Mrthfx

Paradoks Levinthala – ogromna różnica między czasem potrzebnym do prawidłowego zwinięcia się białka obliczonym na podstawie modelu matematycznego z parametrami przyjętymi a priori a czasem rzeczywistym czasem powstania konformacji formy natywnej^[1]. Teoretyczny problem przedstawił Cyrus Levinthal w roku 1969^[2].

Przykładowe obliczenia |

Teoretyczny czas poszukiwania najbardziej stabilnej konformacji dla małego białka składającego się z 101 reszt aminokwasowych przy założeniu, że każda reszta miałaby 3 różne konformacje to 3¹⁰⁰= 5 × 10⁴⁷. Po przyjęciu czasu potrzebnego do kolejnych zmian konformacji 10^–13 s, całkowity czas potrzebny szukania optymalnej struktury wyniósłby 5 × 10⁴⁷ × 10^–13 s = 1,6 × 10^27[1], co jest czasem dłuższym niż przyjmowany czas istnienia wszechświata.

Wyjaśnienie paradoksu |

Levinthal zdawał sobie sprawę, że do powstania konformacji natywnej dochodzi dużo szybciej niż wynika to z obliczeń teoretycznych. Wyjaśniając paradoks sugerował, że zwijanie białek jest procesem nieprzypadkowym i następuje w wyniku postępującej stabilizacji form pośrednich^[3]. Do opisu procesu zwijania się białek stosuje się model określany jako lejek zdarzeń równoległych (ang. folding funnel). Zwijanie nie jest więc liniową sekwencją zdarzeń lecz osiąganiem stanu stabilnego wieloma drogami^[4]. Termodynamiczna stabilność osiągana jest przez stany przejściowe, które ulegają zachowaniu, jeżeli zwiększają całkowita stabilizację, a niekoniecznie są stabilne indywidualnie^[5].

Przypisy |