ชีววิทยาเชิงโครงสร้างเกี่ยวข้องกับการวิเคราะห์โครงสร้างของวัสดุที่มีชีวิต (ที่เกิดขึ้น ประกอบด้วย และ/หรือได้รับการบำรุงรักษาและปรับปรุงโดยเซลล์ที่มีชีวิต) ในทุกระดับขององค์ประกอบ^{[ 1 ]}

นักชีววิทยาโครงสร้างยุคแรกในช่วงศตวรรษที่ 19 และต้นศตวรรษที่ 20 ส่วนใหญ่สามารถศึกษาโครงสร้างได้เพียงเท่าที่สายตาเปล่าจะมองเห็นได้ และผ่านแว่นขยายและกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงเท่านั้น ในศตวรรษที่ 20 มีการพัฒนาเทคนิคการทดลองต่างๆ เพื่อตรวจสอบโครงสร้างสามมิติของโมเลกุลทางชีวภาพ เทคนิคที่โดดเด่นที่สุด ได้แก่การตกผลึกด้วยรังสีเอกซ์ การเรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์และกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนการค้นพบรังสีเอกซ์และการประยุกต์ใช้กับผลึกโปรตีนได้ปฏิวัติวงการชีววิทยาโครงสร้าง เนื่องจากนักวิทยาศาสตร์สามารถได้โครงสร้างสามมิติของโมเลกุลทางชีวภาพในรายละเอียดระดับอะตอม^{[ 2 ]}ในทำนองเดียวกันสเปกโทรสโกปี NMRช่วยให้ได้รับข้อมูลเกี่ยวกับโครงสร้างและพลวัตของโปรตีน^{[ 3 ]}ในที่สุด ในศตวรรษที่ 21 กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนก็มีการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ด้วยการพัฒนาแหล่งกำเนิดอิเล็กตรอนที่สอดคล้องกันมากขึ้น การแก้ไขความคลาดเคลื่อนสำหรับกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน และซอฟต์แวร์การสร้างภาพใหม่ที่ทำให้สามารถนำกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบไครโอที่มีความละเอียดสูงมาใช้ได้อย่างประสบความสำเร็จ ซึ่งทำให้สามารถศึกษาโปรตีนแต่ละตัวและโมเลกุลเชิงซ้อนในสามมิติด้วยความละเอียดระดับอังสตรอมได้

ด้วยการพัฒนาเทคนิคทั้งสามนี้ สาขาชีววิทยาโครงสร้างจึงขยายตัวและกลายเป็นสาขาหนึ่งของชีววิทยาระดับโมเลกุลชีวเคมีและชีวฟิสิกส์ที่เกี่ยวข้องกับโครงสร้างระดับโมเลกุลของโมเลกุล ชีวภาพขนาดใหญ่ (โดยเฉพาะโปรตีนซึ่งประกอบด้วยกรดอะมิโน อาร์เอ็นเอหรือดีเอ็นเอซึ่งประกอบด้วยนิวคลีโอไทด์และเยื่อหุ้มเซลล์ซึ่งประกอบด้วยลิปิด ) วิธีที่พวกมันได้รับโครงสร้างที่พวกมันมี และวิธีที่การเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างของพวกมันส่งผลต่อการทำงานของพวกมัน^{[ 4 ]}หัวข้อนี้เป็นที่สนใจอย่างมากของนักชีววิทยา เนื่องจากโมเลกุลขนาดใหญ่ทำหน้าที่ส่วนใหญ่ของเซลล์และการที่พวกมันขดตัวเป็นรูปร่างสามมิติที่เฉพาะเจาะจงเท่านั้นที่ทำให้พวกมันสามารถทำหน้าที่เหล่านี้ได้ สถาปัตยกรรมนี้ " โครงสร้างตติยภูมิ " ของโมเลกุลขึ้นอยู่กับองค์ประกอบพื้นฐานหรือ " โครงสร้างปฐมภูมิ " ของแต่ละโมเลกุลในลักษณะที่ซับซ้อน ที่ความละเอียดต่ำกว่า เครื่องมือต่างๆ เช่น FIB-SEM tomography ช่วยให้เข้าใจเซลล์และออร์แกเนลล์ใน 3 มิติได้ดียิ่งขึ้น และเข้าใจว่าแต่ละระดับชั้นของเมทริกซ์นอกเซลล์ต่างๆ มีส่วนช่วยในการทำงานอย่างไร (เช่น ในกระดูก) ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ยังสามารถทำนายแบบจำลองโมเลกุล ทางกายภาพที่มีความแม่นยำสูง เพื่อเสริมการศึกษาโครงสร้างทางชีวภาพเชิงทดลองได้ อีกด้วย ^{[ 5 ]}เทคนิคการคำนวณ เช่น การจำลอง พลศาสตร์โมเลกุลสามารถนำมาใช้ร่วมกับกลยุทธ์การกำหนดโครงสร้างเชิงประจักษ์เพื่อขยายและศึกษาโครงสร้าง รูปทรง และการทำงานของโปรตีน^{[ 6 ]}

ในปี พ.ศ. 2455 Max Von Laueได้ฉายรังสีเอกซ์ไปที่ผลึกคอปเปอร์ซัลเฟตทำให้เกิดรูปแบบการเลี้ยวเบน [ ^{7 ] การ}ทดลองเหล่านี้นำไปสู่การพัฒนาด้านผลึกศาสตร์รังสีเอกซ์และการนำไปใช้ในการสำรวจโครงสร้างทางชีววิทยา^{[ 5 ]}ในปี พ.ศ. 2494 Rosalind FranklinและMaurice Wilkinsได้ใช้รูปแบบการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์เพื่อบันทึกภาพแรกของกรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก (DNA) Francis CrickและJames Watsonได้สร้างแบบจำลองโครงสร้างเกลียวคู่ของ DNA โดยใช้เทคนิคเดียวกันนี้ในปี พ.ศ. 2496 และได้รับรางวัลโนเบลสาขาการแพทย์ร่วมกับ Wilkins ในปี พ.ศ. 2505 ^{[ 8 ]}

ผลึก เปปซินเป็นโปรตีนชนิดแรกที่ถูกทำให้ตกผลึกเพื่อใช้ในการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ โดยธีโอดอร์ สเวดเบิร์กผู้ได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมีในปี 1962 ^{[ 9 ]}โครงสร้างโปรตีนตติยภูมิแรกคือไมโอโกลบินได้รับการตีพิมพ์ในปี 1958 โดยจอห์น เคนดรูว์^{[ 10 ]}ในช่วงเวลานั้น การสร้างแบบจำลองโครงสร้างโปรตีนทำโดยใช้แบบจำลองไม้บัลซาหรือลวด^{[ 11 ]}ด้วยการคิดค้นซอฟต์แวร์สร้างแบบจำลอง เช่นCCP4ในช่วงปลายทศวรรษ 1970 ^{[ 12 ]}ปัจจุบันการสร้างแบบจำลองจึงทำโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย การพัฒนาล่าสุดในสาขานี้รวมถึงการสร้างเลเซอร์อิเล็กตรอนอิสระรังสีเอกซ์ซึ่งช่วยให้สามารถวิเคราะห์พลวัตและการเคลื่อนที่ของโมเลกุลทางชีวภาพได้^{[ 13 ]}และการใช้ชีววิทยาโครงสร้างในการช่วยเหลือชีววิทยาสังเคราะห์^{[ 14 ]}

ในช่วงปลายทศวรรษ 1930 และต้นทศวรรษ 1940 การทำงานร่วมกันของIsidor Rabi , Felix BlochและEdward Mills Purcellนำไปสู่การพัฒนาของนิวเคลียร์แมกเนติกเรโซแนนซ์ (NMR) ปัจจุบันNMR แบบของแข็งถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในสาขาชีววิทยาโครงสร้างเพื่อกำหนดโครงสร้างและลักษณะไดนามิกของโปรตีน ( โปรตีน NMR ) ^{[ 15 ]}

ในปี พ.ศ. 2533 Richard Henderson ได้สร้างภาพสามมิติความละเอียดสูงภาพแรกของแบคทีริโอโรดอปซินโดยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบไครโอเจนิก (cryo-EM) ^{[ 16 ]}ตั้งแต่นั้นมา cryo-EM ก็ได้กลายเป็นเทคนิคที่ได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อยๆ ในการกำหนดโครงสร้างสามมิติความละเอียดสูงของภาพทางชีววิทยา^{[ 17 ]}

เมื่อไม่นานมานี้ วิธีการคำนวณได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อสร้างแบบจำลองและศึกษาโครงสร้างทางชีวภาพ ตัวอย่างเช่นพลศาสตร์โมเลกุล (MD) มักใช้ในการวิเคราะห์การเคลื่อนไหวแบบไดนามิกของโมเลกุลทางชีวภาพ ในปี 1975 การจำลองกระบวนการพับตัวทางชีวภาพครั้งแรกโดยใช้ MD ได้รับการตีพิมพ์ใน Nature ^{[ 18 ]}เมื่อเร็วๆ นี้การทำนายโครงสร้างโปรตีนได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญโดยวิธีการเรียนรู้ของเครื่องจักรแบบใหม่ที่เรียกว่า^AlphaFold [ 19 ^{] บาง}คนอ้างว่าวิธีการคำนวณกำลังเริ่มเป็นผู้นำในสาขาการวิจัยชีววิทยาโครงสร้าง^{[ 20 ]}

โมเลกุลชีวภาพมีขนาดเล็กเกินกว่าจะมองเห็นรายละเอียดได้แม้กระทั่งด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบ ใช้แสงที่ทันสมัยที่สุด วิธีการที่นักชีววิทยาโครงสร้างใช้ในการกำหนดโครงสร้างของโมเลกุลเหล่านี้โดยทั่วไปเกี่ยวข้องกับการวัดโมเลกุลที่เหมือนกันจำนวนมากในเวลาเดียวกัน วิธีการเหล่านี้ได้แก่:

• สเปกโทรเมตรีมวล
• ผลึกศาสตร์ระดับมหภาค
• การเลี้ยวเบนของนิวตรอน
• การย่อยสลายโปรตีน
• สเปกโทรสโกปีเรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์ของโปรตีน (NMR)
• การเรโซแนนซ์พาราแมกเนติกของอิเล็กตรอน (EPR)
• กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบไครโอเจนิก (cryoEM)
• ผลึกศาสตร์อิเล็กตรอนและการเลี้ยวเบนอิเล็กตรอนของไมโครคริสตัล
• การกระเจิงแสงหลายมุม
• การกระเจิงมุมเล็ก
• สเปกโทรสโกปีเลเซอร์ความเร็วสูงพิเศษ
• ไมโครสเปกโทรสโกปีเทราเฮิร์ตซ์แบบไม่สมมาตร
• สเปกโทรสโกปีอินฟราเรดสองมิติ
• การแทรกสอดแบบโพลาไรซ์คู่และไดโครอิซึมแบบวงกลม

โดยส่วนใหญ่นักวิจัยมักใช้เทคนิคเหล่านี้เพื่อศึกษา " สถานะดั้งเดิม " ของโมเลกุลขนาดใหญ่ แต่การดัดแปลงวิธีการเหล่านี้ก็ถูกนำมาใช้เพื่อสังเกตโมเลกุลที่เกิดขึ้นใหม่หรือ โมเลกุล ที่เสียสภาพว่ากลับคืนสู่สถานะดั้งเดิมหรือไม่ ดูตัวอย่างเช่นการ พับตัวของโปรตีน

แนวทางที่สามที่นักชีววิทยาโครงสร้างใช้ในการทำความเข้าใจโครงสร้างคือชีวสารสนเทศศาสตร์เพื่อค้นหารูปแบบในลำดับ ที่หลากหลาย ซึ่งก่อให้เกิดรูปร่างเฉพาะ นักวิจัยมักสามารถอนุมานลักษณะโครงสร้างของโปรตีนเยื่อ หุ้มเซลล์ได้ จากโครงสร้างทางโทโพโลยีของเยื่อหุ้มเซลล์ที่ทำนายได้จากการวิเคราะห์ความชอบน้ำดู การ ทำนาย โครงสร้างโปรตีน

นักชีววิทยาโครงสร้างมีส่วนสำคัญในการทำความเข้าใจองค์ประกอบระดับโมเลกุลและกลไกที่อยู่เบื้องหลังโรคของมนุษย์ ตัวอย่างเช่น Cryo-EM และ ssNMR ถูกนำมาใช้เพื่อศึกษาการรวมตัวของเส้นใยอะไมลอยด์ ซึ่งเกี่ยวข้องกับโรคอัลไซเมอร์โรคพาร์กินสันและ โรค เบาหวานประเภทที่ 2 ^{[ 21 ]}นอกจากโปรตีนอะไมลอยด์แล้ว นักวิทยาศาสตร์ยังใช้ Cryo-EM เพื่อสร้างแบบจำลองความละเอียดสูงของเส้นใยเทาในสมองของผู้ป่วยโรคอัลไซเมอร์ ซึ่งอาจช่วยพัฒนาวิธีการรักษาที่ดีขึ้นในอนาคต^{[ 22 ]}เครื่องมือทางชีววิทยาโครงสร้างยังสามารถใช้เพื่ออธิบายปฏิสัมพันธ์ระหว่างเชื้อโรคและโฮสต์ได้อีกด้วย ตัวอย่างเช่น เครื่องมือทางชีววิทยาโครงสร้างช่วยให้นักไวรัสวิทยาเข้าใจว่าซองหุ้มของ HIVช่วยให้ไวรัสหลบเลี่ยงการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันของมนุษย์ ได้อย่างไร ^{[ 23 ]}

ชีววิทยาเชิงโครงสร้างยังเป็นองค์ประกอบสำคัญของ การค้น พบยา อีกด้วย ^{[ 24 ]}นักวิทยาศาสตร์สามารถระบุเป้าหมายโดยใช้จีโนมิกส์ ศึกษาเป้าหมายเหล่านั้นโดยใช้ชีววิทยาเชิงโครงสร้าง และพัฒนายาที่เหมาะสมกับเป้าหมายเหล่านั้น โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เทคนิคลิแกนด์-NMR , แมสสเปกโทรเมตรีและเอ็กซ์เรย์คริสตัลโลก ราฟี เป็นเทคนิคที่ใช้กันทั่วไปในกระบวนการค้นพบยา ตัวอย่างเช่น นักวิจัยได้ใช้ชีววิทยาเชิงโครงสร้างเพื่อทำความเข้าใจMet ให้ดียิ่งขึ้น ซึ่งเป็นโปรตีนที่เข้ารหัสโดยโปรโตออนโคยีนที่เป็นเป้าหมายยาที่สำคัญในโรคมะเร็ง [ ^{25 ] งาน}วิจัยที่คล้ายกันนี้ได้ดำเนินการกับ เป้าหมาย ของ HIVเพื่อรักษาผู้ป่วยโรคเอดส์^{[ 24 ]}นักวิจัยยังกำลังพัฒนายาต้านจุลชีพใหม่สำหรับการติดเชื้อไมโคแบคทีเรียโดยใช้การค้นพบยาที่ขับเคลื่อนด้วยโครงสร้าง^{[ 24 ]}

ในชีววิทยาระดับโมเลกุลคำว่าการประกอบโมเลกุลขนาดใหญ่ ( MA ) หมายถึงโครงสร้างทางเคมีขนาดใหญ่ เช่นไวรัส และ อนุภาคนาโนที่ไม่ใช่ชีวภาพ ออร์ แกเนลล์และเยื่อ หุ้มเซลล์ และไรโบโซมเป็นต้น ซึ่งเป็นส่วนผสมที่ซับซ้อนของพอลิเปปไทด์ พอลินิวคลีโอไทด์ พอลิแซ็กคาไรด์หรือ โมเลกุลพอลิ เมอร์ ขนาด ใหญ่อื่นๆโดยทั่วไปแล้วจะมีมากกว่าหนึ่งชนิด และส่วนผสมเหล่านี้จะถูกกำหนดในเชิงพื้นที่ (เช่น ในแง่ของรูปร่างทางเคมี) และในแง่ขององค์ประกอบทางเคมีและโครงสร้าง พื้นฐาน โมเลกุลขนาดใหญ่พบได้ในสิ่งมีชีวิตและสิ่งไม่มีชีวิต และประกอบด้วยอะตอมหลายร้อยหรือหลายพันอะตอมที่ยึดติดกันด้วยพันธะโควาเลนต์มักมีลักษณะเฉพาะคือหน่วยที่ซ้ำกัน (เช่น เป็นพอลิเมอร์ ) การประกอบของโมเลกุลเหล่านี้อาจเป็นชีวภาพหรือไม่ใช่ชีวภาพก็ได้ แม้ว่าคำว่า MA จะใช้กันทั่วไปในชีววิทยามากกว่า และคำว่าการประกอบโมเลกุลเหนือ ระดับ มักใช้ในบริบทที่ไม่ใช่ชีวภาพ (เช่น ในเคมีโมเลกุลเหนือระดับและนาโนเทคโนโลยี ) โครงสร้างโมเลกุลขนาดใหญ่ (MAs) ยึดติดกันเป็นรูปทรงที่กำหนดโดยปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุลที่ไม่ใช่พันธะโควาเลนต์ (แทนที่จะเป็นพันธะโควาเลนต์ ) และสามารถอยู่ในโครงสร้างที่ไม่ซ้ำกัน (เช่น ในไรโบโซม (ภาพ) และโครงสร้างของเยื่อหุ้มเซลล์) หรือในรูปแบบเชิงเส้น วงกลม เกลียว หรือรูปแบบอื่นๆ ที่ซ้ำกัน (เช่น ในเส้นใยแอคตินและมอเตอร์ของแฟลเจลลัมภาพ) กระบวนการที่ทำให้เกิดโครงสร้างโมเลกุลขนาดใหญ่เหล่านี้เรียกว่าการประกอบตัวเองของโมเลกุลซึ่งเป็นคำที่ใช้โดยเฉพาะในบริบทที่ไม่ใช่ทางชีววิทยา มีวิธีการทางกายภาพ/ชีวฟิสิกส์ เคมี/ชีวเคมี และการคำนวณที่หลากหลายสำหรับการศึกษาโครงสร้างโมเลกุลขนาดใหญ่ เนื่องจากขนาด (มิติของโมเลกุล) ของโครงสร้างโมเลกุลขนาดใหญ่ ความพยายามในการอธิบายองค์ประกอบและโครงสร้างของพวกมัน และการค้นหากลไกที่อยู่เบื้องหลังการทำงานของพวกมันจึงเป็นหัวใจสำคัญของวิทยาศาสตร์โครงสร้างสมัยใหม่

คอมเพล็กซ์ชีว โมเลกุล หรือที่เรียกว่าคอมเพล็กซ์ชีวโมเลกุลขนาดใหญ่ คือคอมเพล็กซ์ทางชีวภาพใดๆ ที่ประกอบด้วย พอลิเมอร์ชีวภาพมากกว่าหนึ่งชนิด( โปรตีน , RNA , DNA , ^{[ 30 ]}คาร์โบไฮเดรต ) หรือโมเลกุลชีวภาพขนาดใหญ่ที่ไม่ใช่พอลิเมอร์ ( ลิปิด ) ปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุลชีวภาพเหล่านี้เป็นแบบไม่ใช้พันธะโควาเลนต์ ^{[ 31 ]} ตัวอย่าง:

• โปรตีนคอมเพล็กซ์ซึ่งบางส่วนเป็นคอมเพล็กซ์ที่มีเอนไซม์หลายชนิดได้แก่โปรตีเอโซม , ดีเอ็นเอพอลิเมอเรส III โฮโลเอนไซม์ , อาร์เอ็นเอพอลิเมอเรส II โฮโลเอนไซม์ , แคปซิดของไวรัสแบบสมมาตร , คอมเพล็กซ์ชาเป อโรนินGroEL - GroES , โฟโตซิสเต็ม I , เอทีพีซินเทส , เฟอร์ริติน
• สารประกอบ RNA-โปรตีน: ไรโบโซม , สไปโซโซม , วอลท์ , SnRNPสารประกอบดังกล่าวในนิวเคลียสของเซลล์เรียกว่าไรโบนิวคลีโอโปรตีน (RNP)
• สารประกอบดีเอ็นเอ-โปรตีน: นิวคลีโอโซม
• สารประกอบโปรตีน-ไขมัน: ไลโปโปรตีน^{[ 32 ] [ 33 ]}

โครงสร้าง ของสารเชิงซ้อนชีวโมเลกุลขนาดใหญ่ได้รับการศึกษาโดย การตกผลึกด้วย รังสีเอกซ์ สเปกโทรส โก ปี NMR ของโปรตีนกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบไครโอและการวิเคราะห์อนุภาคเดี่ยว ต่อเนื่อง และโทโมกราฟีอิเล็กตรอน^{[ 34 ]} แบบจำลองโครงสร้างอะตอมที่ได้จากการตกผลึกด้วยรังสีเอกซ์และสเปกโทรสโกปี NMR ของชีวโมเลกุลสามารถเชื่อมต่อเข้ากับโครงสร้างที่ใหญ่กว่ามากของสารเชิงซ้อนชีวโมเลกุลที่ได้จากเทคนิคที่มีความละเอียดต่ำกว่า เช่น กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน โทโมกราฟีอิเล็กตรอน และการ กระเจิงรังสีเอกซ์มุมเล็ก^{[ 35 ]}

สารประกอบของโมเลกุลขนาดใหญ่พบได้ทั่วไปในธรรมชาติ โดยมีส่วนเกี่ยวข้องในการสร้างไวรัสและเซลล์สิ่งมีชีวิตทั้งหมด นอกจากนี้ สารประกอบเหล่านี้ยังมีบทบาทพื้นฐานในกระบวนการดำรงชีวิตขั้นพื้นฐานทั้งหมด (เช่นการสังเคราะห์โปรตีนการแบ่งเซลล์ การขนส่ง เวสิเคิลการแลกเปลี่ยนสารภายในและระหว่างเซลล์ เป็นต้น) ในแต่ละบทบาทเหล่านี้ สารประกอบผสมที่ซับซ้อนจะถูกจัดระเบียบในรูปแบบโครงสร้างและเชิงพื้นที่ที่เฉพาะเจาะจง ในขณะที่โมเลกุลขนาดใหญ่แต่ละตัวยึดติดกันด้วยพันธะโควาเลนต์และแรงที่ไม่ใช่โควาเลนต์ภายใน โมเลกุล (เช่น การเชื่อมโยงระหว่างส่วนต่างๆ ภายในแต่ละโมเลกุล ผ่าน ปฏิกิริยาประจุต่อประจุ แรงแวนเดอร์วาลส์และปฏิกิริยาไดโพล-ไดโพลเช่นพันธะไฮโดรเจน ) แต่โดยนิยามแล้ว สารประกอบเชิงซ้อนของโมเลกุลขนาดใหญ่ (MAs) นั้นยึดติดกันด้วย แรง ที่ไม่ใช่โควาเลนต์ เพียงอย่างเดียว ยกเว้นว่าแรงเหล่านี้เกิดขึ้นระหว่างโมเลกุล (เช่นปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุล )

ภาพด้านบนแสดงให้เห็นถึงองค์ประกอบและขนาด (มิติ) ที่เกี่ยวข้องกับ MA แต่สิ่งเหล่านี้เป็นเพียงจุดเริ่มต้นของความซับซ้อนของโครงสร้างเท่านั้น ในหลักการแล้ว เซลล์สิ่งมีชีวิตแต่ละเซลล์ประกอบด้วย MA แต่ตัวเซลล์เองก็เป็น MA ด้วยเช่นกัน ในตัวอย่างและสารประกอบและโครงสร้างอื่นๆ ที่คล้ายกัน MA แต่ละตัวมักมีน้ำหนักโมเลกุลหลายล้านดาลตัน (เมกะดาลตัน กล่าวคือ หลายล้านเท่าของน้ำหนักของอะตอมเดี่ยวๆ) แม้ว่าจะยังคงมีอัตราส่วนของส่วนประกอบ (สัดส่วนทางเคมี ) ที่วัดได้ในระดับความแม่นยำระดับหนึ่ง ดังที่กล่าวไว้ในคำอธิบายภาพ เมื่อเตรียมอย่างเหมาะสม MA หรือส่วนประกอบย่อยของ MA มักสามารถตกผลึกเพื่อศึกษาโดยวิธีการตกผลึกโปรตีนและวิธีการที่เกี่ยวข้อง หรือศึกษาโดยวิธีการทางกายภาพอื่นๆ (เช่นสเปกโทรสโกปีกล้องจุลทรรศน์ )

โครงสร้างของไวรัสเป็นหนึ่งใน MA ที่ได้รับการศึกษาเป็นครั้งแรก ตัวอย่างทางชีวภาพอื่นๆ ได้แก่ ไรโบโซม (ภาพบางส่วนด้านบน) โปรตีเอโซม และคอมเพล็กซ์การแปล (ที่มี ส่วนประกอบของ โปรตีนและกรดนิวคลีอิก ) คอมเพล็กซ์การถอดรหัสของโปรคาริโอตและยูคาริโอต และ รูพรุน นิวเคลียร์ และ รูพรุนทางชีวภาพอื่นๆที่อนุญาตให้วัสดุผ่านระหว่างเซลล์และส่วนประกอบของเซลล์เยื่อชีวภาพโดยทั่วไปก็ถือว่าเป็น MA เช่นกัน แม้ว่าข้อกำหนดสำหรับการกำหนดโครงสร้างและพื้นที่จะถูกปรับเปลี่ยนเพื่อรองรับพลวัตโมเลกุล โดยธรรมชาติ ของไขมัน เยื่อหุ้มเซลล์ และของ โปรตีนภายในชั้นไขมันสองชั้น^{[ 40 ]}

ในระหว่างการประกอบ ไวริออนของแบคทีริโอเฟจ (ฟาจ) T4 โปรตีนมอร์โฟเจเนติกที่เข้ารหัสโดยยีน ของฟาจ จะโต้ตอบกันในลำดับลักษณะเฉพาะ การรักษาสมดุลที่เหมาะสมในปริมาณของโปรตีนแต่ละชนิดที่ผลิตขึ้นระหว่างการติดเชื้อไวรัสดูเหมือนจะเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการสร้างรูปร่าง ของฟาจ T4 ตาม ปกติ^{[ 41 ]} โปรตีนที่เข้ารหัสโดยฟาจ T4 ที่กำหนดโครงสร้างของไวริออนประกอบด้วยส่วนประกอบโครงสร้างหลัก ส่วนประกอบโครงสร้างรอง และโปรตีนที่ไม่ใช่โครงสร้างที่เร่งปฏิกิริยาขั้นตอนเฉพาะในลำดับการสร้างรูปร่าง^{[ 42 ]}

• โครงสร้างหลัก
• โครงสร้างทุติยภูมิ
• โครงสร้างตติยภูมิ
• โครงสร้างควอเทอร์นารี
• โดเมนโครงสร้าง
• ลวดลายโครงสร้าง
• หน่วยย่อยโปรตีน
• แบบจำลองโมเลกุล
• ความร่วมมือ
• ชาเปอโรนิน
• จีโนมิกส์เชิงโครงสร้าง
• สเตอริโอเคมี
• ความละเอียด (ความหนาแน่นของอิเล็กตรอน)
• โปรทีโอพีเดียสารานุกรมสามมิติแบบร่วมมือกันเกี่ยวกับโปรตีนและโมเลกุล อื่น ๆ
• การทำนายโครงสร้างโปรตีน
• กลุ่มพันธมิตร SBGrid
• ชีววิทยาเชิงพื้นที่

• Carugo, Oliviero; Djinović-Carugo, Kristina (29 มิถุนายน 2023). "ชีววิทยาเชิงโครงสร้าง: ยุคทอง" . PLOS Biology . 21 (6) e3002187. doi : 10.1371/journal.pbio.3002187 . PMC  10337885 . PMID  37384774 .
• Curry, Stephen (3 กรกฎาคม 2015). "ชีววิทยาเชิงโครงสร้าง: การเดินทางยาวนานนับศตวรรษสู่โลกที่มองไม่เห็น" . Interdisciplinary Science Reviews . 40 (3): 308– 328. Bibcode : 2015ISRv...40..308C . doi : 10.1179/0308018815Z.000000000120 . PMC  4697198 . PMID  26740732 .

ที่Wikiversityคุณสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมและสอนผู้อื่นเกี่ยวกับชีววิทยาโครงสร้าง ได้ ที่ภาควิชาชีววิทยาโครงสร้าง

• สื่อที่เกี่ยวข้องกับชีววิทยาโครงสร้างในวิกิมีเดียคอมมอนส์
• เว็บไซต์นิตยสารNature: Structural & Molecular Biology
• วารสารชีววิทยาโครงสร้าง
• ชีววิทยาโครงสร้าง - ห้องสมุดเสมือนจริงด้านชีวเคมี ชีววิทยาระดับโมเลกุล และชีววิทยาของเซลล์
• ชีววิทยาโครงสร้างในยุโรป
• การเรียนรู้ผลึกศาสตร์