Question

Difficulty: HardKollajen Sentezi ve Yapısı

Kollajen molekülünün karakteristik üçlü sarmal (triple helix) yapısını stabilize eden biyokimyasal etkileşimler ve sarmalın iç organizasyonu dikkate alındığında, aşağıdaki ifadelerden hangisi doğrudur?

  1. A
    Kollajen zincirleri, her bir polipeptid zincirinin kendi içindeki (zincir içi) kalıntılar arasında kurulan hidrojen bağlarıyla stabilize edilen tipik bir α\alpha-heliks yapısına sahiptir.
  2. Her üç kalıntıda bir tekrarlayan glisin, sarmalın merkezindeki kısıtlı alana sığabilen tek amino asittir ve peptid grubu üzerinden zincirler arası hidrojen bağlarının kurulmasına olanak sağlar.Answer
  3. C
    Sarmal yapının temel stabilitesi, prolin ve lizin kalıntılarının hidroksillenmesiyle eş zamanlı olarak polipeptid zincirleri arasında kurulan kovalent disülfit köprüleri sayesinde sağlanır.
  4. D
    Hidroksiprolin kalıntıları, üçlü sarmalın iç kısmına gömülerek oluşturdukları güçlü hidrofobik etkileşimler sayesinde yapının vücut sıcaklığındaki termal stabilitesini korur.

Answer

Her üç kalıntıda bir tekrarlayan glisin, sarmalın merkezindeki kısıtlı alana sığabilen tek amino asittir ve peptid grubu üzerinden zincirler arası hidrojen bağlarının kurulmasına olanak sağlar.
Kollajen molekülü, üç polipeptid zincirinin birbirine sarılmasıyla oluşur. Bu yapıda her üç amino asitten birinin glisin olması zorunludur (Gly-X-Y dizilimi). Glisin'in yan zinciri sadece bir hidrojen atomundan oluştuğu için sarmalın çok dar olan iç kısmına sığabilir. Ayrıca glisin'in peptid bağındaki -NH grubu, bitişik zincirdeki bir amino asidin karbonil (-CO) grubuyla hidrojen bağı kurarak üç zinciri birbirine kenetler.

Step-by-Step Solution

1
Kollajen ikincil yapısının α\alpha-heliks yapısıyla karşılaştırılması
Kollajen zincirleri tipik α\alpha-heliks değil, kendine özgü 'triple helix' yapısındadır.
α\alpha-helikslerde hidrojen bağları aynı zincir içindeyken, kollajende zincirler arasındadır.
2
Sarmalın iç kısmındaki yerleşim kısıtlamalarının değerlendirilmesi
Sarmalın merkezinde sadece yan zinciri en küçük olan glisin (HH) yer alabilir.
Daha büyük amino asitler sarmal yapısını sterik engel nedeniyle bozar.
3
Stabilizasyon kuvvetlerinin belirlenmesi
Ana stabilizasyon kaynağı zincirler arası hidrojen bağları ve hidroksiprolin katkısıdır.
Disülfit bağları sarmal yapıda değil, propeptid bölgelerinde bulunur; çapraz bağlar ise fibril aşamasında (hücre dışı) oluşur.

Key Concept

Kollajen triple heliks yapısında glisin her üç kalıntıda bir tekrarlar (Gly-X-Y) ve sarmalın dar merkezine sığabilen tek amino asit olarak zincirler arası hidrojen bağlarını yönetir.

Hints

1
Kollajen sarmalının merkezinde yer darlığı olduğunu ve buraya sadece en küçük amino asidin sığabileceğini düşünün.
2
Glikozilasyon ve hidroksilasyon gibi modifikasyonların sarmalın yüzeyinde mi yoksa içinde mi gerçekleştiğini hatırlayın.
3
Kollajen triple heliksini stabilize eden ana kuvvetin, zincir içi değil, üç zinciri birbirine bağlayan zincirler arası (interchain) hidrojen bağları olduğunu unutmayın.

Alternative Method

α\alpha-heliks (örneğin keratin) ile Kollajen Triple Heliks yapılarını karşılaştırarak; birinin tek zincirli stabilizasyona, diğerinin üçlü halat benzeri organizasyona sahip olduğunu hatırlamak cevabı netleştirir.
Estimated Time:1m 30s
Rate this question