Vad är en Alpha Helix?

Proteiner är viktiga för livet och finns i många former. Deras struktur kan variera, vilket kan ha en betydande effekt på aminosyrans funktioner och olika biologiska funktioner. En alfa-spiral består av en kedja av aminosyror bundna av väte, och klassificerar spiralen som en sekundär proteinstruktur. Den är vanligtvis 10 aminosyror lång och har egenskaper som liknar en fjäder. Krafter som kan bryta bindningarna kan skada en enda spiral såväl som cellernas struktur och bindningen av deoxiribonukleinsyra (DNA).

Om en alfahelix går sönder kan det orsaka andra lokala proteiner att varva ner. Cellfunktioner och högre biologiska funktioner kan störas. Alfa-helikser lagrar energi i sina bindningar, och det krävs en kraft som är tillräckligt stark för att bryta varje bindning för att få strukturerna att ta upp sin form. De finns i olika motiv, såsom spiral-turn-helix-motiv, och har en diameter som är lika stor som en spår i DNA.

Protein-alfa-spiralen fungerar som en strukturellt stödjande komponent för DNA och för cellulära cytoskeletter i större skala. För större biologiska dimensioner är alfahelys viktiga för konstruktion av hår såväl som ull och hovar. De tjänar också en roll i sammansättningen av andra strukturer, såsom alfa-helix-beta-ark, där två eller flera kedjor av aminosyror sitter parallellt. Det finns flera vätebindningar som bildas mellan strängarna i beta-arket för att bilda en styv struktur. Den ena sidan kan vara resistent mot vattenmolekyler, medan den andra är laddad och kan interagera med eller förändras av vatten.

Polarladdning är en bidragande faktor till stabiliteten. En alfahalix är typiskt positivt laddad i ena änden och negativt laddad i den andra, vilket kan destabilisera strukturen. En negativt laddad aminosyra sitter vanligtvis i den positiva änden, men ibland finns ett positivt laddat protein i stället. Vardera arrangemanget stabiliserar spiralen och håller den intakt.

Varje alfa-spiral är submikroskopisk men har en grad av mekanisk hållbarhet, även på molekylnivå. En viss nivå av elasticitet och styrka tillskrivs proteinerna, men effekten av mekanisk belastning på dessa strukturer förstås inte helt. Hur någon deformation eller fel inträffar är inte känt, men om brott och avrullning inträffar kan det vara skadligt för cellerna och organismernas biologiska funktioner.