| Deel van eenserie artikelen over Biochemie | ||||
|---|---|---|---|---|
 | ||||
| Ruimtelijke structuur vancytochroomc | ||||
| Biomoleculen | ||||
Eiwit ·Koolhydraat ·Natuurproduct · | ||||
| Stofwisseling | ||||
Anabolisme ·Celademhaling ·Eiwitsynthese ·Katalyse ·Fotosynthese ·Katabolisme | ||||
| Verwante onderwerpen | ||||
Bio-informatica ·Enzymologie ·Moleculaire biologie ·Structuurbiologie | ||||
| ||||
Structuurbiologie (Engels:structural biology) is een deelgebied van debiochemie waarin men deruimtelijke structuur bestudeert van biologischemacromoleculen (met nameeiwitten ennucleïnezuren), hoe zij zich in deze structuurorganiseren en hoe veranderingen in hun structuur hun biochemische functie beïnvloeden.
Eiwitten en nucleïnezuren liggen aan de basis van vrijwel allecellulaire activiteit, en enkel de specifieke driedimensionale structuur van dergelijke macromolecuul bepaalt hoe deze functies worden uitgevoerd. De ruimtelijke architectuur van macromoleculen is vaak terug te voeren op de volgorde (sequentie) van de monomeren waaruit ze zijn opgebouwd. Eiwitten vouwen zich bijvoorbeeld op in een complexetertiaire structuur, op basis van hun aminozuursequentie, deprimaire structuur.
Structuurbiologisch onderzoek wordt gedaan op basis van technieken uit debiofysica enbiochemie. De meeste biomoleculen zijn te klein om metmicroscopen in detail waar te nemen. Een aantal belangrijke technieken die structuurbiologen gebruiken zijnmassaspectrometrie,röntgendiffractie,kernspinresonantie (NMR) ensmall-angle X-ray scattering. De ontwikkeling vancryo-elektronenmicroscopie, een moderne vorm van atomaire microscopie, stelde onderzoekers in staat de macromoleculaire structuur van eiwitten of andere celcomponenten zichtbaar te maken in hun natieve ruimtelijke staat.
Ook principes uit debio-informatica kunnen worden gebruikt om structuren te onderzoeken, door naar verbanden te kijken tussen devouwingsmotieven in denucleotidesequentie van het macromolecuul. Voorspelling van eiwitstructuren met behulp van AI-tools zoalsAlphaFold zijn vanaf 2018 steeds krachtiger en accurater geworden, en nemen een steeds belangrijkere plaats in in de structuurbiologie. Het ontwerpen van eiwitten met gewenste eigenschappen (protein engineering) is mede hierdoor in een stroomversnelling gekomen.
