¿Cómo determina la estructura primaria de una proteína su función?

La estructura primaria de una proteína, sola, no determina su función. El papel del medioambiente es crucial (que es un punto importante para recordar cuando discutimos el mal plegamiento de proteínas / IDPs / agregación). La misma secuencia primaria puede tener diferentes pliegues en diferentes ambientes (pH, temperatura) / en presencia (o ausencia) de diferentes iones, etc.

Habiendo dicho eso:

  • La estructura primaria de una proteína juega un papel muy importante en la determinación de la estructura nativa o el pliegue de proteína. [ver: respuesta de Akshari Gupta a ¿Cuál es la jerarquía de la estructura de la proteína?]
  • El doblez de proteína o su paisaje de energía determina su función. [ver: ¿Por qué el plegamiento de proteínas es un problema importante? ¿Cuáles son sus aplicaciones?]

¿Cómo exactamente la estructura primaria determina el doblez?
No lo sabemos, y los que resuelvan esa parte del rompecabezas se dirigirán a Estocolmo. [ver: Quora Respuesta del usuario a ¿Cuáles son las razones específicas por las cuales es difícil predecir la estructura terciaria de las proteínas ?; ¿Por qué es tan difícil predecir el plegamiento de proteínas?]

¿Cuál es la relación entre la estructura y la función de la proteína?
Esta es una pregunta completamente nueva y un área activa de investigación en biología estructural y bioinformática.

  • Múltiples estudios han identificado clases específicas de pliegues con funciones.
  • Por ejemplo, las enzimas transferasa e hidrolasa están desproporcionadamente asociadas con pliegues [matemáticos] \ alpha / \ beta [/ math] [Página en gersteinlab.org].
  • Gerstein Lab en Yale y Babbitt Lab en UCSF han hecho un gran trabajo en esto (entre otros).

Bueno, Ananda ha dado una respuesta convincente. La estructura primaria solo funciona como ladrillo en la base de un hogar llamado proteínas funcionales. La estructura primaria está conectada por enlaces covalentes, mientras que la estructura secundaria está dominada principalmente por enlaces de hidrógeno, estructura terciaria formada por interacciones incluso más débiles, principalmente interacciones hidrófobas y no iónicas. La estructura terciaria forma la estructura funcional de las proteínas, se puede llamar como dominios. Los residuos de la estructura primaria funcionan como restos de sitios activos para la catálisis. En su mayoría, los residuos de serina o treonina funcionan como un sitio activo en la catálisis conducida nucleófila.

Espero que te ayude.

Esa es la pregunta de $ 64,000! La mejor respuesta concisa que puedo dar es que la secuencia primaria de una proteína determina su estructura y su estructura determina su función. Los detalles de esta idea han sido un área activa de estudio durante décadas. Finalmente estamos avanzando en nuestra capacidad de predecir una estructura de proteínas a partir de su secuencia primaria. David Baker en UW es un líder en este campo. La segunda parte, cómo la estructura determina la función, es aún más difícil de predecir. Francamente, somos realmente malos en eso. A veces podemos ver una proteína, ver que se parece mucho a otra proteína (tiene alta homología de secuencia) cuya función conocemos y extrapolar a la proteína que no conocemos. Pero la capacidad de predecir la función de la secuencia primaria sin depender de la homología de secuencia está en su infancia.

La estructura primaria es una estructura lineal de una cadena de aminoácidos conectada entre sí con un enlace peptídico (y puede ser bisulfuro) (covalente). La estructura primaria en sí no está determinando su función.
La proteína necesita plegarse y estabilizarse para formar elementos estructurales secundarios y una estructura final terciaria o cuaternaria para obtener su función. Estas estructuras estables o plegadas están formadas por interacciones no covalentes entre aminoácidos tales como enlaces H, interacciones iónicas, fuerzas de paredes errantes.

La estructura primaria de una proteína (la secuencia de aminoácidos en la cadena) determina cómo se plegará la proteína. La secuencia de grupos variables y cómo interactúan entre sí a través de enlaces de hidrógeno y sulfuro determinarán la estructura secundaria (de hélices alfa y hojas plisadas beta), lo que ayudará a determinar la estructura terciaria (la forma general de esa proteína individual), y por lo tanto, su función.