Sekundärstruktur
Englisch: secondary structure
Definition
Als Sekundärstruktur bezeichnet man die relative Anordnung der Einzelbausteine (monomere Bausteine) von biologischen Polymeren wie Nukleinsäuren oder Proteinen.
Hintergrund
Die Sekundärstruktur beschreibt wiederkehrende Strukturmotive innerhalb eines Makromoleküls. Sie ist entscheidend für die spätere dreidimensionale Faltung, Stabilität sowie die biologische Funktion des Moleküls. Die Sekundärstruktur entsteht durch Wechselwirkungen zwischen nicht direkt benachbarten Gruppen des Polymers, vor allem durch Wasserstoffbrückenbindungen, und basiert auf der jeweiligen Primärstruktur.
Proteine
Bei Proteinen wird die Sekundärstruktur durch Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Peptidgruppen des Rückgrats stabilisiert. Häufige Strukturmotive sind:
Seltener kommen eine 310-Helix oder eine π-Helix vor.
Ist keine definierte Sekundärstruktur erkennbar, spricht man von einer Random Coil. Die β-Schleife ist ein sogenannter Turn. Dabei handelt es sich ein kurzer Abschnitt Peptidabschnitt (meist 4 Aminosäuren), der eine Richtungsumkehr der Polypeptidkette ermöglicht.
Fehlbildungen der Sekundärstruktur können zur Ausbildung fehlgefalteter Proteine führen und sind mit verschiedenen Erkrankungen assoziiert (z.B. Prionenerkrankungen).
Nukleinsäuren
Bei Nukleinsäuren ergibt sich die Sekundärstruktur durch Basenpaarung:
- DNA: Doppelhelix
- RNA: komplexe Strukturen wie Haarnadeln, Schleifen und Stem-Loops