09.11.2011 | ||||
3. Aminozuren en eiwitten
Steroidhormonen moeten in de cellen van het lichaam hun boodschap overbrengen aan een ontvanger, de receptor, en die ontvanger moet daar iets mee doen. Dat betekent voor testosteron dat het de androgeenreceptor moet vinden en daarmee een complex moet gaan vormen. Dan pas vertelt het steroid-androgeenreceptor-complex aan de genen dat ze moeten beginnen met de aanmaak van eiwitten voor spiervezels.
Zowel de receptor als de spiervezels zijn eiwitmoleculen. Eiwitmoleculen vind je overal. Enzymen bestaan geheel uit eiwitten. Eiwitten zijn de belangrijkste bestanddelen van organen, pezen, huid, haar en nagels, en zitten ook in botten en tanden. Vandaar dat we eerst kijken hoe deze eiwitten er eigenlijk uitzien op moleculair niveau. Het is uiteindelijk ook op dat moleculaire niveau dat de interactie plaatsvindt tussen een steroidhormoon en zijn receptor.
Eiwitmoleculen zijn biopolymeren. Een polymeer is een groot molecuul dat is opgebouwd uit veel (poly = veel) kleine moleculen, de monomeren. De monomeren waaruit eiwitten zijn opgebouwd zijn de aminozuren. De eiwitten in ons lichaam zijn opgebouwd uit 20 verschillende aminozuren. Die aminozuren hebben allemaal een aminogroep (NH2-groep) en een carbonzuur groep (COOH-groep). Daartussen zit een C-atoom waaraan een zijketen zit. In structuurformules wordt die zijketen vaak aangegeven met de aanduiding R van Restgroep.
In een eiwit is de carbonzuurgroep van het ene aminozuur gebonden aan de aminogroep van het volgende aminozuur met een amide- of peptide-binding. De afzonderlijke aminozuren worden op die manier aan elkaar gerijgd tot één groot eiwitmolecuul (zie Figuur 1). Als een eiwit bestaat uit 10-100 aminozuren spreken we van een peptide, ketens van meer dan 100 aminozuren noemen we eiwitten. De grens tussen eiwit en peptide is echter niet scherp.
Die peptide-binding tussen de aminozuren is uiteraard belangrijk, want die houdt peptides en eiwitten bij elkaar. Dat geldt echter ook voor de zijketens van de aminozuren. Die zijn voor elk aminozuur verschillend, en geven elk aminozuur zijn karakteristieke eigenschappen en functie. Chemici verdelen aminozuren daarom in een paar groepen op basis van hun zijketen. We onderscheiden aminozuren met in hun zijketens apolaire alkylgroepen, zwavelgroepen, hydroxylgroepen, basische stikstofbevattende groepen, zure carbonzuurgroepen en amidegroepen.
Alle twintig individuele aminozuren die in eiwitten voorkomen, met hun namen en afkortingen, zijn weergegeven in Figuur 2. De afzonderlijke aminozuren zijn gerangschikt naar de chemische eigenschappen van hun zijketens.
Hoeveel exemplaren er van een aminozuur in een eiwit zit varieert is voor elk eiwit weer anders. Dat geldt ook voor de volgorde van de aminozuren in de eiwitketen. Je kunt met deze twintig aminozuren een oneindig aantal eiwitten vormen.
Het aanrijgen van verschillende aminozuren tot een eiwitketen lijkt dat op het maken van een bedelketting. De aminozuren in de ketting zitten aan elkaar vast met peptide-bindingen, de bedeltjes zijn de zijketens. Deze zijketens kunnen elkaar een beetje vasthouden, maar elke zijketen doet dat op zijn eigen manier, en heeft een voorkeur voor vaste zijketens. Die interacties tussen zijketens zijn zwakker dan een gewone C-C binding, maar al die zwakke interacties bij elkaar zorgen er desondanks voor dat de ketting zich opvouwt tot een kluwen. Ook de peptide-bindingen hebben onderlinge interacties die een rol spelen bij het opvouwen van de aminozuurketen tot het uiteindelijke eiwit. Zon gevouwen eiwit ziet er op moleculair niveau uit als een soort losse bol.
De interacties van de peptide bindingen en de zijketens van de aminozuren in een eiwit bepalen niet alleen de vorm van het eiwit maar ook zijn functie. Ze bepalen dus ook de vorm van een androgeenreceptorholte. Aan de binnenkant van die holte zitten achttien aminozuren. De zijketens van die aminozuren hebben elk hun eigen interactiemogelijkheden met het anabole steroid. Al deze interacties samen zorgen uiteindelijk voor de vorming van het steroid-androgeenreceptor-complex.
Terug: Verder:
|
