Protein (protit hay đạm) là những đại phân tử được tạo thành từ các đơn phân axít amin, chúng kết hợp với nhau thành một mạch dài nhờ các liên kết peptit (gọi là chuỗi polypeptide). Các chuỗi này có thể xoắn cuộn hoặc gấp theo nhiều cách để tạo thành các bậc cấu trúc không gian khác nhau của protein.
Cũng giống như các đại phân tử sinh học khác là polysaccharide, lipid,và nucleic acid, các phân tử protein là thành phần thiết yếu trong mọi sinh vật sống. Nhiều protein là các enzyme xúc tác cho những phản ứng sinh hoá diễn ra trong tế bào, một chức năng sống còn của quá trình trao đổi chất và năng lượng sinh học. Một số protein khác lại có vai trò xây dựng cấu trúc và chuyển động cơ học, ví dụ các protein tham gia bộ khung xương tế bào để duy trì hình dạng và kích thước đặc trưng. Ngoài ra, có những protein là thành phần của quá trình truyền tin tế bào, phản ứng miễn dịch, kết dính tế bào, chu kỳ tế bào .v.v.v. Có thể coi protein là phân tử được nghiên cứu nhiều nhất trong ngành hoá sinh kể từ khi được Jöns Jakob Berzelius phát hiện năm 1838.
Mọi phân tử protein trong một tế bào đều có thành phần axít amin và cấu trúc được quy định chắt chẽ dưới dạng mã di truyền trên các phân tử DNA. Tuỳ thuộc nhu cầu thực tế của tế bào ở mỗi giai đoạn phát triển hoặc để đáp ứng với mỗi kích thích của môi trường mà những protein này sẽ được sản xuất hay là không. Một số protein để có thể đảm đương được chức năng một cách đầy đủ thì cần phải được chế biến và bổ sung như gắn thêm gốc hydratcarbon, cắt bỏ phần signal peptide, v.v.v.
Thực sự là protein rất cần cho sự sống của muôn loài, nếu không có nó chắc có lẽ sẽ không có sự sống của muôn loài. P. Ăngghen đã từng nói không có protein là không có sự sống.
Trong cuộc sống hiện đại bây giờ vẫn còn thiếu prôtêin ở các nước nghèo người ta vẫn thiếu protein nên trẻ em bị suy dinh dưỡng rất nhiều. Cần phải tìm kiếm một loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng đầy đủ protein để đáp ứng nhu cầu đó. Thực vật có rất ít protein có thể nói protein ở đậu nành có giá trị dinh dưỡng rất cao.
Động vật có nhiều protein hơn thực vật có nhiều trong thịt trứng.
Nhưng giải pháp hiện nay để có nhiều protein là lấy protein ở vi sinh vật chúng rất rẻ nhưng lại có giá trị dinh dưỡng rất cao. Chính vì vậy mà các nước như Mỹ người ta đã xây dựng các nhà máy về vi sinh vật chuyên sản xuất protein. Việc này sẽ làm các công ti kiểu này giàu lên nhanh chóng.
Theo em nghĩ ở Việt Nam cũng nên xây dựng các nhà máy kiểu này để nước mình giàu lên nhờ công nghệ sinh học.
Nước mình vẫn còn nghèo lắm!!!
Đại cương về phương pháp nghiên cứu cấu trúc phân tử protein
a) Thu nhận protein ở dạng tinh sạch: sử dụng các phương pháp kết tử ở dạng thuận nghịch, sắc kí qua cột trao đổi ion, rây phân tử, phương pháp sắc kí ái lực… để loại bỏ các protein tạp.
b) Xác định thành phần axit amin của protein
Tiến hành các bước như sau:
Thuỷ phân protein thành các axit amin, thông thường dùng HCN 6 N ở 110 độ C trong 24 giờ.
Loại axit khỏi dung dịch thủy phân.
Tách riêng các axit amin trong dịch thủy phân: Có thể dùng phương pháp sắc kí trên giấy, sắc kí kết hợp với điện li trên giấy, sắc kí cột với chất trao đổi ion(thường dùng là polistiren sunphonat như Dowex 50)
Để định tên các axit amin trong dịch thuỷ phân cần tiến hành phân tích song song 1 mẫu chứa hỗn hợp của các axit amin chuẩn. Đối chiếu so sánh sắc kí đồ nhận được của mẫu nghiên cứu và mẫu chuẩn sẽ biết được thành phần, tỉ lệ từng axit amin trong mẫu nghiên cứu.
Tính số gốc axit amin trong phân tử.
Ngày nay nhờ có máy phân tích tự động thành phần axit amin, có thể hoàn thành việc tách và phân tích dung dịch axit amin trong vòng 2 giờ.
c) Xác định trình tự sắp xếp các gốc axit amin trong chuỗi pôlipeptit
Các phương pháp thường được dùng từ trước đễn nay như phương pháp Sanger, phương pháp dùng danxil clorua, phương pháp Edman. Để xác định trình tự axit amin của một chuỗi pôlipeptit thường bao gồm một số bước chính sau đây:
Cắt chuỗi pôlipetit ở những vị trí xác định tạo thành các đoạn peptit ngắn. Để thực hiện điều này, thường dùng các enzim phân giải protein (tripxin, kimotripxin, clostripain…) các hoá chất đặc biệt(CNBr)
Dùng phương pháp sắc kí để tách riêng các đoạn peptit này và tinh sạch chúng.
Xác định trình tự sắp xếp axit amin của mỗi đoạn peptit đã tinh sạch.
Đối chiếu trình tự axit amin của các đoạn peptit khác nhau( chú ý những đoạn có trình tự axit amin bao phủ lên nhau) để thiết lập trình tự axit amin của toàn bộ chuỗi polipetit.