Unterschied zwischen Polypeptid und Protein (mit Tabelle)

Organische Verbindungen, die funktionelle Amin- und Carboxylgruppen umfassen, werden als Aminosäuren bezeichnet. Jeder Aminosäure ist eine spezifische Seitenkette zugeordnet, die sie einzigartig macht. Die primären Elemente jeder Aminosäure umfassen Kohlenstoff, Sauerstoff, Wasserstoff und Stickstoff zusammen mit den Elementen, die in der Seitenkette der jeweiligen Aminosäure gefunden werden.  

Polypeptide und Proteine sind zwei der wichtigsten Polymere von Aminosäuren. Sowohl Polypeptide als auch Proteine sind in biologischen Systemen vorhanden. Wenn mehrere Aminosäuren mit Hilfe von Peptidbindungen (kovalente Bindung, die durch Kondensation zweier Aminosäuren unter Auslassung eines Wassermoleküls entsteht) miteinander verknüpft werden, kommt es zur Polymerisation, um sowohl Polypeptide als auch Proteine zu bilden. 

Polypeptid vs. Protein

Der Unterschied zwischen Polypeptid und Protein besteht darin, dass Polypeptide aus langen Aminosäureketten ins Bild kommen. Proteine werden aus zwei oder mehr Polypeptidketten gebildet. Daher ist es leicht zu erkennen, dass Polypeptide im Vergleich zu Proteinen ein niedrigeres Molekulargewicht aufweisen.

Vergleichstabelle zwischen Polypeptid und Protein

Parameter des VergleichsPolypeptidEiweiß
Grundlegende DefinitionEin Polypeptid wird aus mehreren Aminosäuren gebildet, die mit Hilfe von Peptidbindungen zu einer langen unverzweigten Kette verbunden sind.Ein Protein ist eine Struktur, die aus mehreren Polypeptiden oder einer großen Anzahl von Aminosäuren besteht.
MolekulargewichtPolypeptide haben ein niedrigeres Molekulargewicht als Proteine.Das Molekulargewicht eines Proteins ist höher als das des Polypeptids.
Struktur BedeutungEs bezeichnet die Primärstruktur des Proteins.Es kann als Sekundär-, Tertiär- sowie als Quartärstruktur vorliegen.
Enthaltene AnleihenEs enthält Peptidbindungen.Proteine bestehen aus Peptidbindungen, Ionenbindungen, Disulfidbindungen und auch Van Der Waal-Anziehung.
FunktionEs fungiert als Baustein für Proteine.Proteine nehmen aufgrund ihrer stabilen Form, die sie für die spezifische Bindung an einen bestimmten Liganden geeignet macht, an mehreren wichtigen Stoffwechselreaktionen teil.

Was ist Polypeptid?

Polypeptide entstehen, wenn Peptidbindungen gebildet werden, um lange Ketten von Aminosäuren zu bilden. Eine Peptidbindung entsteht, wenn zwei Aminosäuren miteinander reagieren, um ein Wassermolekül (H2Ö). Kurze und verzweigte Aminosäureketten werden als Peptide bezeichnet. Diese enthalten in der Regel 20 bis 30 Aminosäuren. Steigt die Zahl der Aminosäuren in der Kette weiter an, werden Polypeptide gebildet. Jedes Polypeptid hat eine spezifische Sequenz von Aminosäuren, die mit ihm verbunden sind.

Polypeptide können in dieser Kette bis zu 4000 Aminosäuren enthalten. Diese zeichnen sich durch ein Polypeptidrückgrat aus, das durch die kontinuierliche Reputation der Atomfolge im Kern der Kette gebildet wird. Eine spezifische Seitenkette ist in das Polypeptidrückgrat entsprechend den ausgewählten Aminosäuren eingeschlossen. Die Hauptfunktion der Polypeptide besteht darin, dass sie als Baustein für die Bildung von Proteinen dienen. Daher werden sie auch als Primärstruktur des Proteins bezeichnet.

Was ist Protein?

Proteine haben in biologischer Hinsicht verschiedene Funktionen. Dies sind sowohl funktionell als auch strukturell komplexe Moleküle, die durch das Zusammentreffen einer großen Anzahl von Aminosäuren entstehen. Aminosäuren binden sich zu Polypeptidketten, die sich dann zu einem Protein verbinden.

Die Funktionen von Proteinen beruhen hauptsächlich auf ihrer Struktur und Form, wodurch sie geeignet sind, physikalisch mit verschiedenen Molekülen zu interagieren. Die beteiligten Wechselwirkungen sind hochselektiv und spezifisch. Proteine binden mit ihren Ligandenbindungsstellen an sehr spezifische, mit ihnen assoziierte Moleküle, die als Liganden bezeichnet werden. Die Bindungsstelle für den Liganden ist ein besonders geformter Hohlraum auf der Proteinoberfläche, der durch die Faltung verschiedener Polypeptidketten entsteht. Jeder dieser Hohlraum hat einen anderen Liganden, mit dem er interagieren kann. Die Veränderung einer Aminosäure kann ihre Form vollständig verändern und zu Funktionsstörungen dieses Proteins führen.

Proteine können mit 4 verschiedenen Ebenen der strukturellen Organisation gefunden werden:

  1. Primärstruktur: Eine einfache lange Polypeptidkette ist die Primärstruktur des Proteins.
  2. Sekundärstruktur: Sie wird auch Alpha-Helix-Struktur genannt und ist spiralförmig und von Natur aus gut geordnet. Manchmal findet man diese auch in Form von antiparallelen Beta-Plissee-Platten.
  3. Tertiärstruktur: Diese werden aus Reaktionen von Polypeptidketten durch Disulfidbindungen, Van-der-Waal-Bindungen, Wasserstoffbrücken und Ionenbindungen gebildet.
  4. Quartärstruktur: Sie besteht aus mehreren Polypeptiden.

Hauptunterschiede zwischen Polypeptid und Protein

  • Der grundlegende Unterschied zwischen Polypeptid und Protein besteht darin, dass das Polypeptid aus Sagar-Aminosäuren gebildet wird, die durch Peptidbindungen zusammenkommen, während eine Proteinstruktur entsteht, wenn viele Polypeptidketten zusammenkommen.
  • Polypeptide haben ein viel niedrigeres Molekulargewicht als Proteine. Wenn Polypeptide mit mehr als hundert Aminosäuren gefunden werden, gelten sie als Proteine mit einer Molekülmasse von mehr als 10.000.
  • Die Struktur eines Polypeptids ist im Grunde eine unverzweigte lange Kette von Aminosäuren. Andererseits existieren Proteine in sekundärer, tertiärer sowie quartärer Strukturorganisation.
  • Die in Polypeptidketten enthaltene Bindung ist eine Peptidbindung, während Proteine aus verschiedenen Arten von Bindungen wie Ionenbindungen, Disulfidbindungen, Peptidbindungen und Van-der-Waal-Anziehungen bestehen.
  • Die grundlegende Funktionalität eines Polypeptids besteht darin, dass es als Baustein für Proteine fungiert, während die Funktionalitäten von Proteinen aufgrund ihrer stabilen Form und Struktur sehr komplex sind. Durch die Faltung von Polypeptidketten auf der Oberfläche der Proteine gefundene Hohlräume machen sie für verschiedene spezifische Reaktionen mit einem bestimmten Liganden geeignet.

Fazit

Polypeptide und Proteine sind beide organische Polymere mit Aminosäuren als ihren Monomeren. Beide sind natürlich vorkommende organische Verbindungen, die für eine Zelle essentiell sind. Der Hauptunterschied zwischen den beiden besteht darin, dass ein Polypeptid im Vergleich zu einem Protein ein niedrigeres Molekulargewicht hat.

Verweise

  1. https://patents.google.com/patent/US6194551B1/en
  2. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/096800049290005T
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