هيكل رابطة ثاني كبريتيد: تفسيرات مفصلة


السندات ثاني كبريتيد يلعب دورًا مهمًا جدًا في تكوين البنية الثانوية للبروتين. إنها في الأساس رابطة من النوع التساهمي.

تتكون رابطة ثاني كبريتيد من أكسدة مجموعة سلفيهيدريل أو مجموعة ثيول (مجموعة SH) ، الموجودة فقط في حمض السيستين الأميني (حمض أميني غير أساسي). يُعرف أيضًا باسم سندات SS. يشار إلى رابطة ثاني كبريتيد بواسطة RSSR1. حيث "R" هي بقايا الأحماض الأمينية.

في هذه المقالة ، يتم شرح "هيكل رابطة ثاني كبريتيد" بشكل أساسي ، النوع والتكوين مع الحقائق التفصيلية الأخرى بشكل موجز.

هيكل وتشكيل رابطة ثاني كبريتيد

هذه الرابطة الكيميائية موجودة في بنية البروتين.

إنه نوع واحد من الروابط التساهمية التي تتكون بين مجموعتين من ثيول (مجموعة SH) موجودة بشكل رئيسي في بقايا السيستين. واحد اس-1 القادمة من مجموعة السلفيهيدريل تعمل بمثابة محب للنواة (غني بالإلكترون) ويهاجم بقايا سيستين أخرى لتشكيل رابطة ثاني كبريتيد.

 تفاعل تكوين رابطة ثاني كبريتيد هو-

R-SH + R1-SH + (1/2) س2 ⇌ RSSR1 + H2O

[تدل R على بقايا سلسلة من الببتيد].

قد تأتي بقايا سلسلة Cysteine ​​المكونة لهذه الرابطة من نفس البروتين أو من بروتينين مختلفين مختلفين.

يؤدي تكوين رابطة ثاني كبريتيد إلى انتقال إلكترونين من مجموعة SH المختزلة إلى مجموعة SS المؤكسدة.

هيكل رابطة ثاني كبريتيد
تشكيل رابطة ثاني كبريتيد.
حقوق الصورة: ويكيميديا ​​كومنز

لمعرفة المزيد يرجى اتباع: هل HBr أيوني أم تساهمي: لماذا؟ كيف والخصائص والحقائق التفصيلية

نوع رابطة ثاني كبريتيد

مثل رابطة الببتيد ، تلعب رابطة ثاني كبريتيد دورًا مهمًا في تثبيت البنية الثلاثية للبروتين. رابطة ثاني كبريتيد بشكل عام عبارة عن رابط تساهمي يتكون بين مجموعتين من مجموعة السلفيهيدريل وأقوى من الارتباط التساهمي المماثل.

تتكون هذه الرابطة من جزأين. واحد هو جزء قطبي أو جزء ماء يتم توجيهه نحو السطح الخارجي للبروتين ويساعد على المشاركة في تفاعلات مختلفة وجذب جزيئات الذائبة.

جزء آخر هو جزء غير قطبي أو جزء مسعور موجهة في الغالب نحو السطح الداخلي للبروتين. هذا التوجه المميز للجزء غير القطبي نحو السطح الداخلي له أهمية فيزيائية. يشارك في تكوين الرابطة مع الأحماض الأمينية المختلفة.

 روابط ثاني كبريتيد لها طاقة تفكك الرابطة الخاصة بها حوالي 50 كيلو كالوري / مول ومسافة رابطة SS حوالي 200pm. من هذه البيانات يمكن استنتاج أن رابطة ثاني كبريتيد قوية نسبيًا وقصيرة المدى أيضًا.

لمعرفة المزيد يرجى اتباع: تكوين رابطة الببتيد: كيف ، لماذا ، أين ، حقائق شاملة حولها

وظيفة رابطة ثاني كبريتيد

تتمثل إحدى أهم وظائف رابطة ثاني كبريتيد في تحديد البنية الثانوية والثالثية للبروتين.

تتمثل الوظيفة الرئيسية لرابطة ثاني كبريتيد في أنها توفر استقرارًا إضافيًا للبنية ثلاثية الأبعاد لجزيء البروتين (أثناء تخليق البروتين). وهكذا يطلق عليه باعتباره اللبنة الأساسية لهيكل البروتين العالي (تعمل روابط الببتيد على استقرار الهيكل الأساسي من البروتين).

كما أنه يساعد في طي سلسلة البولي ببتيد المفردة أو البروتين الداخلي.

يكتسب البروتين هذا الاستقرار الإضافي حيث تتضاءل إنتروبيا حالة البروتين المشوهة من خلال تكوين رابطة ثاني كبريتيد.

في الكائنات الحية ، يتم التحكم في مجموعة متنوعة من العمليات البيولوجية والفسيولوجية بواسطة رابطة ثاني كبريتيد. Thirodoxin ، وهو إنزيم يعمل على تسريع عملية نقل الإلكترون من مجموعة SH المختزلة إلى مجموعة SS المؤكسدة. في معظم الحالات ، تتشكل رابطة ثاني كبريتيد بطريقة داخل الجزيء ولكن في بعض الحالات الخاصة يمكن أيضًا تكوين رابطة ثاني كبريتيد بين الجزيئات.

 يمكن أن يتسبب انشقاق رابطة ثاني كبريتيد في حدوث الكثير من التأثير السلبي في الجسم الحي حيث ستنهار العملية البيولوجية المهمة وسيتعطل تشكيل العديد من الهياكل المهمة ونتيجة لذلك يمكن أن يتأثر نمو الخلية.

لمعرفة المزيد يرجى التحقق من: ببتيد بوند مقابل فوسفوديستر بوند: تحليل مقارن وحقائق

انشقاق بوند ثنائي كبريتيد

لا يعد كسر رابطة ثاني كبريتيد مهمة سهلة بسبب ارتباطها التساهمي القوي.

يمكن شق رابطة ثاني كبريتيد عن طريق الإضافة الحد من وكيل. من بينها عوامل الاختزال الأكثر شيوعًا المستخدمة هي β- مركابتوإيثانول أو BME و dithiothritol أو DTT.

يمكن تسريع تفاعل انقسام رابطة ثاني كبريتيد عن طريق إضافة بعض الإنزيم ، Thioredoxin (TRX) و Glutaredoxin (GRX). تساعد هذه الإنزيمات على حماية بقايا السيستين المدمجة حديثًا.

لا يمكن كسر رابطة ثاني كبريتيد عن طريق تطبيق الحرارة لأن الحرارة لا يمكنها سوى كسر الروابط الضعيفة الموجودة في بنية البروتين مثل الرابطة الهيدروجينية أو التفاعلات اللاقطبية الكارهة للماء عند درجة حرارة انصهارها (Tm). السبب الرئيسي لعدم كسر رابطة ثاني كبريتيد أن رابطة ثاني كبريتيد أقوى بكثير من رابطة الهيدروجين(طاقة تفكك الرابطة لرابطة الهيدروجين ورابطة ثاني كبريتيد هي 2.8-7.2 كيلو كالوري / مول و 60 كيلو كالوري / مول على التوالي).

لا يمكن أيضًا أن تنشطر رابطة ثاني كبريتيد بالتحلل المائي العادي (بالتفاعل مع الماء). يحدث الانقسام بشكل أساسي عند درجة حموضة أعلى (درجة حموضة قلوية). إذا تم تفاعل المحلول القلوي فقط مع رابطة ثاني كبريتيد ، فإن أيون الهيدروكسيل (OH-1) يهاجم رابطة ثاني كبريتيد ونتيجة لذلك يتم تكوين رابطة جديدة مع إحدى ذرات الكبريت. بهذه الطريقة يتم تقسيم رابطة ثاني كبريتيد.

لمعرفة المزيد يرجى الاطلاع على: ببتيد بوند مقابل بوند ثنائي كبريتيد: تحليل مقارن وحقائق

يتم الرد على بعض الأسئلة المتداولة حول رابطة ثاني كبريتيد أدناه.

الأسئلة الأكثر شيوعًا (FAQ)

هل تتشكل روابط ثاني كبريتيد تلقائيًا؟

الإجابة: يمكن تكوين رابطة ثاني كبريتيد تلقائيًا في وجود الأكسجين الجزيئي (O2).

هل روابط ثاني كبريتيد قطبية؟

الجواب: قطبية رابطة ثاني كبريتيد ليست كبيرة جدًا. لديها قطبية أقل بالمقارنة مع اثنين من بقايا السيستين.

أي الببتيدات يمكن أن تشكل رابطة ثاني كبريتيد؟

الجواب: الأحماض الأمينية التي لا تحتوي على مجموعة سلفيهيدريل (مجموعة SH) لا يمكن أن تشارك فيها السندات ثاني كبريتيد تشكيل. وبالتالي فإن السيستين هو الحمض الأميني الوحيد الذي يمكن أن يشكل رابطة ثاني كبريتيد.

أديتي روي

مرحبًا ، أنا Aditi Ray ، شركة كيمياء صغيرة ومتوسطة الحجم على هذه المنصة. لقد أكملت تخرجي في الكيمياء من جامعة كلكتا وبعد التخرج من جامعة تكنو إنديا مع تخصص في الكيمياء غير العضوية. أنا سعيد جدًا لكوني جزءًا من عائلة Lambdageeks وأود أن أشرح الموضوع بطريقة مبسطة. دعنا نتواصل من خلال LinkedIn-https: //www.linkedin.com/in/aditi-ray-a7a946202

آخر المقالات