Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Vladimíra Kvasnicová STRUKTURA A VLASTNOSTI PROTEINŮ.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Vladimíra Kvasnicová STRUKTURA A VLASTNOSTI PROTEINŮ."— Transkript prezentace:

1 Vladimíra Kvasnicová STRUKTURA A VLASTNOSTI PROTEINŮ

2 Obrázek převzat z knihy: J.Koolman, K.H.Röhm / Color Atlas of Biochemistry, 2 nd edition, Thieme 2005

3 Náplň přednášky aminokyseliny přítomné v proteinech peptidy popis struktury proteinů klasifikace proteinů fyzikálně-chemické vlastnosti proteinů

4 Chemická povaha proteinů biopolymery aminokyselin makromolekuly (M r > ) Obrázek převzat z učebnice: Devlin, T. M. (editor): Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 4th ed. Wiley ‑ Liss, Inc., New York, ISBN 0 ‑ 471 ‑ ‑ 2

5 Aminokyseliny v proteinech L--aminokarboxylové kyseliny 21 kódovaných AMK další AMK vznikají posttranslační modifikací Obrázky převzaty z učebnice: Devlin, T. M. (editor): Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 4th ed. Wiley ‑ Liss, Inc., New York, ISBN 0 ‑ 471 ‑ ‑ 2

6 Obrázek převzat z (říjen 2007)http://www.imb-jena.de/~rake/Bioinformatics_WEB/gifs/amino_acids_chiral.gif Aminokyseliny patří mezi opticky aktivní sloučeniny 2 enantiomery: L- a D-

7 Obrázek převzat z knihy Alberts, B. a kol.: Základy buněčné biologie. Úvod do molekulární biologie buňky. Espero Publishing, s.r.o., Ústí nad Labem, ISBN

8 typ postranního řetězce AMK má vliv na konečnou strukturu proteinu Obrázek převzat z knihy Alberts, B. a kol.: Základy buněčné biologie. Úvod do molekulární biologie buňky. Espero Publishing, s.r.o., Ústí nad Labem, ISBN

9 Obrázek převzat z učebnice: Devlin, T. M. (editor): Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 4th ed. Wiley ‑ Liss, Inc., New York, ISBN 0 ‑ 471 ‑ ‑ 2

10

11 Modifikované AMK Obrázek převzat z učebnice: Devlin, T. M. (editor): Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 4th ed. Wiley ‑ Liss, Inc., New York, ISBN 0 ‑ 471 ‑ ‑ 2

12 Esenciální aminokyseliny nezbytná složka potravy, neumíme je syntetizovat 1)rozvětvené (Val, Leu, Ile) 2)aromatické (Phe, Trp) 3)bazické (Lys, Arg, His) 4)Thr, Met

13 Postranní řetězce AMK určují konečné vlastnosti proteinů Izoelektrický bod (pI) = pH při němž je celkový náboj sloučeniny nulový pI = (pK COOH + pK NH3+ ) / 2 Roztok AMK patří mezi amfolyty (= amfoterní elektrolyty) „AMFION“ Obrázek převzat z učebnice: Devlin, T. M. (editor): Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 4th ed. Wiley ‑ Liss, Inc., New York, ISBN 0 ‑ 471 ‑ ‑ 2

14

15 Absorpce UV záření Tyr a Trp silně absorbují v oblasti 250 – 300 nm → možnost fotometrického stanovení Vazba jiných sloučenin na protein Ser, Thr, (Tyr) ← vazba fosfátu nebo sacharidu Asn ← vazba sacharidu Tvorba disulfidových můstků (oxidace/redukce): 2 Cys-SH → Cys-S-S-Cys („cystin“)

16 Významné reakce AMK 1)tvorba solí 2)dekarboxylace → biogenní aminy 3)transaminace → 2-oxokyseliny 4)oxidativní deaminace → 2-oxokyseliny 5)tvorba peptidové vazby → peptidy a proteiny

17 Peptidy a proteiny obsahují 2 a více AMK spojených peptidovou vazbou většinou triviální názvy systematicky: AMK 1 -yl-AMK 2 -yl-AMK 3 oligopeptidy:2 – 10 AMK polypeptidy:  10 AMK proteiny:polypeptidy o M r 

18 hranice polypeptid / protein není ostrá (~ 50 AMK) AMK jsou spojeny peptidovými vazbami pořadí AMK (primární struktura) je dáno geneticky sekvence AMK se čte od N- k C- konci Obrázek převzat z učebnice: Devlin, T. M. (editor): Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 4th ed. Wiley ‑ Liss, Inc., New York, ISBN 0 ‑ 471 ‑ ‑ 2

19 peptidový řetězec zaujímá specifické prostorové uspořádání: některé proteiny jsou složeny z podjednotek (kvarterní struktura) Obrázek převzat z knihy Albert L. Lehninger et al.: Principles of Biochemistry, ISBN

20 Popis struktury proteinů makromolekula je tvořena z různých AMK, v přesně definovaném pořadí a zastoupení prostorové uspořádání i biologická funkce ZÁVISÍ na aminokyselinovém složení nativní protein  biologicky aktivní konformace

21 Vazby mezi AMK v proteinech 1)kovalentní  peptidová vazba -CO-NH-  disulfidová vazba-S-S- 2)nevazebné interakce  vodíkové můstky-H..... O--H..... N-  hydrofóbní interakcenepolární řetězce  iontové interakce-COO - / + H 3 N-

22 Primární struktura proteinu = pořadí AMK v řetězci čte se od N- k C- konci podmíněna geneticky stabilizace: peptidové vazby Obrázek převzat z učebnice: Devlin, T. M. (editor): Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 4th ed. Wiley ‑ Liss, Inc., New York, ISBN 0 ‑ 471 ‑ ‑ 2

23 Sekundární struktura proteinu = geometrické uspořádání řetězce aminokyselin, způsobené otáčením rovin peptidových vazeb kolem  -uhlíků stabilizace: vodíkové můstky mezi –CO- a -NH- peptidových vazeb v reálných proteinech: různé zastoupení těchto struktur Obrázek převzat z (2006)http://www.vscht.cz/eds/knihy/uid_es-002/

24 Obrázek převzat z (říjen 2007)http://fig.cox.miami.edu/~cmallery/150/protein/5x20.jpg

25 šroubovice (helix) několik druhů: různá strmost, smysl otáčení, počet AMK / 1 ot. peptidové vazby leží rovnoběžně s osou šroubovice, R- vyčnívají ven H-můstky mezi peptid. vazbami AMK nad sebou nejčastější:   -helix (pravotočivá)  kolagenní helix (levotočivá, strmější) Obrázek převzat z učebnice: Devlin, T. M. (editor): Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 4th ed. Wiley ‑ Liss, Inc., New York, ISBN 0 ‑ 471 ‑ ‑ 2

26 skládaný list (  -sheet) peptidové řetězce probíhající paralelně nebo antiparalelně vedle sebe R-vyčnívají nad a pod rovinu skládaného listu H-můstky mezi peptid. vazbami v řetěci vzdálených AMK (sousední řetězce) dodává proteinům pevnost změna směru o 180 o : zpětná smyčka (beta-otočka)

27 Obrázky převzaty z učebnice: Devlin, T. M. (editor): Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 4th ed. Wiley ‑ Liss, Inc., New York, ISBN 0 ‑ 471 ‑ ‑ 2

28 Obrázek převzat z (říjen 2007)http://www2.hkedcity.net/sch_files/a/phc/phc-ltp/public_html/pleated.jpg

29 Obrázek převzat z (2006)http://www.vscht.cz/eds/knihy/uid_es-002/

30 Terciální struktura proteinu = uspořádání jednotlivých sekundárních struktur v prostoru stabilizace:mezi postranními zbytky AMK 1)vodíkové můstky 2)iontové (elektrostatické interakce) 3)hydrofóbní interakce 4)disulfidové můstky

31 terciární struktura sekundární struktury Obrázek převzat z (říjen 2007)http://fig.cox.miami.edu/~cmallery/150/protein/5x20.jpg

32  -helix skládaný list Obrázek převzat z učebnice: Devlin, T. M. (editor): Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 4th ed. Wiley ‑ Liss, Inc., New York, ISBN 0 ‑ 471 ‑ ‑ 2

33 Podle terciální struktury rozlišujeme dva typy proteinů 1)globulární (kulovitý tvar)  „sferoproteiny“  rovnoměrné zastoupení obou sek. struktur 2)fibrilární (vláknitý tvar)  „skleroproteiny“  převládá jedna sekundární struktura  př.  -keratin,  -keratin

34 Kvarterní struktura proteinu = 2 nebo více asociovaných samostatných polypetidových řetězců (podjednotek) tj. kvarterní strukturu mají jen proteiny složené z podjednotek stabilizace: nekovalentní interakce protein složený z podjednotek vykazuje „alosterický efekt“

35 Obrázek převzat z (říjen 2007)http://fig.cox.miami.edu/~cmallery/150/protein/5x23.jpg

36 funkce vychází z prostorové struktury ZÁVISÍ NA AMINOKYSELINOVÉM SLOŽENÍ funkční domény Obrázek převzat z knihy Alberts, B. a kol.: Základy buněčné biologie. Úvod do molekulární biologie buňky. Espero Publishing, s.r.o., Ústí nad Labem, ISBN

37 Klasifikace proteinů 1)podle lokalizace v organismu  intra- / extracelulární 2)podle funkce  strukturní / biologicky aktivní 3)podle tvaru molekuly  globulární / fibrilární 4)podle chemického složení  jednoduché / složené

38 → kromě AMK může protein obsahovat také prostetickou skupinu  glykoproteiny  metaloproteiny  hemoproteiny  fosfoproteiny  nukleoproteiny  (lipoproteiny) Obrázek převzat z 002/ (2006) 002/

39 protein musí být správně sbalen NATIVNÍ PROTEIN Obrázek převzat z knihy Alberts, B. a kol.: Základy buněčné biologie. Úvod do molekulární biologie buňky. Espero Publishing, s.r.o., Ústí nad Labem, ISBN

40

41

42 Fyzikálně-chemické vlastnosti rozpustnost ve vodě závisí na struktuře tvoří koloidní roztoky (viskozita, sedimentace, rozptyl světla) koloidně-osmotický = onkotický tlak lze je vysolit z roztoku (~ odejmutí hydratačního obalu)

43 účinkem různých faktorů denaturují  teplo, mechanické účinky (třepání), záření  prudké změny pH, soli těžkých kovů, organická rozpouštědla, detergenty působí jako antigeny tvorba protilátek dávají pozitivní reakci s biuretovým činidlem

44 výrazně absorbují v UV oblasti

45 chovají se jako amfolyty -COOH -COO - + H + -NH 2 + H + -NH 3 + při fyziologickém pH převažuje v proteinech záporný náboj ANIONTY

46 Laboratorní stanovení proteinů chemická reakce peptidové vazby s biuretovým činidlem - spektrofotometrie vazba se specifickou protilátkou - imunochemie separace v elektrickém poli - elektroforéza denaturace


Stáhnout ppt "Vladimíra Kvasnicová STRUKTURA A VLASTNOSTI PROTEINŮ."

Podobné prezentace


Reklamy Google