1。一次構造： アミノ酸を結ぶペプチド結合の形成に直接関与していませんが、水素結合はペプチド骨格の安定性に寄与します。ペプチド骨格のN-HおよびC =O基は、水素結合に関与し、ポリペプチド鎖の線形構造を維持するのに役立ちます。
2。二次構造： 水素結合は、アルファヘリックスやベータシートなどの二次構造の形成の背後にある主要な駆動力です。
* アルファヘリックス： 1つのアミノ酸のカルボニル酸素は、鎖のアミノ酸4残基のアミド水素との水素結合を形成します。この繰り返しパターンは、バックボーンに沿った一連の水素結合によって安定化されたらせん構造を作成します。
* ベータシート： 水素結合は、バックボーンカルボニル酸素と隣接するポリペプチド鎖のアミド水素との間に形成され、互いに平行または逆通りに動作します。これらの相互作用は、平らなシートのような構造を作成します。
3。三次構造： 水素結合は、タンパク質の全体的な3D形状を安定化するために重要です。彼らは貢献します：
* 疎水性相互作用： 水分子は、非極性側鎖よりも相互作用することを好みます。その結果、非極性残基はタンパク質の内部で一緒に群がる傾向がありますが、極性残基はしばしばタンパク質表面に見られ、水素結合を介して水分子と相互作用します。
* 折りたたみと安定性： 水素結合は、ヒドロキシル（OH）、アミン（NH2）、カルボキシル（COOH）グループを含む側鎖のさまざまな官能基の間に形成されます。これらの相互作用は、ポリペプチド鎖のさまざまな部分をより近くに引くことにより、タンパク質の三次構造を折りたたんで安定させるのに役立ちます。
* 残基間の特定の相互作用： 水素結合は、多くの場合、特定の残基間の正確な相互作用に関与し、タンパク質の機能に寄与します。
4。第四紀構造： 複数のサブユニットを持つタンパク質では、水素結合がポリペプチド鎖の間に形成され、第四紀構造の全体的な安定性と完全性に寄与する可能性があります。
要約：
*水素結合はペプチド骨格を安定化し、二次、三次、四級構造の基礎を形成します。
*彼らは、アルファヘリックスやベータシートなどの二次構造を形成する上で中心的な役割を果たします。
*それらは、疎水性相互作用と残基間の特定の相互作用を通じて、三次構造の安定性に寄与します。
*彼らはまた、複数のポリペプチド鎖を一緒に保持することにより、第四紀構造の安定性に貢献することができます。
水素結合はタンパク質で遍在しており、その構造的完全性と機能に不可欠です。
