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2023-06-18T15:11:34Z

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[[Datei:1L9H (Bovine Rhodopsin) 2.png|mini|hochkant=1.2|Backbone des bovinen [[Rhodopsin]]s – das Makromolekül wird nicht mit allen Details gezeigt, lediglich dessen Grundgerüst, um die [[Konformation|räumliche Struktur]] besser zu überschauen.]]

In der [[Chemie]], insbesondere der [[Biochemie]], sowie der [[Molekularbiologie]] versteht man unter einem '''Backbone''' (englisch ''backbone'' „Rückgrat“), einer '''Hauptkette'''<ref>R. Merkl & S. Waack: ''Bioinformatik Interaktiv.'' 2. Auflage, Wiley-VCH, Weinheim 2009, S. 13, ISBN 978-3-527-32594-8.</ref> oder einem '''Rückgrat'''<ref>{{Literatur| Autor = Jeremy M. Berg, John L. Tymoczko, Lubert Stryer, Gregory J. Gatto jr.| Titel = Stryer Biochemie| Verlag = Springer-Verlag| Datum = 2014| Seiten = 34| ISBN = 978-3-8274-2988-9}}</ref> eine durchgehende Reihe [[Atombindung|kovalent gebundener]] Atome, die als Kette das „Rückgrat“ eines [[Makromolekül]]s bilden. Nicht zum Backbone gehören die daran gebundenen Molekülanteile, beispielsweise Seitenketten.

== Proteine ==
Bei [[Proteine]]n verläuft das Backbone über die [[Peptidbindung]]en, die die [[Aminosäuren]] zur Polypeptidkette verknüpfen:
:[H3N+–(CαR)–(C=O)–['''NH–(CαRn)–(C=O)''']n–O−

[[Datei:Trans-Peptide Bond.png|mini|hochkant=1.2|Bindungswinkel und Bindungslängen einer typischen ''trans''-Peptidbindung.<ref name="Jakubke">Hans-Dieter Jakubke und Hans Jeschkeit: ''Aminosäuren, Peptide, Proteine'', Verlag Chemie, Weinheim, ''1982'', S. 96–97, ISBN 3-527-25892-2.</ref>]]
Die [[Diederwinkel|Torsionswinkel]] des Backbones von Proteinen werden mit φ, ψ und ω bezeichnet; erstere beiden werden im [[Ramachandran-Plot]] dargestellt. Die Torsionswinkel in den Seitenketten werden vom Backbone ausgehend mit χ1, χ2 usw. bezeichnet.
Bei Darstellungen von Proteinen wird häufig nur der Verlauf des Backbones gezeigt, wobei [[Sekundärstruktur]]en oft verschiedenfarbig dargestellt werden (siehe Abbildung).

== Nukleinsäuren ==
[[Datei:RNA-Nucleobases.svg|mini|hochkant=1.2|Bei [[Nukleinsäuren]] wird das Backbone von Zucker (grau) und Phosphat (türkis) gebildet. Hieran sind die [[Nukleinbasen]] gebunden ([[Cytosin|C]], [[Guanin|G]], [[Adenin|A]] und [[Uracil|U]] bei der hier gezeigten [[Ribonukleinsäure|RNA]]).]]
Bei [[Nukleinsäuren]] wird das Backbone von den alternierend verknüpften [[Phosphorsäure]]- und [[Pentose]]-Untereinheiten gebildet. An dieses Rückgrat sind die [[Nukleinbasen]] jeweils über die Pentose gebunden.

Bei [[Ribonukleinsäure]] (RNA) bilden Atome der Phosphorsäure- und der [[Ribose]]-Untereinheiten das Backbone.

Bei [[Desoxyribonukleinsäure]] (DNA) bilden Atome der Phosphorsäure- und [[Desoxyribose]]-Untereinheiten das Backbone. Das doppelsträngige DNA-Molekül besitzt im Unterschied zu anderen [[Biopolymer]]en zwei gegenläufige Backbones.

== Polysaccharide ==
Alle [[Polysaccharide]] besitzen ein Backbone aus ihren Zucker-Untereinheiten. Bei unverzweigten Polysacchariden wie z. B. [[Cellulose]] trägt dieses Rückgrat keine Seitenketten.

Bei verzweigten Polysacchariden werden die Hauptkette des Rückgrats und die hieran gebundenen Seitenketten unterschieden:

[[Datei:Amylopektin Sessel.svg|mini|hochkant=1.2|Struktur eines Amylopektinpolymers]]
[[Amylopectin]] enthält eine Hauptkette aus 1,4-α-[[Glycosidische Bindung|glycosidisch gebundenen]] D-[[Monosaccharid]]-Einheiten von [[Glucose]] und davon ausgehend an etwa jedem 25. Glucoserest eine α-1,6-glykosidisch verknüpfte Seitenkette.

Bei [[Glucomannane]]n besteht das Backbone aus 1,4-α-[[Glycosidische Bindung|glycosidisch]] verknüpften D-[[Monosaccharid]]-Einheiten von Glucose und von [[Mannose]] deren Verhältnis je nach Pflanze variiert.

[[Datei:Glycogen.svg|mini|hochkant=1.2|Struktur von Glykogen]]
Im [[Glykogen]] sind [[Glucose]]bausteine [[Glykosidische Bindung|α-1,4-glykosidisch]] verknüpft, jeder 8. bis 12. dieser Glucosereste tragen zusätzlich eine Seitenkette an einer 1,6-glycosidische Verknüpfung. Da hier „Seitenketten“ und „Hauptkette“ gleichermaßen aufgebaut sind, kann das Gesamtmolekül eher als Netz denn als Backbone betrachtet werden.

[[Datei:Xanthan.svg|mini|hochkant=1.2|Struktur von Xanthan]]
Bei [[Xanthan]] besteht das Backbone aus β-(1→4)-verknüpften D-Glucoseeinheiten. An jede zweite Glucoseeinheit ist α-(1→3)-glycosidisch eine β-D-Mannopyranosyl-(1→4)-β-D-glucuronopyranosyl-(1→2)-6-''O''-acetyl-α-D-mannopyranosyl-Seitenkette geknüpft.

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Normdaten|TYP=s|GND=4419183-2}}

[[Kategorie:Makromolekülstruktur]]

Backbone (Biochemie) - Versionsgeschichte

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