Bèta-sheet

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Afbeelding van een β-sheet met antiparallel gebonden strengen.
Voorstelling van antiparallel gebonden β-sheet strengen. (R staat voor het aminozuur.)
Illustratie van de waterstofbruggen, weergegeven met gestippelde lijnen, in een antiparallelle β-sheet. Zuurstofatomen zijn rood en stikstofatomen zijn blauw gekleurd.
Illustratie van de waterstofbruggen, weergegeven met gestippelde lijnen, in een parallelle β-sheet. Zuurstofatomen zijn rood en stikstofatomen zijn blauw gekleurd.

Een β-sheet is een eiwitmotief dat zorgt voor een plaatvormige ruimtelijke structuur. De NH-groepen in aminozuren in de ene streng vormen waterstofbruggen met nabijgelegen CO-groepen in de andere streng. Verandering van richting gebeurt in de haarspeldbochtdomeinen.

Geschiedenis[bewerken]

Aan het eind van de dertiger en begin veertiger jaren van de twintigste eeuw onderzochten de Amerikanen Linus Pauling, Robert Corey kristalstructuren van aminozuren met röntgenstralen en op Paulings voorspelling van de vlakke peptidebinding. Ze stelden vast dat bepaalde ruimtelijke eigenschappen zich regelmatig herhaalden. Ze noemden die de α-helix en β-sheet. Ze stellen de meest voorkomende secundaire structuren voor. De β in „β-sheet“ heeft geen wetenschappelijke betekenis en geeft alleen aan dat de β-sheet na de α-helix gevonden werd. De naam sheet is afgeleid van de driedimensionale structuur van de β-sheet, die lijkt op een „zigzag“ gevouwen blad papier.

Structuur[bewerken]

De β-sheets zijn door hun zijketens niet vlak maar lijken op de blaasbalg van een trekharmonika (Engels: pleated). De polypeptideketens van een vouwblad worden β-strengen genoemd. Deze strengen kunnen op verschillende manieren met elkaar verbonden zijn:

  • Antiparallel: De strengen lopen in tegenovergestelde richting. De CO- en NH-groepen van de ene streng zijn door waterstofbruggen met de NH- en CO-groepen van de andere streng verbonden.
  • Parallel: De strengen lopen in dezelfde richting, waardoor de afzonderlijke atomen parallel geordend zijn. De NH-groepen van de ene streng zijn door waterstofbruggen met de CO-groepen van de andere streng verbonden. De NH-groep heeft echter een waterstofbrug met de CO-groep, die twee resten verder ligt dan de tegenoverliggende CO-groep. Hierdoor is elk aminozuur van de ene streng verbonden met twee aminozuren van de andere streng met uitzondering van de aminozuren aan de einden.
  • Mengsel van beiden.
Antiparallel[bewerken]

Bij antiparallelle strengen ligt de N-terminus van de ene streng tegenover de C-terminus van de andere streng. Dit geeft de grootste stabiliteit tussen deze strengen, omdat de waterstofbruggen hier vlak, de voorkeur oriëntatie van de waterstofbruggen, liggen. De aminozuur dihedrale hoeken (φ, ψ) van de "ruggengraat" zijn ongeveer (–140°, 135°) bij de antiparallelle strengen. In dit geval, waarbij twee atomen \mathrm{C^{\alpha}_{i}} en \mathrm{C^{\alpha}_{j}} naast elkaar liggen in de door waterstofbruggen verbonden strengen, vormen ze een gemeenschappelijke "ruggengraat" naar elkaars flankerende aminozuren. Dit staat bekend als een close pair van waterstofbruggen.

Parallel[bewerken]

Bij parallelle strengen liggen de N-terminussen in dezelfde richting. Deze ligging is iets minder stabiel dan bij de antiparallelle ligging, omdat de waterstofbruggen niet vlak liggen. De dihedrale hoeken (φ, ψ) zijn ongeveer (–120°, 115°) bij parallel liggende strengen.