| Proteine, umgangssprachlich auch Eiweiße genannt, sind Makromoleküle, die hauptsächlich aus den Elementen Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff und seltener Schwefel aufgebaut sind. Proteine gehören zu den Grundbausteinen aller Zellen. Sie verleihen der Zelle nicht nur Struktur, sondern sind die molekularen Maschinen, die Stoffe transportieren, Ionen pumpen, chemische Reaktionen katalysieren und Signalstoffe erkennen. Bausteine der Proteine sind bestimmte als proteinogen, also proteinaufbauend, bezeichnete Aminosäuren, die durch Peptidbindungen zu Ketten verbunden sind. Beim Menschen handelt es sich um 21 verschiedene Aminosäuren: die 20 seit langem bekannten sowie Selenocystein. Die Aminosäureketten haben eine Länge von bis zu mehreren 1000 Aminosäuren, wobei man eigentlich Aminosäureketten mit einer Länge von unter ca. 100 Aminosäuren als Peptide bezeichnet und erst ab einer größeren Kettenlänge von Proteinen spricht. Die molekulare Größe eines Proteins wird in der Regel in Kilo-Dalton (kDa) angegeben. Titin, das mit ca. 3600 kDa größte bekannte menschliche Protein, besteht aus über 30.000 Aminosäuren und beinhaltet 320 Proteindomänen. Die Anzahl möglicher unterschiedlicher Aminosäureketten ist gigantisch. Aus 21 verschiedenen Aminosäuren ergibt sich schon bei einer Kettenlänge von 100 die unvorstellbare Zahl von 21100 bzw. 10132 Verknüpfungsmöglichkeiten. Diese Zahl übersteigt die Anzahl aller Atome des Universums (nur 6·1079 Teilchen) um das 1052-fache. Die Zusammensetzung eines Proteins, und damit sein Aufbau, ist in dem jeweiligen Gen kodiert. Das Wort Protein wurde 1838 von Jöns Jakob Berzelius von dem griechischen Wort πρωτευω (proteuo, ich nehme den ersten Platz ein, von πρωτος, protos, erstes, wichtigstes) abgeleitet. Dies soll die Bedeutung der Proteine für das Leben unterstreichen. |