1. Hva er prolin: cis-trans-isomerisering
Peptidbindinger med prolin og andre N-substituerte aminosyrer som sarkosin muliggjør dannelsen av cis- og trans-isomerer. De fleste peptidbindinger adopterer overveldende trans-isomeren (typisk 99,9 % under belastningsfrie forhold), hovedsakelig fordi amidhydrogenet (trans-isomeren) er mer sterisk frastøtende for det foregående C-atomet enn det følgende C-atomet (cis-isomeren) er mindre. Under belastningsfrie forhold ble andelen X-Pro-peptidbindinger i cis-isomeren betydelig økt, og cis-andelen var vanligvis i området 3%–10%. Imidlertid avhenger disse verdiene av foregående aminosyrer, Gly og aromatiske rester som gir økende cis-isomerfraksjoner. Opptil 40 % av cis-komponentene er identifisert for Aromatic-Pro peptidbindinger.
Fra et kinetisk synspunkt er cis-trans prolin-isomerisering en veldig langsom prosess som kan oppstå ved å fange en eller flere prolinrester som er kritiske for folding i den unaturlige isomeren for å hindre prosessen med proteinfolding, spesielt når det naturlige proteinet krever cis. isomer. Dette er fordi prolinrester kun syntetiseres i trans-isomeren i ribosomet. Alle organismer har prolylisomeraser som katalyserer denne isomeriseringen, og noen bakterier har spesielle prolylisomeraser assosiert med ribosomer. Imidlertid er ikke alle proliner nødvendige for folding, og proteinfolding kan fortsette med en normal hastighet til tross for den unaturlige konformeren med mange X-Pro-peptidbindinger.
2. Hva er prolin: bruk av prolin
Prolin lactobacillus pulver og dets derivater brukes ofte som asymmetriske katalysatorer i prolin organokatalytiske reaksjoner. CBS-reduksjon og prolin-katalysert aldolkondensasjon er fremtredende eksempler. Under bryggeprosessen kombineres prolinrike proteiner med polyfenoler for å skape uklarhet (uklarhet).
L-Proline er et osmobeskyttende middel og brukes derfor i mange farmasøytiske og bioteknologiske applikasjoner. Vekstmedier som brukes i plantevevskultur kan suppleres med prolin. Dette øker veksten, kanskje fordi det hjelper plantene med å tolerere stresset fra vevskultur.
Glycin og prolin er blant de to aminosyrene som ikke passer til det typiske Ramachandran-diagrammet. Vinklene ψ og ϕ rundt peptidbindingen har færre grader av tillatt rotasjon på grunn av ringdannelse festet til karbonet. Som et resultat oppstår det ofte i "svingene" av proteiner fordi dens frie entropi (ΔS) ikke er stor i forhold til andre aminosyrer, så det er mindre endring i entropi mellom foldede og utfoldede former. Videre forekommer prolin sjelden i og strukturer fordi det reduserer stabiliteten til slike strukturer siden dets sidekjede -N bare kan danne en nitrogenbinding. I tillegg er prolin en aminosyre som ikke danner en rød/lilla farge når den utvikles med ninhydrinspray i kromatografi. I kontrast gir prolin en oransje/gul farge.