Anfinsenin dogma
Anfinsenin dogma on Christian Anfinsenin esittämä hypoteesi molekyylibiologiassa. Ajatuksena on, että proteiinin taittuminen natiivirakenteeseensa tapahtuu automaattisesti proteiinin aminohapposekvenssin perusteella. Se pitää paikkansa vain joidenkin proteiinien kohdalla. Muihin proteiineihin tarvitaan chaperoneja.
Anfinsen sai vuonna 1972 Nobelin kemianpalkinnon ribonukleaasi A -entsyymin rakennetta koskevasta työstään. Dogman mukaan natiivirakenne on ainutlaatuinen ja stabiili tila olosuhteissa, joissa taittuminen tapahtuu. Olosuhteita on kolme:
ainutlaatuisuus
edellyttää, että sekvenssillä ei ole mitään muuta vastaavalla vapaalla energialla varustettua konfiguraatiota.
vakaus
pienet muutokset ympäröivässä ympäristössä eivät voi aiheuttaa muutoksia vähimmäiskokoonpanossa.
kineettinen saavutettavuus
tarkoittaa sitä, että lopullinen muoto saadaan ilman erittäin monimutkaisia muodonmuutoksia (kuten esimerkiksi solmuja).
Se, miten proteiini saavuttaa tämän rakenteen, on proteiinien taittumisen aihe, johon liittyy myös Levinthalin paradoksi. Levinthalin paradoksin mukaan tietyn proteiinin käytettävissä olevien mahdollisten konformaatioiden määrä on tähtitieteellisen suuri, niin että jopa pieni, 100 jäännettä sisältävä proteiini vaatisi enemmän aikaa kuin maailmankaikkeudessa on ollut aikaa tutkia kaikki mahdolliset konformaatiot (1026 sekuntia) ja valita sopiva konformaatio.
Prionit ovat poikkeus Anfinsenin dogmasta. Prionit ovat proteiinien stabiileja konformaatioita, jotka poikkeavat natiivista taittumistilasta. Naudan spongiformisessaenkefalopatiassa (hullun lehmän tauti) natiivit proteiinit taittuvat uudelleen erilaiseksi stabiiliksi konformaatioksi, mikä aiheuttaa kuolemaan johtavan amyloidikertymän. Muut amyloiditaudit, kuten Alzheimerin tauti ja Parkinsonin tauti, ovat myös poikkeuksia Anfinsenin dogmasta.
Ribonukleaasi A:n taitettu, kolmiulotteinen rakenne.
Kysymyksiä ja vastauksia
K: Mikä on Anfinsenin dogmi?
A: Anfinsenin dogma on Christian Anfinsenin esittämä molekyylibiologian hypoteesi, jonka mukaan proteiinin taittuminen natiivirakenteeseensa tapahtuu automaattisesti proteiinin aminohapposekvenssin perusteella.
K: Mitkä ovat kolme ehtoa ainutlaatuisuudelle, stabiilisuudelle ja kineettiselle saavutettavuudelle?
V: A: Ainutlaatuisuus edellyttää, että sekvenssillä ei ole mitään muuta konfiguraatiota, jolla olisi vastaava vapaa energia. Vakaus tarkoittaa, että pienet muutokset ympäröivässä ympäristössä eivät voi aiheuttaa muutoksia minimikonfiguraatiossa. Kineettinen saavutettavuus tarkoittaa, että lopullinen muoto voidaan saada ilman, että muodon muutokset ovat erittäin monimutkaisia (kuten esimerkiksi solmut).
Kysymys: Mikä on Levinthalin paradoksi?
V: Levinthalin paradoksin mukaan tietyn proteiinin käytettävissä olevien mahdollisten konformaatioiden määrä on tähtitieteellisen suuri, niin että jopa pieni 100 jäännöksen proteiini vaatisi enemmän aikaa kuin maailmankaikkeudessa on ollut olemassa kaikkien mahdollisten konformaatioiden tutkimiseen (1026 sekuntia) ja sopivan konformaation valitsemiseen.
K: Onko Anfinsenin dogmiin olemassa poikkeuksia?
V: Kyllä, prionit ja amyloiditaudit, kuten naudan spongiforminen enkefalopatia (hullun lehmän tauti), Alzheimerin tauti ja Parkinsonin tauti, ovat poikkeuksia Anfinsenin dogmasta.
K: Miten Christian Anfinsen sai Nobel-palkintonsa?
V: Christian Anfinsen sai kemian Nobel-palkintonsa työstään ribonukleaasi A -entsyymin rakenteen selvittämiseksi.
K: Miten prionit eroavat natiivista taittumistilasta?
V: Prionit ovat proteiinien stabiileja konformaatioita, jotka eroavat natiivista taittumistilasta.
