科学家揭开蛋白质的奥秘及其在机体中扮演的关键角色！

2021年1月22日 讯 /生物谷BIOON/ --提到蛋白质，很多人会说，其是组成人体一切细胞、组织的重要成分，而且机体所有重要的组成部分都需要有蛋白质的参与。这篇文章中，来自克拉克大学的研究者Nathan Ahlgren教授解释了何谓蛋白质，其是如何形成的以及蛋白质在机体中到底发挥着哪些重要的功能。

什么是蛋白质？

蛋白质是所有生命中都存在的基本结构，当然其首先是一种分子，蛋白质的关键在于其是由更小的组分所组成，这些组分就是氨基酸，我们可以将氨基酸想象成一串不同颜色的珠子，每个串珠代表一种氨基酸，而氨基酸则是由更小的分子组成，其中含有碳、氧、氢，有时还有硫原子。所以蛋白质从本质上来讲是由这些小的氨基酸组成的一串结构，我们可以以任何不同的组合方式将22种不同的氨基酸进行组合，从而产生不同的蛋白质。

蛋白质通常并不会以串珠的形式存在，其会根据不同的氨基酸顺序和相互作用的方式，折叠成为一种特定的形状，而这种形状会影响蛋白质在体内所发挥的作用。

图片来源：David Goodsell/ProteinDatabase, CC BY-SA

氨基酸从何而来？

机体中的氨基酸来自于我们所吃的食物，当然我们也会在体内制造氨基酸，比如，其它动物也会制造蛋白质，而我们会通过摄入这些动物的肉类来获取蛋白质；机体会将这些蛋白质链分解为单一的氨基酸，随后将其改造成为我们所需的蛋白质，一旦蛋白质在消化系统中分解为氨基酸，其就会被带到细胞中并漂浮在细胞内，就好像我们所类比的小珠子一样，随后在细胞内，机体会将其连接在一起来制造所需要的蛋白质；我们能够制造出机体所需大约一半的氨基酸，其它则可以从食物中获取。

蛋白质在机体中有何作用？

目前科学家们并不确定，而且大多数人都同意，机体中大约有2万种不同的蛋白质，有研究表明，甚至还有更多蛋白质，其会执行多种不同的而功能从而进行机体新陈代谢的转换，并促进细胞维持在一起发挥作用。蛋白质的这些功能可以分为几大类，首先第一是结构性的，我们的机体是由许多不同的结构组成的，试想一下线状结构、球状结构等；其构成了将机体连接在一起的物质；胶原蛋白是一种特殊蛋白质，其构成了皮肤、骨骼甚至牙齿等结构；整合素则是一种让细胞间连接变得更加灵活的特殊蛋白，而头发和指甲则是由一种称之为角蛋白的蛋白质组成的。

蛋白质扮演的另一个重要角色，就是其会在机体细胞中发挥特殊的生化反应，比如分解脂肪或氨基酸等；研究者表示，某些蛋白质会分解机体所摄入的蛋白质，甚至这种功能还能通过由胃蛋白酶这样的蛋白质来完成；另外一个例子就是血红蛋白，即在血液中携带氧气的蛋白质。蛋白质能够加工信号和信息，比如在细胞中能保持时间的昼夜节律蛋白等。

为何蛋白质常和肌肉及肉类密切相关？

不同类型的食物含有多种不同的蛋白质含量，诸如小麦和大米等植物中的碳水化合物很多，其蛋白质含量并不丰富；但一般肉类则蛋白质含量较为丰富，人体的肌肉也需要大量的蛋白质来制造；所以这就是为何蛋白质经常与吃肉和构建肌肉密切联系在一起的原因，但蛋白质在机体中的作用或许远不至此。（生物谷Bioon.com）

参考资料：

【1】Collagen

【2】Integrin

【3】Circadian Clock Proteins

【4】What is a protein？ A biologist explains

by Nathan Ahlgren， The Conversation