Aminohapot ovat kehon valmistamien proteiinien, entsyymien, hormonien ja välittäjäaineiden rakennuspalikoita. Kaikilla aminohapoilla on yleinen rakenne, joka koostuu neljästä ryhmästä molekyylejä: keskeinen alfahiili, jossa on vetyatomi, amiiniryhmä, karboksyyliryhmä ja sivuketju. Kehossasi on 20 erityyppistä aminohappoa, jotka ovat identtisiä paitsi niiden sivuketjuilla, jotka eroavat toisistaan affiniteeteissaan veteen, varaukseen ja molekyylikoostumukseen.
Yleinen aminohapporakenne
Aminohapot sisältävät vetyatomin; positiivisesti varautunut amiiniryhmä, joka sisältää yhden typpi- ja kolme vetyatomia; ja negatiivisesti varautuneen karboksyyliryhmän, joka sisältää yhden hiili- ja kaksi happiatomia. Nämä molekyylit, samoin kuin muuttuva sivuketjuryhmä, ovat kytkettyinä keskeiseen alfahiileen. Amiiniryhmän positiivinen varaus houkuttelee muiden aminohappojen negatiivisesti varautuneeseen karboksyyliryhmään. Useiden näiden aminohappojen kytkentä muodostaa aminohappoketjun selkärangan. Tämä ketju taittuu ja on vuorovaikutuksessa muiden aminohappojen runkoketjujen sivuketjujen kanssa kolmiulotteisen proteiinin muodostamiseksi.
Hydrofobiset aminohapot
Sivuketju, joka sisältää pitkän hiili- ja vetyketjun, hylkää veden ja muodostaa sidoksia muiden vettä hylkivien tai hydrofobisten sivuketjujen kanssa. Tämä hydrofobisten aminohappojen klusteri luo vakaan, fyysisesti kestävän proteiinirakenteen, joka ei liukene veteen. Kollageeni, rakenteellinen proteiini kudoksissa, mukaan lukien iho, jänteet ja nivelsiteet, sisältää suhteellisen suuren osan hydrofobisia aminohappoja. Toisaalta veden kanssa kosketuksiin joutuvissa proteiineissa, kuten veressä olevassa hemoglobiinissa, on suhteellisen suuri osuus hydrofiilisistä tai vettä houkuttavista aminohapoista.
Aminohappovaraus
Joidenkin aminohappojen sivuketjuilla on positiivinen tai negatiivinen varaus, mikä auttaa muodostamaan vahvan vuorovaikutuksen vastakkaisesti varautuneiden molekyylien kanssa. Esimerkiksi ATP: n, negatiivisesti varautuneen molekyylin, sitoutumiskohta voi sisältää monia positiivisesti varautuneita aminohappoja helpottamaan vahvaa sitoutumista proteiiniin. Näiden aminohappojen sähkövaraus tekee niistä myös vesiliukoisia, mikä voi olla välttämätöntä moitteettoman toiminnan kannalta. Esimerkiksi sirppisoluanemiasta kärsivillä henkilöillä on mutaatio, jossa yhdellä hemoglobiiniproteiiniketjulla on lataamaton aminohappo negatiivisesti varautuneen aminohapon sijaan. Tämä vääristää proteiinin muotoa, ja punasolut eivät voi sitoutua ja kuljettaa happea.
Rikkihapon aminohapot
Kysteiini ja metioniini ovat kaksi aminohappoa, joiden sivuketjuissa on rikki. Kysteiinin rikkimolekyyli voi sitoutua toisen kysteiinin rikkimolekyyliin luomalla vahvan sidoksen, joka on hydrofobinen ja auttaa ylläpitämään proteiinin rakenteellista eheyttä. Keratiini, hiusten ja kynsien tärkein rakenneproteiini, sisältää monia kysteiiniaminohappoja. Vaikka metioniinin rikkimolekyyli ei kykene sitoutumaan muihin rikkiin, se auttaa helpottamaan molekyylien siirtymistä metabolisissa prosesseissa, mukaan lukien proteiinien hajoaminen ja hiilihydraattien metabolia.
