Pobierz Białka i więcej Ćwiczenia w PDF z Transport tylko na Docsity!

Bia

łka

Dlaczego s

ą^

wa

żne?

Kodowanie i budowa bia

łek.

Procesy reguluj

ące struktur

ę^

trzeciorz

ędow

ą^

bia

łek.

Allosteryczno

Bia

łka stanowi

ą^

ok. 15% masy cia

ła cz

łowieka.^ Kv

ětoslava Burda, AGH

Funkcje bia

łek

a)

Funkcje mechaniczno-strukturalne (skóra, ko

ści, mi

nie,

wł

osy);

b)

Receptory, transport i magazynowanie (rodopsyna,acetylocholina, hemoglobina, ferrytyny, mioglobina,cytochromy);

c)

Enzymy (acetylotransferaza cholinowa, insulina);

d)

Obrona immunologiczna (przeciwcia

ła);

e)

Przekazywanie informacji (kontrola wzrostu iró

żnicowania komórek).

Kv

ětoslava Burda, AGH

Struktura aminokwasów

Reszta R: - kwasowa

• zasadowa- hydrofobowa (niepolarna)- hydrofilna (polarna)

Wi

ązanie peptydowe^ Izomeryzm optyczny

H^2

O

D - aminokwas

L - aminokwas

Kv

ětoslava Burda, AGH

Kv

ětoslava Burda, AGH

UAU, UAC

141

Aromatic

X X

-CH^2 -C

6 H^4 OH

Tyr,Y

Tyrosine

UGG

163

Aromatic

X

-CH^2 C

8 H^5 N

Trp,W

Tryptophan

GUU, GUC, GUA, GUG

105

Aliphatic

X

X

-CH(CH

3 )^2

Val,V

Valine

ACU, ACC, ACA, ACG

93

• • X - X X

-CH(OH)CH

3

Thr,T

Threonine

UCU, UCC, UCA, UCG, AGU,AGC

73

• X X - X -

-CH^2 OH

Ser,S

Serine

CGU, CGC, CGA, CGG, AGA, AGG

148

positive X

-(CH^2

)^3 NH- C(NH)NH

2

Arg,R

Arginine

CAA, CAG

114

• • • • X -

-CH^2 CH

2 CONH

2

Gln,Q

Glutamine

CCU, CCC, CCA, CCG

90

• • X - - X

-CH^2 CH

2 CH^2 -

Pro,P

Proline

AAU, AAC

96

• • X - X -

-CH^2 CONH

2

Asn,N

Asparagine

AUG

124

• • • • • X

-CH^2 CH

2 SCH

3

Met,M

Methionine

UUA, UUG, CUU, CUC, CUA, CUG

124

Aliphatic

X

-CH^2 CH(CH

3 )^2

Leu,L

Leucine

AAA, AAG

135

positive X

-(CH^2

)^ NH^4

Lys,K

Lysine

AUU, AUC, AUA

124

Aliphatic

X

-CH(CH

3 )CH^2

CH^3

Ile, I

Isoleucine

CAU, CAC

118

Aromatic

positive X

-CH^2 -C

3 H^3 N

2

His,H

Histidine

GGU, GGC, GGA, GGG

48

• X X - - X

-H

Gly,G

Glycine

UUU, UUC

135

Aromatic

X

-CH^2 C

6 H^5

Phe,F

Phenylalanine

GAA, GAG

109

negative X

-CH^2 CH

2 COOH

Glu,E

Glutamate

GAU, GAC

91

X negative X

-CH^2 COOH Asp,D

Aspartate

UGU, UGC

86

• • X - - X

-CH^2 SH

Cys,C

Cysteine

GCU, GCC, GCA, GCG

67

• X X - - X

-CH^3

Ala,A

Alanine

Occurrence inproteins (%)

Codon

van der Waalsvolume

Aromatic orAliphatic Ti ny Small

Charged Pola r

Hydro-phobic

Side chain Abbrev.

Aminoacid

Tryptofan

W (Trp)

-CH(CH

)^3

hydrofobowy

aromatyczny

UGG

Metionina

M (Met)

-CH

CH 2

SCH 2

hydrofobowy 3

AUG

Kv

ětoslava Burda, AGH

Synteza bia

łek

Duplikacja DNA

translacja

RNA

transkrypcja

bia

łko

Zasada

Grupa

fosforanowa

cukier

Budowa kwasu nukleinowego

Struktura DNA typu A,B i Z (sekwencja i

środowisko wodne

decyduj

ą^ o tworzeniu struktury typu B,

struktura typu Z niefizjologiczna)

Dł

ugo

ść

DNA dla

E.coli: 50 nm

Dł

ugo

ść

DNA dla

cz

łowieka: 1.5 m!

Kv

ětoslava Burda, AGH

Synteza bia

łek

rybosomalnych

Translacja:(a)^

inicjacja

(b)

elongacja

(c)^

terminacja

(a) Transkrypcja (b) Post-Transkrypcja (c) Translacja

(d) Post-Translacja

Błona j

ądra

Rybosom

Bia

łko

Zwijanie si

ę^ bia

ła

Aktywne bia

łko

Czą

stka uaktywniaj

ąca

Łań

cuch bia

łkowy

Aminokwas

Wią

zanie peptydowe

tRNA Anty-kodonKodon

mRNA

Rybosom

DNA

Rybosom 2 podjednostkiWyst

ępuj

ą^ we

wszystkich komórkach(równie

ż^ chloroplastach

I mitochondriach)

• nierybosomalne (ro

śliny, grzyby, jednokomórkowce)

• powsta

łe w procesach trawiennych

Kv

ětoslava Burda, AGH

czenie aktywnych genów

zale

żne od II-go rz

ędowej struktury RNA

Gen

exon

exon

intron

exon

exon

exon

intron

intron

mRNA

Mog

ą^

powsta

ć^

ró

żne bia

łka!

Kv

ětoslava Burda, AGH

Jonizyna I

Steryczna swoboda kodowania

Uracyl I

Antykodon - Kodon

Antykodon - Kodon

Kv

ětoslava Burda, AGH

Oddzia

ływania

ładunków determinuj

ą^

mi

ędzy innymi konformacje

polimerów biologicznych.

+^ −

+^

=

×

⇔

−

−

H O^ H

w

OH H c c

K

M

c c

OH

H

O H

2

14

2

10 1

Sta

ła dysocjacji wody jest sta

ła w

sta

łych warunkach temperaturowych

.

Dla T = 37

o C

koncentracja jonów wodorowychkoncentracja jonów hydroksylowych

Dodanie kwasu lub zasady zaburza równowag

ę^

dysocjacji wody równowag

ę

kwas/zasada.

−

cH

pH

log

Typowe warto

ści pH w warunkach fizjologicznych

Komórek pH od 6.5 do 8.0.Silne kwasy: pH 1-2Silne zasady: pH 12-

Kv

ětoslava Burda, AGH

Zwijanie si

ę^

bia

łek (inne wa

żne oddzia

ływania):

• wi

ązania kowalencyjne

• wi

ązania wodorowe

• oddzia

ływania Van der Waals’a

cysteina

O—H...:N (7 kcal/mol)O—H...:O (5 kcal/mol)N—H...:N (3 kcal/mol)N—H...:O (2 kcal/mol)

Sił

y London’a – Van der Waals’a

Kv

ětoslava Burda, AGH

Skala si

ły wi

ąza

ń

:

Van der Waals’a

dipol-dipol

wodorowe

jonowe

Wzgl

ędna si

ła

wi

ąznia

Rodzaj wi

ązania

Kv

ětoslava Burda, AGH

Te same elementy,ale inna struktura

Prion (PrP – prion protein,

pronounced pree-ahns

uczestnicz

ą^ w przesy

łaniu sygna

łów na brzegach komórek nerwowych

Sk

ładaj

ą^

się

z ok.. 230 aminokwasów

"spongiform encephalopathies„ choroba mózgu wywo

łana prionami

PrPC

1981 Stanley Prusiner, Nagroda Nobla

Kv

ětoslava Burda, AGH

PrP

c^

PrP

Sc

Jedna forma bia

łka PrP jest przyczyn

ą^

chorób, druga ich nie wywo

łuje.

W 1988 uzyskano klon genu PrP z organizmu cz

łowieka chorego

na syndrom GSS (Gerstmanna-Strausslera-Scheinkera).Po porównaniu z genami ludzi zdrowych wykazano,

ż

e zawiera

on mutacj

ę^

punktow

ą. W kodonie 102 zamiast leucyny znaleziono prolin

ę.

Kv

ětoslava Burda, AGH