Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » الحلزون ألفا (الكيمياء الحيوية)

الحلزون ألفا (الكيمياء الحيوية)

1951
  • Linus Pauling
  • Robert Corey
  • Herman Branson
3D model of an alpha-helix protein structure in a biochemistry lab.

(صورة توضيحية فقط)

The alpha-helix ([latex]\alpha[/latex]-helix) is a common secondary structure motif in proteins. It is a right-handed coiled conformation in which every backbone N-H group donates a hydrogen bond to the backbone C=O group of the amino acid located four residues earlier ([latex]i+4 \rightarrow i[/latex] hydrogen bonding). This regular pattern pulls the polypeptide chain into a helical shape.

تنبأ لينوس باولينغ وزملاؤه بوجود الحلزون ألفا في عام 1951 قبل أن يلاحظه ماكس بيروتز تجريبياً بالتفصيل في بنية الميوغلوبين. واستند تنبؤهم إلى فهم عميق للطبيعة المستوية لـ peptide bond ومبادئ الترابط الهيدروجيني. لقد قاموا ببناء نماذج فيزيائية بدقة لإيجاد التكوينات المستقرة لسلسلة عديد الببتيد التي تزيد من الترابط الهيدروجيني مع مراعاة القيود الفراغية.

The alpha-helix has specific geometric properties: 3.6 residues per turn, a pitch of 5.4 Å (0.54 nm), and backbone dihedral angles ([latex]\phi, \psi[/latex]) typically around (-60°, -45°). The side chains of the amino acids extend outwards from the helical axis, allowing them to interact with the environment or other parts of the protein. Certain amino acids, like alanine, leucine, and methionine, are considered ‘helix formers,’ while others, like proline (which lacks a backbone N-H for hydrogen bonding and has a rigid ring) and glycine (which is too flexible), are ‘helix breakers.’ The discovery of the alpha-helix and the beta-sheet provided the first fundamental insights into how a simple linear chain of amino acids could fold into complex, stable, and functional three-dimensional structures.

UNESCO Nomenclature: 2401
– Biochemistry

يكتب

نظام مجرد

خلل

Incremental

الاستخدام

استخدام واسع النطاق

مقدمات

  • دراسات حيود الأشعة السينية للبروتينات الليفية مثل الكيراتين بقلم ويليام أستبري
  • فهم الهندسة المستوية للرابطة الببتيدية
  • توضيح مبادئ الرابطة الهيدروجينية بواسطة لينوس بولينج
  • تطوير النماذج الجزيئية الفيزيائية

التطبيقات

  • فهم بنية البروتينات الليفية مثل الكيراتين في الشعر والجلد
  • تصميم الببتيدات الحلزونية ألفا للعلاجات المضادة للميكروبات أو المضادة للسرطان
  • نمذجة المجالات عبر الغشائية للبروتينات، والتي غالبًا ما تكون حلزونية ألفا
  • التنبؤ ببنية البروتين والتحقق من صحتها
  • تصميم دواء عقلاني يستهدف واجهات التفاعل بين البروتين الحلزوني ألفا والبروتين الحلزوني

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارية محتملة

  • designing ‘stapled peptides’ that lock a peptide into an alpha-helical shape to improve drug efficacy
  • إنشاء ألياف بروتينية اصطناعية ذات خصائص ميكانيكية قابلة للضبط بناءً على المجالات الحلزونية ألفا
  • تطوير قنوات اصطناعية للأغشية باستخدام حزم من حلزونات ألفا
  • هندسة البروتينات ذات المجالات الحلزونية ألفا القابلة للتبديل الضوئي من أجل علم البصريات الوراثية
  • designing coiled-coil protein systems for self-assembling nanomaterials
  • creating اللقاحات based on stabilized alpha-helical epitopes of viral proteins
  • تطوير محاكيات الحلزون ألفا كمثبطات للتفاعلات بين البروتينات
  • استخدام مطيافية ثنائية اللون الدائرية لقياس محتوى البروتينات الحلزونية ألفا لمراقبة الجودة
  • تصميم أجهزة استشعار حيوية حيث يحفز ارتباط الربيطة انتقالًا حلزونيًا ألفا
  • إنشاء أدوات حسابية للتنبؤ بأجزاء الغشاء الحلزونية من تسلسلات البروتين
Related to: alpha-helix, protein secondary structure, linus pauling, hydrogen bond, polypeptide, conformation, dihedral angles, keratin, protein structure, molecular modeling.

السياق التاريخي

الحلزون ألفا (الكيمياء الحيوية)

1930
1940
1950
1951
1958
1960
1970
1930
1940
1950
1950
1954
1960
1967
1970

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

أحدث الإضافات

أهم المنشورات والمقالات

أفضل الأدوات الأصلية

السنة العاشرة عيد

الصور والتنزيلات بالحجم الكامل متاحة فقط، ومجانية تمامًا، للأعضاء المسجلين.