Hej, antarcticUrbanite, det här är bra frågor!
1. Skillnaden mellan aminosyror med samma egenskap är den molekylära strukturen hos deras R-grupper och hur den påverkar andra aminosyrors förmåga att interagera med dem.
Alanin, leucin och fenylalanin är till exempel alla opolära, hydrofoba aminosyror. Alla deras R-grupper består helt av kol och väte. De är dock av olika storlek och form. Detta innebär att andra aminosyror har olika förmåga att vika sig runt dem. Säg att ett protein normalt har en alanin på en viss plats i sin primära struktur. Alanins R-grupp är hydrofobisk och ganska liten, så det är troligt att andra delar av proteinet skulle veckla sig runt den. Om du ersätter alaninet med ett leucin kan andra delar av proteinet ha svårare att veckas in i sina normala positioner runt det, eftersom leucin är lite större än alanin. Och om du ersatte alaninet med ett fenylalanin skulle du förvänta dig att det skulle störa proteinets normala veckning runt den platsen ännu mer, eftersom fenylalanin är mycket större än alanin. Detta skulle därför kunna ha en ganska viktig inverkan på hela proteinets tertiärstruktur och funktion.
2. Hur proteiner viker sig in i sina tertiärstrukturer är en mycket komplicerad gåta som forskarna fortfarande försöker ta reda på. Just nu, med tanke på ett proteins primära struktur, vet vi fortfarande till största delen inte hur det kommer att veckas till ett tredimensionellt protein. Vissa typer av aminosyrasekvenser kan dock antyda att en viss domän av proteinet veckar sig till sekundära strukturer som alfahelixer och beta-blad. Vi använder också likheter mellan primärstrukturerna hos delar av proteiner med känd och okänd tertiärstruktur för att förutsäga eller göra en kvalificerad gissning om tertiärstrukturen hos delar av det okända proteinet. Så det korta svaret på din fråga är ja, även om det för närvarande är svårt att utforma nya proteiner med önskad struktur eller funktion.
…Med det sagt kommer vi allt närmare att kunna göra detta. Här är en färsk artikel från New York Times om detta ämne som du kanske tycker är intressant:
https://www.nytimes.com/2017/12/26/scie … baker.html
God tur, och säg till om jag kan hjälpa till att förklara något ytterligare!
Blog