Εάν αντικαταστήσετε όλα τα άτομα οξυγόνου σε μια πρωτεΐνη με θείο, τι θα συμβεί στην πρωτεΐνη;
* Απώλεια δομής σπονδυλικής στήλης: Οι πρωτεΐνες είναι κατασκευασμένες από μια αλυσίδα αμινοξέων που συνδέονται μεταξύ τους με πεπτιδικούς δεσμούς. Αυτοί οι δεσμοί πεπτιδίων περιλαμβάνουν άτομα οξυγόνου, τα οποία είναι απαραίτητα για τον σχηματισμό και τη σταθερότητα της πολυπεπτιδικής σπονδυλικής στήλης. Η αντικατάσταση του οξυγόνου με θείο θα διαταράξει αυτούς τους δεσμούς, σπάζοντας την αλυσίδα πρωτεϊνών.
* Απώλεια λειτουργικότητας πλευρικής αλυσίδας: Πολλές πλευρικές αλυσίδες αμινοξέων περιέχουν άτομα οξυγόνου που διαδραματίζουν κρίσιμους ρόλους στη λειτουργία πρωτεϊνών, συμπεριλαμβανομένων:
* δεσμός υδρογόνου: Το οξυγόνο είναι εξαιρετικά ηλεκτροαρνητικό και σχηματίζει ισχυρούς δεσμούς υδρογόνου, οι οποίοι συμβάλλουν στην αναδίπλωση των πρωτεϊνών και στις αλληλεπιδράσεις με άλλα μόρια.
* πολικότητα: Το οξυγόνο συμβάλλει στην πολικότητα των πλευρικών αλυσίδων αμινοξέων, επηρεάζοντας τη διαλυτότητα και τις αλληλεπιδράσεις τους με το νερό.
* Χημική αντιδραστικότητα: Το οξυγόνο συμμετέχει σε πολλές χημικές αντιδράσεις εντός πρωτεϊνών, όπως διαδικασίες μείωσης οξείδωσης.
* τροποποιημένο σχήμα και διαμόρφωση: Η απώλεια των ατόμων οξυγόνου θα αλλάξει δραματικά τις χημικές ιδιότητες της πρωτεΐνης, οδηγώντας σε μεταβολές στο σχήμα της και τρισδιάστατη διαμόρφωση. Η πρωτεΐνη πιθανότατα θα ξεδιπλώνεται και θα είναι μη λειτουργική.
* Αυξημένη αστάθεια: Το θείο είναι λιγότερο ηλεκτροαρνητικό από το οξυγόνο και οι δεσμοί που προκύπτουν θα ήταν ασθενέστεροι. Αυτό θα έκανε την πρωτεΐνη πολύ λιγότερο σταθερή και επιρρεπής σε υποβάθμιση.
Συνοπτικά, η αντικατάσταση του οξυγόνου με θείο σε μια πρωτεΐνη θα διαταράξει θεμελιωδώς τη δομή και τη λειτουργία του. Το προκύπτον μόριο θα ήταν εξαιρετικά ασταθές και απίθανο να μοιάζει με μια λειτουργική πρωτεΐνη με οποιονδήποτε τρόπο.
