1. Co to są liczba opleceń, skrętów, zwojów, co charakteryzują, jakie wartości mogą
przyjmować (podobne pytanie było również rok temu)

liczba opleceń (Lk) - liczba opleceń pojedynczych nici w cząsteczce DNA; cząsteczki DNA o tej
samej liczbie opleceń to 1 topoizomer (różne topoizomery różnią
się liczbą opleceń). Jej zmiana wymaga przecięcia jednej z nici DNA przez topoizomerazę. Liczba
opleceń musi być liczbą całkowitą, dodatnią jeśli helisa jest
prawoskrętna (formy A i B helisy), ujemną jeśli jest lewoskrętna (forma Z helisy)

liczba skrętów (Tw) - opisuje ile razy kolisty DNA został skręcony wokół osi helisy. Wprowadzenie
dodatkowych skrętów powoduje powstanie napięć torsyjnych,
które (jeżeli liczba opleceń ma pozostać taka sama) są eliminowane przez powstanie zwojów. Nie
musi być l. całkowitą.

liczba zwojów (Wr) - opisuje ile razy kolista cząsteczka DNA krzyżuje się ze sobą; jeśli brak
zwojów wtedy Lk=Tw - takie wartości przyjmuje kolista,
zrelaksowana cząsteczka DNA. Nie musi być l. całkowitą. Cząsteczka może ulegać dodatniemu
(Wr>0) lub ujemnemu superskręceniu (Wr<0). Ujemne skręcenie
ma miejsce, kiedy kolista cząsteczka krzyżuje się prawoskrętnie (przy założeniu, że helisa jest
prawoskrętna), dodatnie - gdy lewoskrętnie.

Suma liczby zwojów i skrętów jest zawsze taka sama przy danej liczbie opleceń (danym
topoizomerze).
liczba opleceń (Lk)=liczba skrętów (Tw)+liczba zwojów(Wr)

2. Co to sa katalizatory białkowe, czaperony, czaperoniny
a) czym się te białka różnią
b) jakie pełnią funkcje
c) podaj przykłady
d) jaka jest ich specyficzność
e) opisz cykl pracy GroEl-GroES (w punktach)

Katalizatory białkowe - enzymy będące białkami, które przyspieszają reakcje przez obniżenie ich
energii aktywacji

Czaperony - "białka opiekuńcze", zapobiegają nieprawidłowemu zwijaniu się białek i tworzeniu
agregatów.
Czaperony można podzielić np. ze względu na lokalizacje:

•

związane z rybosomami (i z fałdowanie kotranslacyjnym) są m.in. bakteryjny TF czy
eukariotyczne kompleksy RAC-Ssb,

•

znajdujące się w cytoplaźmie (i uczestniczące w fałdowaniu potranslacyjnym) są m.in.
bakteryjny GroEl-Gro-Es i system DnaK/DnaJ oraz eukariotyczny CCT czy Hsp90.

Niektóre enzymy biorą udział w fałdowaniu białek (np. izomeraza PDI, biorąca udział w tworzeniu
się mostków disiarczkowych) i mogą być zaliczane do białek
opiekuńczych, ale wiele z białek opiekuńczych nie jest enzymami, ponieważ nie przyspiesza zajścia
reakcji, a jedynie faworyzuje pewien sposób sfałdowania białka i
zapobiega innemu (nieprawidłowemu), Ponadto enzymy są generalnie wysoce specyficzne w
stosunku do substratów, a białka opiekuńcze nie są specyficznie i mogą
oddziaływać z dużą grupą różnych białek ulegających fałdowaniu.

Czaperoniny - jest to wydzielona z dużej grupy białek opiekuńczych (czaperonów)
wykorzystujących ATP rodzina białek charakteryzująca się podobną budową i
sposobem działania: 2 symetryczne pierścienie zbudowane z kilku podjednostek zamykają w swoim
wnętrzu polipeptydy, które ulegają sfałdowaniu. Pierścienie te
działają naprzemiennie. Wyróżnia się 2 typy chaperonin, do pierwszego typu chaperonin
(prokariotycznych) zalicza się chaperoniny GroEl-GroES występujące u
E.coli, do drugiego typu chaperonin (eukariotycznych i u Archea) zalicza się m.in. eukariotyczną
czaperoninę CCT (TRiC) oraz czaperoninę zwaną termosomem
występującą u Archea.

Cykl pracy GroEL-GroES:
- związanie ATP przez części apikalne wszystkich podjednostek jednego pierścienia GroEl
- związanie polipeptydu i czapeczki GroES
- fałdowanie białka i hydroliza ATP
- uwolnienie sfałdowanego białka i czapeczki
Pierścienie działają naprzemiennie, a do pierścienia po drugiej stronie ATP przyłącza się jeszcze
przed uwolnieniem białka i czapeczki po przeciwnej stronie

3. Co nazywany białkami natywnie nieustrukturyzowanymi? jakie mogą pełnić funkcje?
dlaczego są fajne dla komórki? jakie są ich cechy/właściwości?

Białka natywnie nieustrukturalizowane to w pełni funkcjonalne białka pozbawione całkowicie lub -
częściej - częściowo stałej struktury 3-rzędowej . Może ich być
nawet do ok. 30% wszystkich białek w komórce. Wiele z nich uzyskuje konkretną strukturę 3-rz. po
połączeniu z partnerem. Są korzystne dla komórki ze
względów "ekonomicznych" - mogą wchodzić w wiele różnych interakcji poprzez zmianę struktury
(gdyby ich nie było komórki musiałyby być większe). Ponadto
mogą ulegać szybszej degradacji (bo 3-rz. struktury są degradowane powoli). Cechują się dużą
ilością aminokwasów naładowanych, dużą ilością proliny i wieloma
miejscami fosforylacji. Wiele z nich to czynniki transkrypcyjne i białka regulatorowe, bardzo
rzadko są to natomiast enzymy uczestniczące w procesach
metabolicznych - taka funkcja wymaga sztywnej struktury.

4. Transport do jądra
a) jaki sygnał kieruja do jądra, jak sa rozpoznawane te białka
Znajdująca się wewnątrz łańcucha (i charakteryzująca się dużą ilością aa zasadowych) sekwencja
NLS (sygnał lokalizacji jądrowej) jest rozpoznawana przez
znajdujące się w cytoplaźmie importyny - receptory importu białkowego.

b) jak zbudowane są pory jądrowe
Por jądrowy składa się z:
- pierścienia cytoplazmatycvznego z filamentami
- kompleksu kanału centralnego
- "koszyka" znajdującego się po stronie nukleoplazmy

c) jakie znaczenie maja ogony bogate w FG
Tworzą one strukturę hydrożelu, przez który przechodzą białka związane z importyną.

d) skąd bierze się na to energia
Z hydrolizy GTP (które jest związane z importynami).

1. Rybosom - co robią te wszystkie czynniki pozarybosomowe (IF, EF, RF, RRF), co zapewnia
wierność translacji, co zapewnia jednokierunkowość ruchu
rybosomu, jakie zmiany w rybosomie zachodzą przy tworzeniu wiązania peptydowego.

Czynniki inicjacji translacji (IFs u prokariotów, elFs u eukariotów)
IF1 i IF3 wiążą się z mała podjednostką rybosomu 30 S i m.in. zapobiegają przyłączeniu się dużej
podjednostki przed przyłączeniem się met-tRNA
IF-2 wiąże się z met-tRNA, która przyłącza się do małej podjednostki rybosomu w miejscu P -
wtedy następuje hydroliza GTP, odłączenie się czynników inicjacji i
przyłączenie się dużej podjednostki 50 S.

Czynniki elongacji translacji (EFs)
EF-Tu łączy się do kolejnego aminoacylo-tRNA i pomaga mu wejść w miejsce A. Następuje
hydroliza GTP związanego z EF-Tu, odłączenie się EF-Tu i powstanie
wiązania peptydowego katalizowanego przez aktywność peptydylotransferazy jaką cechuje się
cząsteczka rRNA rybosomu.
EF-G jest tranlokazą i katalizuje przesuwanie się tRNA i mRNA wzdłuż rybosomu, zużywa do tego
energię z hydrolizy GTP.

Czynniki terminacji translacji (RF)
RF1 lub RF2. Rozpoznają kodon stop w mRNA i powodują odłączenie się nowo powstałego białka
od tRNA. RF3 pomaga w tym procesie.

Czynniki "recyclingu" rybosomów (RRF)
Przyłącza się do EF-G i wspólnie z nim powoduje demontaż rybosomu.

2. Włókna amyloidowe - struktura, na czym polega ich toksyczność, czemu są infekcyjne.
Włókna amyloidowe to agregaty nieprawidłowo sfałdowanych agregatów, nierozpuszczalne,
nieaktywne biologiczne, o przewadze struktur beta.
Są toksyczne na wiele różnych sposobów i zależy to od tego gdzie powstają (jest wiele chorób
wywoływanych przez powstawanie amyloidu i dotyczą różnych ukłądów i narządów).
W przypadku choroby Alzheimera toksyczne są nie tyle zewnątrzkomórkowe włókna amyloidowe
powstające z białka A-beta, co jego wewnątrzkomórkowe oligomery, których niektóre skutki
toksyczne to m.in. zaburzenia w gospodarce wapniowej, zaburzenia w funkcjonowaniu
mitochondriów, które prowadzą do nadprodukcji reaktywnych form tlenu, zahamowanie
funkcjonowania proteasomów, dysfunkcje w funkcjonowaniu synaps, hiperfosforylację białka tau,
która prowadzi do tworzenia przez niego włókien. W konsekwencji dochodzi do zaburzeń w
funkcjonowaniu neuronów i utraty tkanki nerwowej.

3. Białka wielofunkcyjne - co sprawia, że takie są; jak jest regulowane przełączania z funkcji
na funkcję.
Białka wielofunkcyjne to białka pełniące więcej niż jedną funkcję w organizmie. Są to gł.
występujące powszechnie wśród wielu organizmów (czyli konserwatywne) enzymy metabolizmu
podstawowego np. enzymy glikolizy czy cyklu kwasu karboksylowego, które "nabyły" dodatkową
funkcję w innych procesach m.in. przekaźnictwa sygnału, regulacji transkrypcji, apoptozy.
Ich funkcje są regulowane w następujące sposoby: dołączanie kofaktorów, działanie w kompleksach
z innymi białkami, różne funkcje w różnych typach komórek/przedziałach komórkowych/zewnątrz
i wewnątrz komórki.