Ποιοι τύποι δεσμών είναι ικανοί να είναι πιο συνηθισμένοι στο μη υδατικό εσωτερικό περιβάλλον μια πρωτεΐνη από την υδατική επιφανειακή πρωτεΐνη;

Στο μη υδατικό εσωτερικό μιας πρωτεΐνης, μακριά από το υδατικό περιβάλλον, οι ακόλουθοι τύποι δεσμών είναι πιο συνηθισμένοι σε σύγκριση με την υδατική επιφάνεια της πρωτεΐνης:

1. υδρόφοβες αλληλεπιδράσεις :Αυτές είναι μη ομοιοπολικές αλληλεπιδράσεις που προκύπτουν από την τάση των μη πολικών (υδρόφοβων) μορίων ή των περιοχών των μορίων που συσσωρεύονται σε υδατικά διαλύματα για την ελαχιστοποίηση της επαφής με το νερό. Στο μη υδατικό εσωτερικό της πρωτεΐνης, υδρόφοβες πλευρικές αλυσίδες αμινοξέων συσσωρεύονται μαζί για να σχηματίσουν έναν σταθερό πυρήνα, εξαιρουμένων των μορίων νερού.

2. :Αυτές είναι αδύναμες, μη ομοιοπολικές αλληλεπιδράσεις που περιλαμβάνουν αλληλεπιδράσεις διπολικής-διπόλης, επαγόμενες αλληλεπιδράσεις διπολικής διπόλης και δυνάμεις διασποράς του Λονδίνου. Οι δυνάμεις Van der Waals συμβάλλουν στη συνολική σταθερότητα και τη συμπαγής του εσωτερικού της πρωτεΐνης παρέχοντας πρόσθετη σταθεροποίηση στον υδρόφοβο πυρήνα.

3. δεσμούς υδρογόνου :Ενώ οι δεσμοί υδρογόνου επικρατούν επίσης στην υδατική επιφάνεια των πρωτεϊνών, μπορούν επίσης να σχηματίσουν μέσα στο μη υδατικό εσωτερικό. Αυτοί οι δεσμοί υδρογόνου εμφανίζονται μεταξύ πολικών ή φορτισμένων πλευρικών αλυσίδων αμινοξέων που δεν εκτίθενται άμεσα σε μόρια νερού.

4. Δισουλφιδικά δεσμούς :Οι δισουλφιδικοί δεσμοί είναι ομοιοπολικοί δεσμοί που σχηματίζονται μεταξύ των ατόμων θείου των υπολειμμάτων κυστεΐνης. Αυτοί οι δεσμοί είναι πιο συνηθισμένοι στο εσωτερικό των πρωτεϊνών όπου το μειωμένο περιβάλλον του κυτοσόλης προστατεύεται από το οξειδωτικό εξωκυτταρικό περιβάλλον. Οι δεσμοί δισουλφιδίου συμβάλλουν στη δομική σταθερότητα και την ακαμψία των πρωτεϊνών.

Από την άλλη πλευρά, η υδατική επιφάνεια μιας πρωτεΐνης χαρακτηρίζεται από διαφορετικούς τύπους δεσμών:

1. δεσμούς υδρογόνου με νερό :Οι πολικές και φορτισμένες πλευρικές αλυσίδες αμινοξέων στους επιφανειακούς δεσμούς της πρωτεΐνης σχηματίζουν δεσμούς υδρογόνου με μόρια νερού, συμβάλλοντας στην ενυδάτωση και τη διαλυτότητα της πρωτεΐνης στο υδατικό περιβάλλον.

2. Ιονικοί δεσμοί :Αυτές είναι ηλεκτροστατικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ θετικών και αρνητικών φορτισμένων ομάδων στην επιφάνεια της πρωτεΐνης και αντίθετα φορτισμένα ιόντα στο περιβάλλον υδατικό διάλυμα. Οι ιοντικοί δεσμοί διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο στη διατήρηση του συνολικού φορτίου και των αλληλεπιδράσεων της πρωτεΐνης με άλλα μόρια.

3. Πολικές αλληλεπιδράσεις :Οι πολικές αλληλεπιδράσεις όπως οι αλληλεπιδράσεις διπολικών-διπολικών και οι επαγόμενες από διπολικές αλληλεπιδράσεις διπολικών εμφανίζονται μεταξύ πολικών πλευρικών αλυσίδων αμινοξέων και μορίων νερού ή άλλων πολικών μορίων στο υδατικό περιβάλλον.