Aminosyror
Aminosyror är proteinernas byggstenar. I eukaryoter finns det 20 standardaminosyror som nästan alla proteiner tillverkas av.
Inom biokemin är en aminosyra en molekyl som har både amin- (NH 2+R) och karboxylgrupper (C=O). Inom biokemin avser denna term alfaaminosyror med den allmänna formeln H 2NCHRCOOH, där R är en av många sidogrupper (se diagram).
Det finns cirka 500 kända aminosyror. För djur är det viktigaste aminosyrorna gör att skapa proteiner, som är mycket långa kedjor av aminosyror. Varje protein har sin egen sekvens av aminosyror, och den sekvensen gör att proteinet får olika former och har olika funktioner. Aminosyror är som proteinernas alfabet; även om man bara har några få bokstäver kan man skapa många olika meningar om man kopplar ihop dem.
Nio av de 20 vanliga aminosyrorna är "essentiella" aminosyror för människor. De kan inte byggas (syntetiseras) av människokroppen från andra föreningar och måste därför tas in via maten. Andra kan vara nödvändiga för vissa åldrar eller medicinska tillstånd. Essentiella aminosyror kan också skilja sig åt mellan olika arter. Herbivorer måste få sina essentiella aminosyror från sin kost, som för vissa nästan uteslutande består av gräs. Återfödande djur, t.ex. kor, får vissa aminosyror via mikrober i de två första magkamrarna.
Aminosyror är proteinets slutprodukt.Den allmänna strukturen för en α-aminosyra, med aminogruppen till vänster och karboxylgruppen till höger.
Struktur
En aminosyra är en organisk kemikalie. Den består av en α-kolatom som är kovalent bunden till fyra grupper.
- En väteatom.
- en aminogrupp (-NH2)
- En karboxylgrupp (-COOH).
- en variabel R-grupp
Varje aminosyra har minst en aminogrupp (-NH2) och en karboxylgrupp (-COOH), utom prolin.
Genuttryck och biokemi
Det är de proteinogena aminosyrorna, som är byggstenar för proteiner. De produceras av ett cellulärt maskineri som kodas i varje organisms genetiska kod.
| Aminosyra | Kort | Förkortning. | Kodon(er) | Förekomst i | Essential‡ hos människor |
| A | Ala | GCU, GCC, GCA, GCG, GCG | 7.8 | Ingen | |
| C | Cys | UGU, UGC | 1.9 | Villkorligt | |
| Asparaginsyra | D | Asp | GAU, GAC | 5.3 | Ingen |
| Glutaminsyra | E | Glu | GAA, GAG | 6.3 | Villkorligt |
| Fenylalanin | F | Phe | UUU, UUC | 3.9 | Ja |
| Glycin | G | Gly | GGU, GGC, GGA, GGG, GGG | 7.2 | Villkorligt |
| Histidin | H | Hans | CAU, CAC | 2.3 | Ja |
| Isoleucin | I | Ile | AUU, AUC, AUA | 5.3 | Ja |
| Lysin | K | Lys | AAA, AAG | 5.9 | Ja |
| Leucin | L | Leu | UUA, UUG, CUU, CUC, CUA, CUG | 9.1 | Ja |
| Methionin | M | Met | AUG | 2.3 | Ja |
| Asparagin | N | Asn | AAU, AAC | 4.3 | Ingen |
| Pyrrolysin | O | Pyl | UAG* | 0 | Ingen |
| Proline | P | Pro | CCU, CCC, CCA, CCG | 5.2 | Ingen |
| Glutamin | Q | Gln | CAA, CAG | 4.2 | Ingen |
| Arginin | R | Arg | CGU, CGC, CGA, CGG, AGA, AGG | 5.1 | Villkorligt |
| Serin | S | Ser | UCU, UCC, UCA, UCG, AGU, AGC | 6.8 | Ingen |
| Threonin | T | Thr | ACU, ACC, ACA, ACG | 5.9 | Ja |
| Selenocystein | U | Sek | UGA** | >0 | Ingen |
| Valine | V | Val | GUU, GUC, GUA, GUG | 6.6 | Ja |
| W | Trp | UGG | 1.4 | Ja | |
| Y | Tyr | UAU, UAC | 3.2 | Villkorligt | |
| Stoppkodon† | - | Term | UAA, UAG, UGA††† | - | - |
* UAG är normalt den gula stoppkodonen, men kodar för pyrrolysin om ett PYLIS-element finns.
** UGA är normalt den opala (eller umbra) stoppkodonen, men kodar för selenocystein om ett SECIS-element finns.
† Stoppkodonet är inte en aminosyra, men tas med för fullständighetens skull.
†† UAG och UGA fungerar inte alltid som stoppkodoner (se ovan).
‡ En essentiell aminosyra kan inte syntetiseras hos människor. Den måste tillföras via kosten. Villkorligt essentiella aminosyror behövs normalt inte i kosten, men måste tillföras populationer som inte tillverkar tillräckligt av den.
Till dessa α-aminosyror, som förekommer i biosyntesen och som verkar oviktiga, är de strukturellt (här med hjälp av SMILES-notation) relaterade:
OC(=O)C(N)-
- ├ H .. V Glycin
- ├ C .. P Alanin
- │├ C .. 2-Aminobutansyra
- ││├ C .. Norvaline
- │││├ -2H .. _ Prolin (Dehydronorvalin)
- │││├ C .. Norleucin
- ││││└ N .. Z Lysin
- ││││ └ C(=O)C1N=CCC1C .. ^ Pyrrolysin
- │││└ NC(=N)N .. a Arginin
- ││├ C(=O)N .. ` Glutamin
- ││├ C(=O)O .. T Glutaminsyra
- ││├ O .. Homoserin
- ││└ S .. Homocystein
- ││ └ C .. \ Metionin
- │├ C(C)C .. [ Leucin
- │├ C(=O)N .. ] Asparagin
- │├ C(=O)O .. S Asparaginsyra
- │├ C1=CNC=N1 .. W Histidin
- │├ c1ccccccc1 .. U Fenylalanin
- │├ c1ccc(O)cc1 .. h Tyrosin
- │├ C1=CNc2ccccccc12 .. f Tryptofan
- │├ C1=CNc2ccc(O)cc12 ... Oxitriptan
- │├ c(cc1I)cc(I)c1-O-c2cc(I)c(O)c(I)c2 ... Thyroxin
- │├ O .. b Serin
- │├ S .. R Cystein
- │└ [SeH] .. d Selenocystein
- ├ C(C)C .. e Valin
- ├ C(C)O .. c Threonin
- └ C(C)CC .. X Isoleucin
Frågor och svar
F: Vad är aminosyror?
S: Aminosyror är molekyler som har både amin (NH2+R) och karboxyl (C=O) funktionella grupper, och de är byggstenarna i proteiner.
Fråga: Hur många "standardaminosyror" finns det i eukaryoter?
S: I eukaryoter finns det 20 "standardaminosyror" som nästan alla proteiner tillverkas av.
F: Vilken är den allmänna formeln för alfaaminosyror?
S: Den allmänna formeln för alfaaminosyror är H2NCHRCOOH, där R är en av många sidogrupper.
F: Vad syftar biokemin på när den nämner aminosyror?
S: Inom biokemin avser termen "aminosyra" alfaaminosyror med den allmänna formeln H2NCHRCOOH, där R är en av många sidogrupper.
F: Hur får proteiner sin struktur?
S: Proteiner får sin struktur genom kombinationen av olika typer av aminosyror.
F: Vilken roll spelar funktionella amin- och karboxylgrupper i en aminosyramolekyl?
S: Amin- och karboxylgrupper utgör en aminosyramolekyl; de ger en kväveatom och en kolatom som kan bilda bindningar med andra molekyler.
