กลุ่มชีวะ-sec-2-โปรตีน (1)

สารชวี โมเลกุล เรอ่ื ง โปรตนี สมาชิก 1.ณณทนันท์ ตัณฑสทิ ธิ์ 2.ปวรุต สุดสะอาด 3.พรรษกร กาบไกรแก้ว 4.ภรู ิพฒั นกุล ภรู ิศรี 5.ศรัณยกร ศรศักดา 6.สินโสภณ ตุลากัน

1. โครงสร้างปฐมภมู ิ (PRIMARY STURCTURE) • เป็นโครงสร้างหลักพื้นฐานของโปรตีน เกิดจากการเชื่อมต่อกันของ กรดแอมิโน (amino acid) เป็นสายยาว ระหว่างกรดแอมิโนเช่ือมต่อ กันด้วยพันธะเพปไทด์ (peptide) เกิดเป็นพอลิเพปไทด์ โดยมีปลาย ด้านหน่ึงของสาย เป็นปลายแอมิโน (amino end)และปลายอีกด้าน หน่ึงเป็น ปลายคารบ์ อกซิล (carboxyl end) ชนิดและการเรียงลาดับ ของกรดแอมิโนในสายของพอลิเพปไทด์มีความเฉพาะเจาะจง ทาให้ เกิดเป็นโปรตีนชนิดต่างๆ มากมาย การย่อยสลายโครงสร้างปฐมภูมิ ของโปรตีน จะทาให้ได้กรดแอมิโน (amino acid) และโปรตีนสาย ส้ันๆ เช่น dipeptide แต่ความร้อนระดับการหุงต้ม ไม่สามารถ ทาลายโครงสร้างปฐมภูมไิ ด้ ภาพตวั อย่างโครงสร้างโปรตีนขน้ั ปฐมภมู ิ

2.โครงสร้างทุตยิ ภมู ิ (SECONDARY STRUCTURE) • เป็นโครงสร้างที่เกิดจากกรดแอมิโน (amino acid) ทีอ่ ยู่ภายในสายพอลเิ พป ไทด์เดยี วกันทาปฎกิ ริ ิยากนั ด้วยพนั ธะไฮโดรเจน ซ่ึงเกดิ ขึ้นในตาแหนง่ ทีเ่ ว้น ระยะหา่ งสม่าเสมอกัน ทาให้เกดิ โครงสรา้ งสามมิตขิ องโปรตีนที่ มี 2 รูปแบบ หลกั คือ 1)แบบเกลยี วแอลฟา (alpha-helix) ซึ่งมลี ักษณะเป็นเปน็ เกลยี วขด คลา้ ยสปรงิ เกลียวแอลฟาเปน็ โครงสรา้ งพนื้ ฐานท้งั ในโปรตนี เสน้ ใย (fibrous protein) และในโปรตนี ก้อนกลม (globular protein) 2)แบบ beta sheets หรือ pleated sheet ซึง่ เปน็ แผ่นพับซ้อนกนั ไปมา ภาพตวั อยา่ งโครงสร้างโปรตนี ขนั้ ทตุ ิยภมู ิ

3. โครงสรา้ งตติยภมู ิ (TERTIARY STRUCTURE) ภาพตวั อย่างโครงสรา้ งโปรตนี ขนั้ ตตยิ ภมู ิ • เปน็ โครงสรา้ งทเี่ กดิ ข้ีนภายหลังจากท่ีเกดิ โครงสร้างลาดบั สองแลว้ เปน็ โครงสรา้ ง ทเ่ี กดิ เนือ่ งจากพันธะต่างๆ ระหว่างหมู่ R (side chain) ตา่ งๆ ของกรดแอมโิ น สายของเดียวกัน เชน่ 1)พันธะไอออนกิ เกิดระหว่างหมู่ R ของกรดแอมิโนท่ีมี ประจบุ วกและประจุลบ 2)พันธะไฮโดรเจน 3)พันธะไดซลั ไฟด์ (disulfide bond) เปน็ พนั ธะโควาเลนทท์ ีเ่ กดิ จากหมู่ไทออล (thiol group) ของ กรดแอมโิ น ซิสเต อีน (cysteine) 2 โมเลกุล 4)แรงดงึ ดดู ระหว่างหมทู่ ไี่ มช่ อบน้า และแรงแวนเดอร์ วาล (hydrophobic and van der waal interaction) ทาให้พอลเิ พปไทดพ์ ับ ไปมา มรี ูปรา่ งเปลี่ยนไป ตามชนิด และแรงดึงดดู ของพันธะ

4. โครงสร้างจตุรภมู ิ (QUATERNARY STRUCTURE) • เกิดจากการรวมกันของสายพอลเิ พปไทด์มากกว่า 1 สาย ดว้ ยแรงดงึ ดดู อย่าง อ่อน ระหวา่ งหมู่ R ระหวา่ งสายพอลเิ พปไทด์ ทีย่ งั ไม่เกดิ พันธะ ซึง่ อย่บู รเิ วณ ผิวดา้ นนอกของโครงสร้าง โครงสรา้ งลาดบั ทีส่ ่ีนี้พบในโมเลกลุ ของเอนไซม์ (enzyme) โปรตนี บางชนิดโมเลกุลประกอบด้วยโซพ่ อลิเพปไทด์มากกวา่ หน่งึ แต่ละโซถ่ อื เปน็ หนว่ ยยอ่ ย (subunit) การจบั กลุ่มกนั ของหนว่ ยยอ่ ยทีม่ ี ทงั้ หมดในโมเลกลุ โดยแรงกระทาอเิ ล็กโทรสแตติก ซึง่ ไม่พบในพันธะโคเว เลนต์ ทาให้เกดิ โครงสรา้ งแบบจตรุ ภมู ิ ตวั อยา่ งเชน่ ฮโี มโกลบนิ ประกอบดว้ ย 4 หน่วยย่อยคอื โซ่พอลเิ พปไทดช์ นิดแอลฟาค่หู นงึ่ ซึ่งมหี น่วยย่อยของกรดอะ มิโน 141 หน่วย และโซ่พอลเิ พปไทดช์ นิดบตี าอกี คหู่ นึง่ ซ่ึงมหี น่วยยอ่ ยของ กรดอะมิโน 146 หน่วยแตล่ ะโซจ่ ะจับกบั โมเลกลุ ของฮีม (heme) ซง่ึ เป็นสว่ น ที่ไม่ใชโ่ ปรตีนทเ่ี รยี กวา่ หมโู่ พรสแตติก (prostatic) ทาหน้าที่รบั ออกซิเจนเข้า ไปที่เนื้อเยือ่ ภาพตวั อย่างโครงสรา้ งโปรตีนขนั้ จตรุ ภมู ิ

ประโยชน์ของโปรตีน • โปรตีนหลายชนิดทาหนา้ ที่เป็นเอนไซมห์ รือหน่วยยอ่ ยของเอนไซม์ โปรตีนทาหนา้ ท่ีทางดา้ นโครงสร้าง เช่น ระบบเส้นใย ของเซลล์ (cytoskeleton) ผม เสน้ ไหม โปรตีนที่ควบคุมการเคล่ือนไหว เช่น แอกติน ไมโอซิน เป็นภูมิคุม้ กนั คอย ปกป้องร่างกายจากสิ่งแวดลอ้ ม เช่น แอนติบอดี ขนส่งสารภายในระบบร่างกาย เช่น ฮีโมโกลบิน เป็นแหล่งสารองพลงั งาน ยามขาดแคลน เช่นโปรตีนในเมลด็ ขา้ วและน้านม โปรตีนที่เป็นฮอร์โมน โปรตีนใหค้ วามหวานในพืช โปรตีนป้องกนั การ แขง็ ตวั ของเลือดในปลาที่อยใู่ นแถบข้วั โลก โปรตีนช่วยสร้างเซลลเ์ น้ือเยอื่ ใหม่ • โปรตีน (องั กฤษ: protein) เป็นสารประกอบชีวเคมี ซ่ึงประกอบดว้ ยพอลิเพปไทดห์ น่ึงสายหรือมากกวา่ ที่พบั กนั เป็น รูปทรงกลมหรือเส้นใย โดยทาหนา้ ท่ีอานวยกระบวนการทางชีววทิ ยา พอลิเพปไทดเ์ ป็นพอลิเมอร์สายเด่ียวที่เป็นเสน้ ตรง ของกรดอะมิโนที่เชื่อมเขา้ กนั ดว้ ยพนั ธะเพปไทดร์ ะหวา่ งหมู่คาร์บอกซิลและหมู่อะมิโนของกรดอะมิโนเหลือคา้ ง (residue) ที่อยตู่ ิดกนั ลาดบั กรดอะมิโนในโปรตีนกาหนดโดยลาดบั ของยนี ซ่ึงเขา้ รหสั ในรหสั พนั ธุกรรม โดยทว่ั ไป รหสั พนั ธุกรรมประกอบดว้ ยกรดอะมิโนมาตรฐาน 20 ชนิด อยา่ งไรกด็ ี ส่ิงมีชีวติ บางชนิดอาจมีซีลีโนซิสตีอีน และไพร์ โรไลซีนในกรณีของส่ิงมีชีวติ โดเมนอาร์เคียบางชนิด ในรหสั พนั ธุกรรมดว้ ย ไม่นานหรือระหวา่ งการสงั เคราะห์ สารเหลือ คา้ งในโปรตีนมกั มีข้นั ปรับแต่งทางเคมีโดยกระบวนการการปรับแต่งหลงั ทรานสเลชนั (posttranslational modification) ซ่ึงเปลี่ยนแปลงคุณสมบตั ิทางกายภาพและทางเคมี การจดั เรียง ความเสถียร กิจกรรม และที่สาคญั ท สด หนาทของโปรตนนน บางครงโปรตนมกลมทมใชเพปไทดตดอยดวย ซงสามารถเรยกวา โปรสทตกกรป (prosthetic group) หรอโคแฟกเตอร โปรตนยงสามารถทางานรวมกนเพอบรรลหนาทบางอยาง และบอยครงท โปรตนมากกวาหนงชนดรวมกนเพอสรางโปรตนเชงซอนทมความเสถยร

กรดอะมิโน • หนว่ ยเล็ก ๆ ของ โปรตนี ถา้ ไมม่ ีกรดอะมโิ นกจ็ ะไม่มีโปรตีน โดยกรดอะมิโนทีเ่ รารู้จกั คนุ้ เคยกันจะมี อยู่ดว้ ยกันประมาณ 20 ชนดิ ซึ่งเปน็ กรดอะมโิ นมาตรฐาน แตใ่ นความเป็นจรงิ แลว้ กรดอะมิโนจะมี มากกวา่ นั้น โดยกรดอะมโิ นจะแบง่ ออกเป็นกรดอะมิโนจาเป็นและกรดอะมิโนไมจ่ าเปน็ เม่ือเรา รับประทานโปรตนี เขา้ ไป ร่างกายกจ็ ะยอ่ ยโปรตนี เหลา่ นน้ั ใหเ้ ป็นกรดอะมโิ นกอ่ นทจ่ี ะดดู ซมึ เขา้ สู่ กระแสเลอื ดแล้วนาไปใชป้ ระโยชน์ แตถ่ ้ารา่ งกายได้รับกรดอะมิโนมากเกินไป ก็จะขบั ออกมาทาง เหงอื่ หรอื ปัสสาวะจนหมด

กรดอะมิโนไม่จาเป็น กรดอะมโิ นเพม่ิ เตมิ 3 ชนิด • กรดกลูตามิก (Glutamic acid) หนา้ ทห่ี ลกั คอื เปน็ เชอ้ื เพลงิ ใหแ้ กส่ มอง ชว่ ยจดั การกบั แอมโมเนยี สว่ นเกนิ • (ทีไ่ ม่ได้อยู่ในรายชอื่ กรดอะมิโนมาตรฐาน แตก่ พ็ บเห็นได้บ่อย ๆ) • กรดแอสพารต์ กิ (Aspartic acid) ช่วยในการขบั แอมโนเมียซง่ึ เปน็ สารอันตรายออกจากร่างกาย ชว่ ยปกป้อง • ซสิ ทนี (Cystine) ช่วยเสรมิ ความแขง็ แรงของโครงสร้างโปรตีนในร่างกาย • ทอรนี (Taurine) ช่วยส่งเสริมการมองเห็น ปอ้ งกนั จอประสาทตาเส่อื ม ช่วยใหห้ วั ใจทางานได้ ระบบประสาทสว่ นกลาง และยงั ช่วยเพม่ิ ความทนทานตอ่ การเหน่อื ยล้าไดด้ ว้ ย จงึ เหมาะกับนกั กฬี าเปน็ อยา่ ง มาก แขง็ แรงขึน้ ชว่ ยรกั ษาโรควิตกกงั วลและโรคลมชกั ได้ • กลตู ามนี (Glutamine) เปน็ สว่ นหน่งึ ของกลตู า้ ไธโอน มีส่วนชว่ ยให้ฉลาดขึน้ และช่วยเพ่ิมระดบั ของโกรท • ออร์นทิ นี (Ornitine) ช่วยกระตนุ้ การหลง่ั อนิ ซูลินเพ่ือมาชว่ ยเสริมสร้างกล้ามเนอ้ื นกั เพาะกาย ฮอรโ์ มน • ไกลซนี (Glycine) ช่วยรกั ษาภาวะต่อมใตส้ มองทางานน้อย รกั ษาโรคกลา้ มเนอื้ ฝอ่ ลีบ รักษาภาวะนา้ ตาลตา่ จงึ นยิ มมาก • ซสิ เทอนี (Cysteine) ช่วยต่อต้านอนุมลู อิสระ และมคี วามจาเปน็ สาหรับทารกและผสู้ ูงอาย*ุ • เซรีน (Serine) ช่วยเผาผลาญไขมนั เพมิ่ การเจริญเตบิ โตของเน้ือเยือ่ และระบบภมู คิ ุ้มกันในรา่ งกายกรดอะมโิ น • ไทโรซีน (Tyrosine) ชว่ ยส่งเสริมการทางานของตอ่ มหมวกไต ตอ่ มใต้สมอง ตอ่ มไทรอยด์ และช่วยรักษาอาการ ซึมเศรา้ • โพรลนี (Proline) ช่วยต่อต้านอนมุ ลู อสิ ระและชว่ ยปรบั โครงสรา้ งผวิ • อะลานีน (Alanine) ชว่ ยควบคมุ ระดบั น้าตาลในเลอื ดและลดอาการต่อมลกู หมากโต • อาร์จนิ นี (Arginine) ไวอากราจากธรรมชาติ กระตนุ้ การหลังโกรทฮอรโ์ มน เพม่ิ จานวนอสุจิ เพมิ่ สมรรถภาพ ทางเพศ ช่วยเผาผลาญไขมนั ในร่างกายและลดระดบั คอเลสเตอรอลชนิดดี • แอสพาราจีน (Asparagine) กรดอะมโิ นไม่จาเป็นซึ่งรา่ งกายสามารถสร้างข้ึนเองได้

กรดอะมโิ นจาเป็น กรดอะมโิ นในรูปของอาหารเสริม • ทรปิ โตเฟน (Tryptophan) ลดความเครียด บรรเทาอาการไมเกรน ชว่ ยสง่ เสรมิ การนอนหลบั อยา่ ง • กรดอะมิโนในรูปแบบอสิ ระ (Free-form) จะทาให้รา่ งกายสามารถดดู ซึมและนาไปใชไ้ ดเ้ ลย โดยมี เปน็ ธรรมชาติ จาหนา่ ยทัง้ ในสูตรรวมและแบบแยกเป็นชนดิ ๆ ไป โดยกรดอะมโิ นแต่ละชนิดมีประโยชน์แตกตา่ ง กนั ออกไป ทง้ั ในแงข่ องการสง่ เสรมิ ระบบภมู ิคุ้มกนั ไปจนถงึ การลดความจาเป็นในการใช้ยา • ทรโี อนนี (Threonine) ช่วยเพิ่มภูมิค้มุ กัน ช่วยเผาผลาญไขมนั และมีส่วนสาคัญในการสรา้ งกรดอะ มิโนอย่างไกลซีนและเซรีน • จะเปน็ การดมี ากถ้าหากคณุ รับประทานกรดอะมโิ นเสรมิ รว่ มไปกบั การรบั ประทานวติ ามนิ หลกั ทจ่ี ะ ทางานรว่ มกนั ในกระบวนการเผาผลาญอาหาร อย่างเช่น วิตามินบี 3 วิตามนิ บี 6 วติ ามนิ บี 12 และ • ฟีนิลอะลานีน (Phenylalanine) เพมิ่ ความต่ืนตวั เสริมความจา บรรเทาอาการซมึ เศร้า ลดความ ถา้ หากวา่ คุณจะเลอื กรับประทานกรดอะมิโนแบบสตู รรวมหลายชนิด กต็ ้องมั่นใจดว้ ยวา่ เปน็ สูตรท่มี ี อยากอาหาร และช่วยเพ่มิ ความสนใจในเรอื่ งเพศ สดั สว่ นสมบรู ณ์ ดงั นน้ั ควรอา่ นฉลากก่อนซอ้ื จะดที ีส่ ดุ • เมไธโอนนี (Methionine) เปน็ สารต่อตา้ นอนมุ ลู อิสระอันทรงพลัง และช่วยในการยอ่ ยสลายไขมนั • การสร้างโปรตนี ของกรดอะมิโนจะสมบูรณไ์ ด้นนั้ ตอ้ งประกอบไปดว้ ยกรดอะมโิ นจาเปน็ และกรดอะ มิโนไมจ่ าเปน็ อยา่ งสมดลุ มีสดั สว่ นท่เี หมาะสมระหวา่ งกรดอะมิโนจาเป็นแตล่ ะชนิด เชน่ ไลซนี ควร • ลิวซนี (Leucine) ชว่ ยกระตนุ้ การทางานของสมอง เพิม่ พลังให้กล้ามเนื้อ และช่วยใหเ้ ซลลป์ ระสาท มอี ัตราส่วนเปน็ 2 : 1 กบั เมไธโอนนี และ 3 : 1 กับทรปิ โตเฟน เป็นต้น (หากมขี ้อสงสยั ควร แขง็ แรงขน้ึ สอบถามเภสชั กรหรือนกั โภชนาการท่ีเช่อื ถอื ได้เลยครบั ) • ไลซนี (Lysine) ชว่ ยเสรมิ สมาธิ ช่วยปอ้ งกันโรคเรมิ และโรคกระดูกพรุน บรรเทาปญั หาดา้ นการ • สาหรับการรับประทานผลติ ภณั ฑ์เสรมิ อาหารต่าง ๆ แทนอาหารตามธรรมชาติเปน็ ประจา หรอื สบื พันธ์ุ รบั ประทานผลิตภัณฑเ์ สริมอาหารในปรมิ าณทม่ี ากกว่าโดยปราศจากคาแนะนาจากแพทย์ กอ็ าจจะ เป็นอนั ตรายต่อรา่ งกายคณุ ได้ และคณุ ควรเก็บผลติ ภณั ฑ์เสริมอาหารใหพ้ ้นมอื เดก็ • วาลีน (Valine) ช่วยกระตุ้นสมรรถนะของสมองและช่วยการประสานกันของกล้ามเน้ือ • ไอโซลวิ ซนี (Isoleucine) ชว่ ยเสริมสร้างการเจรญิ เตบิ โตและเสริมสรา้ งการทางานของระบบ ประสาท ช่วยพัฒนาการเรียนรู้ • ฮิสทิดนี (Histidine) เป็นกรดอะมโิ มจาเปน็ สาหรบั ทารกและเด็กเทา่ นั้น*