Slajd 1. Slajd 2. Proteiny. Peptydy i białka są polimerami aminokwasów połączonych wiązaniem amidowym (peptydowym) Kwas α-aminokarboksylowy aminokwas

Transkrypt

1 Slajd 1 Proteiny Slajd 2 Peptydy i białka są polimerami aminokwasów połączonych wiązaniem amidowym (peptydowym) wiązanie amidowe Kwas α-aminokarboksylowy aminokwas

2 Slajd 3 Aminokwasy z alifatycznym łańcuchem bocznym - - H glicyna CH 3 alanina CH CH CH CH 3 - CH CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 walina leucyna izoleucyna Slajd 4 Aminokwasy z dodatkową grupą hydroksylową - - CH H H seryna Aminokwasy z grupą tiolową - CH 3 treonina - SH cysteina S CH 3 metionina

3 Slajd 5 Aminokwasy z dodatkową grupą karboksylową - - C Aminokwasy z grupą amidową - kwas asparginowy C - kwas glutaminowy - - C NH 2 aspargina C NH 2 glutamina Slajd 6 Aminokwasy z dodatkowymi grupami aminowymi - - NH NH 3 + C NH 2 + lizyna NH 2 arginina

4 Slajd 7 Aminokwasy z pierścieniem fenolowy - - H fenyloalanina tyrozyna Slajd 8 Aminokwasy zawierające pierścień heterocykliczny C H 2 N N NH HN prolina histydyna tryptofan

5 Slajd 9 Konfiguracja aminokwasów aldehyd D-glicerynowy aldehyd L-glicerynowy D-aminokwas L-aminokwas Slajd 10 Własności kwasowo-zasadowe aminokwasów jon obojnaczy Aminokwasy nigdy nie występują jako zwiąski obojetne elektrycznie

6 Slajd 11 W przypadku niektórych aminokwasów możliwe jest przyłączanie protonu do łańcucha bocznego histydyna Slajd 12 Punkt izoelektryczny (pi) aminokwasu to taka wartość ph, przy której roztwór aminokwasu wykazuje najniższe przewodnictwo elektryczne alanina

7 Slajd 13 Mieszanina aminokwasów może być rozdzielona w oparciu o różnice wartości ich pi za pomocą elektroforezy katoda anoda arginina pi=10,76 alanina pi=6,02 asparginian pi=2,98 Do wykrywania poszczególnych aminokwasów używa się ninhydryny Slajd 14 mechanizm reakcji aminokwasu z ninhydryną ninhydryna aminokwas fioletowy produkt

8 Slajd 15 Mieszaninę aminokwasów można rozdzielić również w oparciu o różnicę ich polarności najmniej polarny aminokwas Chromatografia start najbardziej polarny aminokwas Slajd 16 Chromatografia jonowymienna może być użyta do preparatywnego rozdziału aminokwasów Ujemnie naładowana żywica selektywnie łączy się z dodatnio naładowanymi aminokwasami

9 Slajd 17 Chromatografia jonowymienna Kationy silnie oddziaływują z kationitem Aniony silnie oddziaływują z anionitem Analizator aminokwasów działa w oparciu o zautomatyzowane procesy chromatografii jonowymiennej Slajd 18 Rozdzialanie mieszaniny racemicznej aminokwasów świńska nerkowa aminoacylaza D-aminokwas + L-aminokwas N-acetylo-D-aminokwas + N-acetylo-L-aminokwas L-aminokwas N-acetylo-D-aminokwas

10 Slajd 19 Tworzenie peptydu N-trminalny aminokwas wiązanie peptydowe tripeptyd C-trminalny aminokwas Slajd 20 Wiązanie peptydowe węgiel α węgiel α konfiguracja trans

11 Slajd 21 Powstawanie mostków disulfidowych cysteina mechanizm utleniania tioli do disulfidów Slajd 22 Mostki disulfidowe w proteinach uczestniczą w tworzeniu ich kszatłu utlenianie redukcja polipeptyd mostki disulfidowe sieciują fragmenty polipeptydu

12 Slajd 23 wewnątrzłańcuchowy mostek łańcuch A międzyłańcuchowy mostek łańcuch B insulina Slajd 24 Ponieważ aminokwasy posiadają dwie grupy funkcyjne pojawia się problem w przypadku otrzymania określonego peptydu glicyna alanina

13 Slajd 25 Strategia tworzenia określonego wiązania peptydowego glicyna alanina chroniony aktywny wiązanie peptydowe towrzy się pomiedzy tymi dwiema grupami Slajd 26 Przykład syntezy di-tert-butylodiwęglan glicyna N-chroniona glicyna

14 Slajd 27 przekazanie protonu N-chroniony aminokwas dicykloheksylodiimid DCC chroniony aktywowany Slajd 28 aminokwas tetraedryczny produkt pośredni wiązanie peptydowe dicykloheksylomocznik

15 Slajd 29 Kolejne aminokwasy mogą być dodawane do C-końca poprzez powtarzanie tych dwóch etapów N-chroniony dipeptyd N-chroniony tripeptyd Slajd 30 Kiedy właściwa liczba aminokwasów zostanie przyłączona usuwa się grupę ochronną N-chroniony tripeptyd tripeptyd

16 Slajd 31 Ulepszona strategia syntezy peptydów Synteza tripeptydu na żywicy Merrifilda żywica N-chroniony aminokwas Slajd 32 N-chroniony aminokwas N-chroniony i C-aktywowany aminokwas

17 Slajd 33 Slajd 34 N-chroniony aminokwas N-chroniony i C-aktywowany aminokwas

18 Slajd 35 Slajd 36 Pierwszym krokiem podczas określania sekwencji aminokwasów jest rozszczepienie mostków disulfidowych 2-merkaptoetanol kwas jodooctowy

19 Slajd 37 Następnym etapem jest określenie liczby i typu aminokwasów w peptydzie lub białku protein białko 6 N HCl 100 C 24 h aminokwasy acids Slajd 38 N-końcowy aminokwas w białku lub peptydzie może być określony również w oparciu o degradację Edmana odczynnik Edmana PITC

20 Slajd 39 tioazolinowa pochodna peptyd bez N-końcowego aminokwasu PTH-aminokwas kreślony PTH-aminokwas można zidentyfikować stosując chromatografię Slajd 40 C-Końcowy aminokwas można zidentyfikować używając karboksypeptydazy miejsce cięcia przez karboksypeptydazę

21 Slajd 41 Cyanogen bromide causes the hydrolysis of the amide bond on the C-side of a methionine residue Slajd 42 Drugorzędowa struktura białek kreśla ułożenie łańcucha protein Wpływ na to mają trzy czynniki: płaski kształt każdego wiązania peptydowego możliwie największa liczba grup peptydowych zaangażowanych w tworzenie wiązania wodorowego najkorzystniejsze ułożenie w przestrzeni sąsiadujących podstawników

22 Slajd 43 α-helisa jest stabilizowana przez wiązania wodorowe Slajd 44 Dwa typy β-pofałdowanej kartki N-końcowy N-końcowy N-końcowy C-końcowy C-końcowy równoległy C-końcowy C-końcowy antyrównoległy N-końcowy

23 Slajd 45 Większość białek globularnych na strukturę zwiniętą Slajd 46 Struktura trzeciorzędowa białek okmreśla przestrzenne pofałdowanie łańcuchów peptydowych często wynikające z istnienia mostków disulfidowych helisa pofałdowana kartka

24 Slajd 47 Struktura trzeciorzędowa jest determinowana przez strukturę pierwszorzędową Jest ona stabilizowana przez wiązania kowalencyjne, wodorowe, oddziaływania elektrostatyczne i hydrofobowe Mostki disulfidowe to jedyne wiązania kowalencyjne jakie powstają w wyniku fałdowania białek Białka zawierające więcej niż jednen łańcuch peptydowy nazywane są oligomerami