Lista 2 -

Struktura i funkcja białek (c.d.); Poznawanie białe

- 1 z 3-

B

IOCHEMIA

I

–

ĆWICZENIA

LISTA 2

do wykładu dr. hab. inż. P. Dobryszyckiego

S t r u k t u r a i f u n k c j a b i a ł e k ( c . d . )

P o z n a w a n i e b i a ł e k

1. Które z poniższych stwierdzeń o wiązaniach peptydowych są prawdziwe?1

(a) Wiązanie peptydowe jest płaskie ponieważ wiązanie pomiędzy węglem karbonylowym a azotem posiada

częściowo charakter wiązania podwójnego.

(b) Pomiędzy węglem karbonylowym i azotem jest relatywna swoboda obrotu wiązania.

(c) Wodór związany z azotem w stosunku do tlenu grupy karbonylowej jest w konfiguracji trans.

(d) Nie ma swobody rotacji wokół wiązania pomiędzy węglem α a węglem karbonylowym.

2. Które z ponizszych stwierdzeń o strukturze α-helisy białek są poprawne?

(a) Jest utrzymywana przez wiązania wodorowe pomiędzy łańcuchami bocznymi aminokwasów.

(b) Stanowi identyczny procent udziału we wszystkich białkach.

(c) Może odgrywać rolę mechaniczną jako sztywne wiązki włókien w niektórych białkach.

(d) Jest stabilizowana przez wiązania wodorowe pomiędzy wodorami amidowymi a tlenami amidu w

łańcuchach polipeptydu.

(e) Zawiera wszystkie 20 aminokwasów z równą częstotliwością występowania.

3. Które z poniższych stwierdzeń o strukturach białek rozpuszczalnych w wodzie, na przykładzie

mioglobiny, są prawdziwe?

(a) Ich wnętrze stanowią ściśle upakowane aminokwasy.

(b) Większość z ich niepolarnych reszt jest wyeksponowanych do rozpuszczalnika wodnego.

(c) Grupy NH i CO głównego łańcucha białek są często zaangażowane w oddziaływania wodorowe ze

strukturami drugorzędowymi we wnętrzu białek.

(d) Reszty polarne takie jak His, mogą być znajdowane we wnętrzu tych białek jeśli reszty posiadają

specyficzną, funkcjonalną rolę.

(e) Wszystkie te białka posiadają motywy strukturalne struktur β.

4. Dopasuj odpowiedni poziom struktury białek w lewej kolumnie z odpowiednim opisem w prawej

kolumnie.

(a) pierwszorzędowa

(1) asocjacja białek w podjednostki

(b) drugorzędowa

(2) całkowite fałdowanie pojedynczego łańcucha, może zawierać α-

i β-struktury

(c) trzeciorzędowa

(3) liniowa sekwencja aminokwasów.

(d) czwartorzędowa

(4) powtarzające się ułożenie aminokwasów, które są blisko siebie

liniowej sekwencji.

5. Które z poniższych stwierdzeń o natywnej I zdenaturowanej formie RNazy są prawdziwe?

(a) Rybonukleaza (RNaza) może byc traktowana mocznikiem oraz czynnikami redukującymi aby otrzymać

kłebek statystyczny.

(b) Jeśli utleni się kłebek statystyczny RNazy w moczniku, to szybko odzyskuje on aktywności enzymatyczną.

Lista 2 -

Struktura i funkcja białek (c.d.); Poznawanie białe

- 2 z 3-

(c) Jeśli usunie się mocznik i utleni RNazę powoli to zrenaturuje ona I odzyska aktywność enzymatyczną.

(d) Pomimo, że renaturowana RNaza posiada aktywność enzymatyczną może być łatwo odróżniona od

natywnej RNazy.

6. Jeżeli wiem że roztwór cząsteczek białkowych jest w połowie sfałdowany, co znajdziemy w tym

roztworze?

(a) 100% w pełni sfałdowanych cząsteczek białkowych

(b) 50% w pełni sfałdowanych cząsteczek, 50% rozfałdowanych cząsteczek białkowych

(c) 33% w pełni sfałdowanych cząsteczek, 34% w połowie rozfałdowanych cząsteczek i 33%

rozfałdowanych cząsteczek białkowych

7. Kilka aminokwasów może być modyfikowanych przez syntazę łańcucha polipeptydowego w celu

zwiększenia możliwości funkcjonalnych białek. Dopasuj typ modyfikacji w lewej kolumnie z
odpowiednim aminokwasem mogącym podlegać modyfikacji z prawej.

(a) Fosforylacja (gr. fosforanowa)

(1) Glu

(b) Hydroksylacja (gr. hydroksylowa)

(2) Thr

(c) γ-karboksylacja (gr. karboksylowa) (3) Pro

(d) acetylacja (gr. acetylowa)

(4) Ser

(5) koniec N

(6) Tyr

8. W pewnym enzymie reszta alnylowa jest ulokowana w szczelinie, w której wiązany jest substrat.

Mutacja zmieniająca tę resztę na glicynę nie ma wpływu na aktywność enzymatyczną, jednak inna
mutacja, która zmienia resztę alanylową na glutamylową prowadzi do całkowitej utraty aktywności
enzymatycznej. Proszę podać krótkie wyjaśnienie tej obserwacji.

9. Przed opublikowaniem wyników pracy Anfinsena dotyczących refałdowania rybonukleazy, niektórzy

naukowcy argumentowali, że kierunek fałdowania jest nadawany białku podczas jego biosyntezy.
W jaki sposób badania Anfinsena zaprzeczyły temu poglądowi.

10. Załóżmy, że badasz konformację monomerycznego białka, które posiada nadzwyczaj wysoką

zawartość aromatycznych aminokwasów rozłożonych wzdłuż całego łańcucha polipeptydowego.
Porównując z monomerycznym białkiem zawierającym reszty alifatyczne co mógłbyś zaobserwować
jeśli chodzi o relatywną zawartość α-helis dla obu typów białek? Czy spodziewałbyś się reszt
aromatycznych na zewnątrz czy też może wewnątrz białek globularnych? A co z resztami
alifatycznymi?

11. Poniższe pięć białek, przedstawionych w raz z ich masą molekularną oraz punktem

izoelektrycznycznym, zostało rozdzielonych za pomocą elektroforezy żelowej w warunkach
denaturujących (SDS-PAGE). Proszę podać w jaki sposób będą migrowały wzdłuż żelu od góry
(miejsca nałożenia próbki) do spodu żelu.

Lista 2 -

Struktura i funkcja białek (c.d.); Poznawanie białe

- 3 z 3-

12. Jeśli te pięć białek z pytania 11 zostaną rozdzielone za pomocą eksperymentu ogniskowania

izoelektrycznego, jaki będzie ich rozdział pomiędzy dodatni (+) a ujemny (-) koniec żelu? Zaznacz
miejsca o wysokim i niskim pH.

Cathode (-)----------------------------------------------------------(+) Anode

13. SDS-PAGE i ogniskowanie izoelektryczne, metody służące do rozdzielenia białek, posiadają wspólne

cechy, jakie? Obie techniki:

(a) rozdzielają natywne białka

(b) wykorzystują pole elektryczne

(c) rozdzielają białka zgodnie z ich masą.

(d) wymagają gradientu pH.

(e) są wykonywane na matrycach wykonanych z żelu.

14. Przeanalizują tabelę 4.1 (strona 86 w podręczniku), oszacowującą schemat oczyszczania białek. Czy

„aktywność totalna” spada czy rośnie w miarę jak białko jest oczyszczane? Czy było by dobrym
pomysłem skorzystanie z chromatografii powinowactwa na wcześniejszym etapie oczyszczania?

15. Molekularna masa białka może być określona przy pomocy SDS-PAGE lub przez sedymentację

równowagową. Którą z metod użyłbyś do określenia masy cząsteczkowej białka składającego się z
czterech podjednostek, każda zbudowana z dwóch łańcuchów polipeptydowych połączonych przez
dwa mostki di siarczkowe? Wyjaśnij odpowiedź.

16. Po izolacji i oczyszczeniu do homogeniczności małego enzymu (110 aminokwasów) z hodowli

bakteryjnej, nie jesteś pewien czy hodowałeś dziki typ bakterii czy też szczep mutant produkujący
enzym z resztą waliny w pozycji 66 zamiast glicyny obecnej w szczepie dzikiego typu. W jaki sposób
szybko określiłbyś który ze szczepów używałeś?