Πόσα γνωρίζετε για τη διαφορά μεταξύ πρωτεϊνών και πρωτεϊνικών πεπτιδίων;

Jun 04, 2021

3. Τρισδιάστατη δομή πρωτεΐνης και δισδιάστατη δομή πρωτεϊνικού πεπτιδίου


Η τρισδιάστατη δομή των πρωτεϊνών δεν είναι ένα νέο θέμα και η δισδιάστατη δομή των πρωτεϊνικών πεπτιδίων έχει μελετηθεί σε βάθος. Αυτές οι δομές εξακολουθούν να συνδέονται άρρηκτα με την καθημερινή μας σωματική υγεία και υγειονομική περίθαλψη.


Η τρισδιάστατη δομή της πρωτεΐνης ευνοεί την πραγματοποίηση της δραστηριότητας των λειτουργικών τμημάτων της, και η διαδικασία μαγειρέματος, η διαδικασία θέρμανσης και οι μέθοδοι σκλήρυνσης μπορούν να καταστρέψουν την τρισδιάστατη δομή της πρωτεΐνης και να την καταστήσουν ανενεργή. Ωστόσο, κάτι τέτοιο συχνά μας δίνει άλλα αποτελέσματα, όπως νόστιμη γεύση και ασφαλές φαγητό. Στην τεχνολογία βιολογικής ενζυματικής υδρόλυσης, συχνά χρησιμοποιούμε αλλαγές θερμοκρασίας και αλλαγές οξέος-βάσης για να αλλάξουμε την τρισδιάστατη δομή των πρωτεϊνών, έτσι ώστε να προετοιμαστούμε για επακόλουθη ενζυματική υδρόλυση.


Στην πραγματικότητα, η αρχή και η διαδικασία της βιομηχανικής εξαγωγής ζωικών πρωτεϊνών είναι πολύ παρόμοιες με την καθημερινή μας μαγειρική στο σπίτι. Για παράδειγμα, η σπιτική σούπα στο νότο: πρώτον, η υψηλή θερμοκρασία χρησιμοποιείται για μετουσίωση της πρωτεΐνης στο κρέας και στα οστά. Αυτή τη στιγμή, η πρωτεΐνη συστέλλεται από τη θερμότητα και η τρισδιάστατη δομή είναι συμπαγής και μπορεί να σκοτώσει. Σκοτώνει τα περισσότερα βακτήρια, αλλά δεν είναι κατάλληλο για άμεση βιολογική πρωτεόλυση. Η ενζυματική υδρόλυση έχει καλύτερη επίδραση σε ένα υδατικό σύστημα. Επομένως, είναι απαραίτητο να αλλάξετε τη φωτιά στο σπίτι και να μαγειρέψετε αργά, έτσι ώστε η τρισδιάστατη δομή της πρωτεΐνης να καταστρέφεται αργά σε βραστό νερό. Το υδρόφιλο μέρος εμφανίζεται στη δομή, σχηματίζοντας έτσι ένα διαλυμένο μακρομοριακό ζωμό. Όταν η τρισδιάστατη δομή είναι κατεστραμμένη, απελευθερώνονται ορισμένα ελεύθερα αμινοξέα, οπότε ο ζωμός παρουσιάζει μια μοναδική και νόστιμη γεύση. Στη βιομηχανική εκχύλιση πρωτεϊνών, χρησιμοποιούμε επεξεργασία μέτριας θερμοκρασίας, αυτή η διαδικασία μπορεί επίσης να σκοτώσει τα περισσότερα βακτήρια και επειδή η θερμοκρασία δεν θα αυξηθεί ξαφνικά, η τρισδιάστατη δομή της πρωτεΐνης δεν θα συρρικνωθεί ξαφνικά, αλλά θα υπάρξει κατάλληλη ξετύλιγμα και μεγάλη διάλυση . Τα θραύσματα μοριακής πρωτεΐνης είναι παρόμοια σε δομή και μέγεθος, και υπάρχουν σχετικά λίγα ελεύθερα αμινοξέα στα θραύσματα, και η απώλεια υλικού στην επακόλουθη διαδικασία ενζυματικής υδρόλυσης θα μειωθεί επίσης.


Όλοι γνωρίζουμε ότι η προσθήκη λίγο αλάτι στο ζωμό στο τέλος θα το κάνει πιο νόστιμο. Η ουσία είναι ότι η τρισδιάστατη δομή της πρωτεΐνης διασπάται σταδιακά κατά τη διαδικασία μαγειρέματος για να σχηματίσει μικρά υδατοδιαλυτά μόρια πρωτεΐνης. Αυτά τα μόρια έχουν ακόμη μια ορισμένη τρισδιάστατη. Δομή. Όταν προστίθεται αλάτι, προάγει την περαιτέρω αποσύνθεση της τρισδιάστατης δομής μέρους της πρωτεΐνης και απελευθερώνει περισσότερα αμινοξέα, γεγονός που καθιστά τη σούπα πιο νόστιμη. Ως εκ τούτου, στη βιομηχανία, χρησιμοποιούμε βιολογικές ενζυματικές μεθόδους υδρόλυσης για την αποτελεσματική και πιο βαθιά αποσύνθεση της διαλυμένης τρισδιάστατης δομής πρωτεΐνης σε δισδιάστατα αμινοξέα δομής. Τα τρισδιάστατα μόρια πρωτεϊνικής δομής μετά από μαγείρεμα μεσαίας θερμοκρασίας μετουσιώνονται και απενεργοποιούνται, αποτελώντας μέρος αυτών. Υδρόφιλη ομάδα. Αλλά από τη δομή, εξακολουθούν να υπάρχουν πολλές θέσεις με συγκεκριμένη χημική δραστηριότητα, οι οποίες είναι εύκολο να αλληλεπιδράσουν, να γίνουν μία ή να σχηματίσουν μια συγκεκριμένη δομή με νερό, έτσι το υγρό πρωτεΐνης έχει κάποιο ιξώδες αυτή τη στιγμή και είναι εύκολο να παραχθεί αφρός κατά την ανάδευση και ο αφρός δεν εξαφανίζεται εύκολα. . Τα μικρά μόρια αμινοξέων που έχουν μετασχηματιστεί ενζυματικά σε μια δισδιάστατη δομή έχουν μια απλή δομή και η υδρόφιλη ομάδα απελευθερώνεται και εκτίθεται στο μεγαλύτερο βαθμό, καθιστώντας το ιξώδες του υδατικού διαλύματος του ασθενέστερο και πλησιέστερα στην κατάσταση του νερού.

Η διαφορά μεταξύ της δισδιάστατης και τρισδιάστατης δομής στο μικροσκοπικό επίπεδο έχει προκαλέσει την αλλαγή του σχήματος του διαλύματος πρωτεΐνης στο μακροσκοπικό επίπεδο. Αυτά τα φαινόμενα χρησιμοποιούνται επίσης συνήθως για να εκτιμηθεί ο βαθμός και η πρόοδος της μικροσκοπικής αντίδρασης στη διαδικασία εκχύλισης πρωτεΐνης με βιολογική ενζυματική υδρόλυση. Καθώς παράγεται η δισδιάστατη δομή, εμφανίζονται περισσότερα ελεύθερα αμινοξέα και η οξύτητα στο σύστημα σταδιακά γίνεται ισχυρότερη, σχηματίζοντας ένα ελαφρώς όξινο διάλυμα πεπτιδίου πρωτεΐνης.

Στην τεχνολογία ενζυματικής υδρόλυσης πρωτεϊνών, ο μικροσκοπικός κόσμος και ο μακροσκοπικός κόσμος συνδέονται στενά και κάθε αλλαγή και κατάσταση αντιστοιχούν μεταξύ τους. Εφόσον παρατηρείται η σχέση μεταξύ της τρισδιάστατης δομής της πρωτεΐνης και της δισδιάστατης δομής του πρωτεϊνικού πεπτιδίου, τα βιολογικά ένζυμα μπορούν να κατανοηθούν καλύτερα. Η βιολογική δραστικότητα και η αξία των πρωτεϊνικών πεπτιδίων με δισδιάστατη δομή βελτιώνονται σημαντικά σε σύγκριση με τις πρωτεΐνες με τρισδιάστατη δομή. Ταυτόχρονα, ορισμένα βιολογικά χαρακτηριστικά της τρισδιάστατης δομής εξασθενούν επίσης, κάτι που είναι πιο κατάλληλο για απορρόφηση και χρήση του ανθρώπινου σώματος. Το θέμα των πρωτεϊνικών πεπτιδίων θα εξεταστεί περαιτέρω αργότερα. Η δισδιάστατη δομή των πρωτεϊνικών πεπτιδίων και οι βιοϊατρικές τους εφαρμογές είναι σήμερα ένα από τα καυτά σημεία στον τομέα της βιοϊατρικής και η ηλικία των βιοεπιστημών μπορεί να ανοίξει μια νέα εποχή έντονης ανάπτυξης.

4. Είναι διατροφή ή φάρμακο; Η πραγματική λειτουργία των πρωτεϊνικών πεπτιδίων

Υπήρξαν άνθρωποι που προωθούν τις έννοιες των πρωτεϊνικών πεπτιδίων, των πρωτεϊνών και των πρωτεϊνών μικρών μορίων, και υπάρχουν επίσης πολλές αμφιβολίες. Το πρωτεϊνικό πεπτίδιο έχει τις μαγικές λειτουργίες που προωθούνται; Ας προσπαθήσουμε να κάνουμε μια ανάλυση από την προοπτική του ορθολογισμού και της κοινής λογικής.

Πρώτα απ 'όλα, ας διευκρινίσουμε τη διαφορά μεταξύ πρωτεϊνικών πεπτιδίων και πρωτεϊνών: Με απλά λόγια, τα πρωτεϊνικά πεπτίδια είναι μέρος της πρωτεΐνης. Τα πεπτίδια πολλαπλών πρωτεϊνών συνδυάζονται σε πρωτεϊνικά μόρια. Έχουν συγκεκριμένες λειτουργίες μακροεντολών. Οι πρωτεΐνες μπορούν να υδρολυθούν, οξέα-βάσεις ή βιολογικά ένζυμα. Διασπάται σε πρωτεϊνικά πεπτίδια, περαιτέρω αποσύνθεση μπορεί τελικά να αποκτήσει ελεύθερα αμινοξέα. Φαίνεται ότι δεδομένου ότι το πρωτεϊνικό πεπτίδιο είναι μέρος της πρωτεΐνης, εξακολουθεί να έχει συγκεκριμένη βιολογική δραστηριότητα και λειτουργία; Ή μήπως μόνο οι πολύπλοκες πρωτεΐνες έχουν βιολογική δραστηριότητα;

Στην πραγματικότητα, τα αμινοξέα δεν είναι απλά και διαταραγμένα πρωτεϊνικά πεπτίδια. Ακριβώς όπως φτιάχνουμε αυτοκίνητα, κάθε στοιχείο έχει τη δική του λειτουργία και χαρακτηριστικά: τα μπουζί μπορούν να παράγουν ηλεκτρικούς σπινθήρες, τα έμβολα μπορούν να μετατρέψουν την ενέργεια καύσης σε κίνηση και οι στροφαλοφόροι άξονες να ταιριάζουν με τα έμβολα. Το κλειδί είναι να μεταφέρετε την κίνηση στο σετ ταχυτήτων ελαστικών ... και διάφορα εξαρτήματα συνδυάζονται σε έναν κινητήρα, και διάφορες δομές τελικά συνδυάζονται σε ένα αυτοκίνητο. Αν και το αυτοκίνητο έχει λειτουργία μακροεντολής, ταυτόχρονα, κάθε εξάρτημα, ακόμη και μια βίδα, έχει επίσης τη δική του λειτουργία, ακόμη και αν δεν χρησιμοποιείται στο αυτοκίνητο, μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε άλλα συντονισμένα μέρη! Αυτό δεν είναι μόνο στο επίπεδο της διατροφής, αλλά και στο επίπεδο της βιολογικής δραστηριότητας.

Τα τελευταία 30 χρόνια, το βραβείο Νόμπελ Βιολογίας έχει κάνει πολλή έρευνα για τα πρωτεϊνικά πεπτίδια και τα αποτελέσματα αλλάζουν σταδιακά τη ζωή των ανθρώπων. Αν και κάποια εμπορική προπαγάνδα, με την κατανόηση και την κατανόηση των συναφών τεχνολογιών από τους ανθρώπους, η τεχνολογία παραγωγής της εταιρείας έχει βελτιωθεί και προϊόντα υψηλής ποιότητας έχουν εισέλθει στην αγορά, η υγιής ζωή των ανθρώπων&θα βελτιωθεί και θα βελτιωθεί. Ακολουθούν μερικά αποσπάσματα τεχνικών επιτευγμάτων βραβείου Νόμπελ για την κατανόηση των πρωτεϊνικών πεπτιδίων από μια άλλη οπτική γωνία:

Το 1984, ο Αμερικανός βιοχημικός Robert Bruce Merrifield ανακάλυψε πεπτίδια, τα οποία διαδραματίζουν βασικό ρόλο στην ανθρώπινη ανάπτυξη και ανάπτυξη, το μεταβολισμό, τις ασθένειες, τη γήρανση και το θάνατο, και κέρδισε το Βραβείο Νόμπελ στη Χημεία εκείνο το έτος.

Το 1986, η Ιταλός βιολόγος Rita Levi-Montalcini και ο Αμερικανός βιολόγος Stanley Cohen διεξήγαγαν σε βάθος έρευνα για τα πεπτίδια και διαπίστωσαν ότι τα πεπτίδια μπορούν να επιδιορθώσουν τα κατεστραμμένα κύτταρα, να ρυθμίσουν τον κύκλο ζωής των κυττάρων, να ενεργοποιήσουν τα γηρασμένα κύτταρα, να ρυθμίσουν τα κανάλια μεταβολισμού των διακυτταρικών ιόντων και Η ολοκληρωμένη προετοιμασία των μεγάλων συστημάτων του ανθρώπινου σώματος έπαιξε ρόλο στην προώθηση και κέρδισε το βραβείο Νόμπελ στην Ιατρική εκείνο το έτος.

Το 1993, ο Δρ Allen Siber έκανε τα αποτελέσματα της επιστημονικής έρευνας των πεπτιδίων στον ιατρικό τομέα σχετικά με την επιδιόρθωση, τη ρύθμιση και την ενεργοποίηση ανθρώπινων κυττάρων και γονιδίων. Η αξία του υπερβαίνει κάθε ουσία που βρίσκεται στην ανθρώπινη ιστορία. Αυτό το επιστημονικό ερευνητικό επίτευγμα τον έκανε να κερδίσει το βραβείο Νόμπελ εκείνη τη χρονιά.

Το 1999, ο καθηγητής Gunter Blobel από τις Ηνωμένες Πολιτείες ανακάλυψε ότι τα πεπτίδια σήματος ελέγχουν τη μεταφορά πρωτεϊνών και κέρδισαν το Βραβείο Νόμπελ στη Χημεία.

Το 2000, ο Σουηδός επιστήμονας Arvid Carlsson απονεμήθηκε το βραβείο Νόμπελ Χημείας για την έρευνά του σχετικά με τον μοριακό μηχανισμό των πρωτεϊνών μηνυμάτων μετάδοσης του εγκεφάλου.

Το 2015, Αμερικανός& Ο Τούρκος επιστήμονας Aziz Sancar, ο Σουηδός επιστήμονας Tomas Lindahl και ο Αμερικανός επιστήμονας Paul Modrich κέρδισαν το Βραβείο Νόμπελ Χημείας επειδή ανακάλυψαν ότι τα πεπτίδια είναι εργαλεία για την επιδιόρθωση του DNA στα κύτταρα.

Από το παραπάνω περιεχόμενο, δεν είναι δύσκολο να βρεθεί ότι τα πρωτεϊνικά πεπτίδια δεν είναι μόνο θρεπτικά συστατικά τόσο απλά όσο θρεπτικά, αλλά και σημαντικές δραστικές ουσίες για το ανθρώπινο σώμα, που συμμετέχουν σε διάφορες φυσιολογικές λειτουργίες και μεταβολικές διεργασίες. Η πρόσληψη πεπτιδίων πρωτεΐνης από το ανθρώπινο σώμα δεν χωνεύεται μόνο σε αμινοξέα για επαναπορρόφηση, αλλά μπορεί να απορροφηθεί ενεργά μέσω συγκεκριμένων διαύλων. Τα πρωτεϊνικά πεπτίδια που απορροφώνται στο σώμα δεν είναι μόνο πρωτεϊνικά θρεπτικά υλικά, αλλά παίζουν περισσότερους φυσιολογικούς ρόλους. Προώθηση ή τόνωση ορισμένων φυσιολογικών μεταβολικών διεργασιών. Αυτό εξηγεί επίσης γιατί η πρωτεΐνη σόγιας και η πρωτεΐνη βοείου κρέατος είναι παρόμοιες από το πιο βασικό επίπεδο αμινοξέων, αλλά η κατανάλωση πρωτεΐνης σόγιας και πρωτεΐνης βοείου κρέατος, υπάρχουν προφανείς διαφορές στους φυσιολογικούς δείκτες του ανθρώπινου σώματος.

Από την άλλη πλευρά, τα πρωτεϊνικά πεπτίδια που υδρολύονται από φυσικά ζώα και φυτά μπορεί να έχουν περισσότερες βιολογικές μεταβολικές λειτουργίες που έχουμε παραβλέψει. Ίσως κατά τη διαδικασία σύνθεσης κινεζικών φυτικών φαρμάκων, ορισμένα πρωτεϊνικά πεπτίδια μπορεί να είναι περισσότερο από θρεπτικά. Ο ρόλος, αλλά αλλάζοντας τον φυσιολογικό μεταβολισμό ή τη βιολογική δραστηριότητα, δείχνοντας έτσι τις μοναδικές φαρμακευτικές ιδιότητες. Αυτό μπορεί να είναι μια νέα προοπτική για επιτεύγματα στον εκσυγχρονισμό της κινεζικής ιατρικής.

Εν ολίγοις, εάν τα πρωτεϊνικά πεπτίδια δεν είναι μόνο θρεπτικά τρόφιμα, διαφορετικά πρωτεϊνικά πεπτίδια θα πρέπει να έχουν συγκεκριμένη βιολογική δραστικότητα και φαρμακευτική αξία. Ο τρόπος πρόσληψης πρωτεϊνικών πεπτιδίων μπορεί να είναι η εντερική απορρόφηση και η βελτίωση της απορρόφησης και της χρήσης πρωτεϊνικών πεπτιδικών προϊόντων. Υπάρχουν ακόμα πάρα πολλά μυστήρια και χώρος για εξερεύνηση στον τομέα των πρωτεϊνικών πεπτιδίων. Με περισσότερη κατανόηση και σε βάθος έρευνα, η βιομηχανία πρωτεϊνικών πεπτιδίων θα δημιουργήσει σίγουρα μεγαλύτερη αξία.

Μπορεί επίσης να σας αρέσει