Aminokiseline i peptidi-Slajdovi-Bioorganska hemija-Farmacija (1), Slajdovi od Bioorganska hemija

Preuzmite Aminokiseline i peptidi-Slajdovi-Bioorganska hemija-Farmacija (1) i više Slajdovi u PDF od Bioorganska hemija samo na Docsity! Bioorganska hemija Predavač: Sanda Dilber Predavanja: Ponedeljak 1215-14h amfiteatar 4 Konsultacije: Petak 10-12h Bioorganska hemija Broj kredita: 6 Predispitne obaveze: 40 poena minimalan broj poena za izlazak na ispit je 20.4 (51%) Ispit: 60 poena da bi se ispit položio potrebno je imati 30.6 (51%) poena Bioorganska hemija Predispitne obaveze 40 poena Predavanja 3 poena Vežbe 37 poena Za izlazak na ispit minimum 20,4 poena 5 vežbi 26 poena Seminarski rad 6 + 5 = 11 poena Ispit 60 poena Položen ispit 30,6 poena Bioorganska hemija ocena broj poena 6 51 – 60 7 61 – 70 8 71 – 80 9 81 – 90 10 91 - 100 Bioorganska hemija • Literatura: • Organska hemija; R.Morison i R.Boyd • Organska hemija; S.Pine, J.Hendrickson ... • Organska hemija; K.P.Vollhardt • Hemija ugljenih hidrata; O.Stojanović, N Stojanović • Principi strukture i aktivnosti proteina; V.Niketić Aminokiseline i peptidi A Dihydroxydactone phosphate Glyeeraldehyrle-3-phasphate h BOL) Docsity.com Aminokiseline a-aminokiseline su osnovni gradivni elementi proteina R NH2 COOH Asparagin je otkriven 1806. godine, a treonin, kao poslednja proteinska aminokiselina, 1938. Aminokiseline R NH2 COOH Poznato je negde oko 500 prirodnih aminokiselina, od kojih samo 20 učestvuje u građenju proteina Osam aminokiselina (esencijalne aminokiseline) organizam ne može da sintetiše, pa se moraju unositi hranom: valin, leucin, izoleucin, fenilalanin, treonin, lizin, triptofan, metionin H2C CO2HH2N Podela aminokiselina; trivijalna i IUPAC nomenklatura glicin aminoetanska kis. 2-amino-4-metil pentanska kis. 1. Aminokiseline sa nepolarnim bočnim nizom C CO2H CH2CH3 H2N H valin C CO2H CH2CHCH3 H2N H CH3 leucin C CO2H C H2N H C2H5 HH3C C H CH3 CO2H H2N alanin 2-amino-3-metilpentan- ska kis. izoleucin C CO2H CH2C6H5 H2N H fenilalanin HN CO2H H prolin 2-pirolidin karbonska kiselina C CO2H C H2N H CH2OH CH3H C CO2H CH2C6H4-p-OH H2N HC CO2H CH2OH H2N H 2. Aminokiseline sa –OH grupom u bočnom nizu treonin 2-amino-4-hidroksi butanska kiselina tirozin p-hidroksifenilalanin serin 2-amino-3-hidroksi propanska kiselina CO2H C CH2CONH2 HH2N CO2H C CH2CH2CONH2 HH2N 3. Aminokiseline sa amino- grupom u bočnom nizu asparagin glutamin N CO2H C CH2 HH2N H NH N CO2H C CH2 HH2N CO2H C CH2(CH2)3NH2 HH2N lizin triptofan histidin indol imidazol Aminokiseline Aminokiselina simbol simbol Glicin Gly G Alanin Ala A Valin Val V Leucin Leu L Izoleucin Ile I Fenilalanin Phe F Prolin Pro P Serin Ser S Treonin Thr T Tirozin Tyr Y Aminokiseline Aminokiselina simbol simbol Asparagin Asn N Glutamin Glu Q Lizin Lys K Arginin Arg R Triptofan Trp W Histidin His H Cistein Cys C Metionin Met M Asparaginska k. Asp D Glutaminska k. Glu E Aminokiseline - osobine Pokazuju i kisele i bazne osobine (amfoterni karakter) U čvrstom stanju postoje kao dipolarni jon (unutrašnja so, cviterjon) R NH2 COOH R NH3 COO + _ cviterjon Izoelektrična tačka (pI) - pH vrednost na kojoj je koncentracija protonovane amino grupe jednaka koncentraciji karboksilatnog anjona pI = pKCOOH + pKNH3 + 2 CO2 C R HH3N H3N COO H + NH2 COOH3N COOH H + + _ OH _ _+ OH _ pH<1 pH>6 pH~13 pI Izoelektrična tačka (pI) Kod aminokiselina koje imaju dodatni kiseli supstituent: NH3 COO OH NH2 COO OH NH2 COO O NH3 OH COOH + _ _ _ + _ pKa 2.2 pKa 9.1 pKa 10.1 pI se dobija na osnovu pKa vrednosti za ravnoteže razdvojene cviterjonskom strukturom Izoelektrična tačka (pI) Kod aminokiselina koje imaju dodatni bazni supstituent: NH3 COOH NH NH2 H2N NH3 COO NH NH2 H2N NH2 COO NH NH2 H2N NH2 COO NH NH2 NH _ + + + _ + _ + pKa 1.8 pKa 9.0 pKa 13.2 pI se dobija na osnovu pKa vrednosti za ravnoteže razdvojene cviterjonskom strukturom Sinteza aminokiselina N O O N O O COOR COOR H + COOR COOR Br N O O COOH COOH H + CO2 COOH COOH NH2 COOH _ + _ _ 85% 85% Upotreba Gabriel-ove sinteze Sinteza aminokiselina N O O COOR COOR H EtONa N O O COOR COOR N O O COOR COOR R H + NH2 COOH R + _ _ RX Sinteza supstituisanih aminokiselina racemska smesa Sinteza aminokiselina R H O NH3 R H NH HCN R NH2 H CN R NH2 H COOHH + Cijanohidrinska reakcija-(Strecker-ova sinteza) racemska smesa Sinteza enantiomera aminokiselina Stereoselektivna sinteza N O O Br Cl N O O Cl NH2 O OH Cl + NaOH CH2Cl2/H2O 95% 82% R 18% S H+ cinhonin 1,1-dimetiletil- N-(difenilmetiliden)glicinat posle prekristalizacije 100% R Reakcije amino kiselina CH NH2 CO2HR EtOH, H SO2Cl NH3 ili NaHCO3 CH NH3 CO2EtR CH NH3 Cl COClR CH NH2 CO2 NH4 (Na)R 1. Reakcije karboksilne grupe 3. Reakcije bočnog niza RCl NaNO2 HCl RCOCl ili (RCO)2O CH NHCR CO2HR O CH OH CO2HR CH NHR CO2R OH 2. Reakcije amino grupe Peptidi Peptidi nastaju reakcijom aminokiselina, pri čemu reaguju amino grupa jedne i karboksilna grupa druge aminokiseline NH2 R 1 COOH NH2 R 2 COOH NH2 O N H R 1 R 2 COOH+ aminokiseline dipeptid mogu da reaguju dalje Nomenklatura peptida N H O CH3O NH2 OH Glicilalanin (Gly-Ala) Kreće se od N-terminalnog kraja, imenujući sve aminokiseline N H O O NH2 OH CH3 Alanilglicin (Ala-Gly) N H O O NH2 N H O OH Fenilalanilglicilleucin (Phe-Gly-Leu) Struktura proteina Primarna struktura; sekvenca aminokiselina Sekundarna struktura; način uvijanja polipeptidnog niza u prostoru a. nabrana struktura, b. a-heliks Tercijarna struktura; način organizacije sekundarne strukture – konformacija proteina Kvaternerna struktura; agregati proteinskih lanaca koji stvaraju velike proteine Docsity.com Određivanje aminokiselina na N-terminalnom kraju Sanger-ova metoda (Frederick Sanger; Nobel-ova nagrada 1958, 1980) NH2 O N H R1 R 2 O N H F NO2 O2N N H O2N O N H R 1 R2 O N H NO2 N H O2N O R1 NO2 OH + 6M HCl + ostale aminokiseline iz polipeptidnog lanca Nedostatak: gubi se informacija u vezi sekvence ostalih aminokiselina Određivanje aminokiselina na N-terminalnom kraju Edman-ova metoda NH2 O N H R 1 R 2 O N H N C S N H N H O N H R 1 R2 O N H S N NH S O R 1 NH2 R2 O N H + + fenilizotiohidantoin izveden iz aminokiseline Postupak može da se ponovi i da se odredi sledeća N-terminalna aminokiselina Određivanje aminokiselina na N-terminalnom kraju Edman-ova metoda Metoda može da se koristi za određivanje N-terminalnih aminokiselina u kraćim polipeptidnim nizovima Od dužih polipeptidnih nizova prave se kraći hidrolizom enzimima, koji peptidne veze raskidaju specifično tripsin: Lys, Arg pepsin: Asp, Glu, Leu, Phe, Trp, Tyr ili CNBr, koji raskida amidnu vezu metionina Sinteza peptida Zaštitne grupe za amino funkcionalnu grupu: O O N H R COOH O O N H R COOH fenilmetoksikarbonilna grupa terc-butoksikarbonilna grupa BocCbz O O Cl O O O O O fenilmetil-hlorformijat di-terc-butil-dikarbonat NaOH Et3Naminokiselina aminokiselina Sinteza peptida Uklanjanje zaštitne grupe O O N H COOH OH O N H COOH CO2 NH2 COOH O O N H COOH CF3COOH NH2 COOH H2 Pd/C _ + CO2+ + Sinteza peptida Zaštitne grupe za karboksilnu funkcionalnu grupu: NH2 R O O R Kao zaštitne grupe koriste se estri: metil, etil, benzil Sinteza peptida na čvrstoj fazi Robert Merrifield (Nobel-ova nagrada 1984.g.) Koristi se funkcionalizovan polistirenski nosač za peptid Polistiren je nerastvoran u organskim rastvaračima Cl n ( ) n ( ) n stiren funkcionalizovani polistiren Sinteza peptida na čvrstoj fazi Cl N COO R 1 O O NHBoc R 1 CF3COOH CH2Cl2 O O NH2 R 1 O O N H R 1O N R 2 F OH O N H R1O NH2 R 2 ( ) n H Boc _ ( ) n + ( ) n ( ) n H Boc ( ) n + HF