por una alanina más pequeña, también sin carga … eh. Probablemente no pase mucho.