Aminokwasy
Nomenklatura konfiguracji L i D
CHO
CHO
HO H
H OH
CH2OH
CH2OH
Aldehyd R-(+)-glicerynowy Aldehyd S-(-)-glicerynowy
Grupa hydroksylowa położona po prawej stronie projekcji Fischera -
Konfiguracja D
Grupa hydroksylowa położona po lewej stronie projekcji Fischera -
Konfiguracja L
Nomenklatura Fischera stosowana jest dla cukrów i aminokwasów
COOH
COOH
H2N H
H NH2
R
R
L - aminokwasy
D - aminokwasy
H
H C COOH
Glicyna Gly
NH2
H
Alanina Ala
H3C C COOH
NH2
H
H3C
HC C COOH
Walina Val
H3C
NH2
H
H3C
Aminokwasy egzogenne
HC C C COOH
Leucyna Leu
H2
H3C
NH2
H
C COOH
CH3CH2CH
Izoleucyna Ile
CH3
NH2
Własności kwasowo-zasadowe aminokwasów
O
H
R C C O
NH3+
O
O
O
OH- OH-
H
H
H
R C C OH
R C C O
R C C O
H+ H+
NH3+
NH2
NH3+
kwas zasada
jon obojnaczy
obojętny
pH
Punkt izoelektryczny pI wartość pH,
przy którym cząsteczka aminokwasu występuje
w formie jonu obojnaczego
Aminokwasy wędrują w polu elektrycznym do katody lub anody w
zależności od pH roztworu
Elektroforeza
Metoda rozdziału białek, peptydów
i aminokwasów wykorzystująca różnicę
w szybkości i kierunku migracji
w polu elektrycznym przy danym pH
Kwas asparginowy
pKa pKa
H
H
HOOC C C COO-
HOOC C C COOH
H2
H2
3,86
NH3+
NH3+
2,09
0
+1
pKa
H H
-OOC C C COO- -OOC C C COO-
H2 H2
NH3+ NH2
9,82
-2
-1
pH
pI = 2,87
lizyna
pKa
pKa
H H
CH2 (CH2)3 C COOH CH2 (CH2)3 C COO-
8,95
NH3+ NH3+ NH3+ NH3+
2,18
+1
+2
pKa
H
H
CH2 (CH2)3 C COO-
CH2 (CH2)3 C COO-
10,53
NH3+ NH2
NH2 NH2
0
-1
pH
pI = 9,94
Estry i amidy aminokwasów
O
O
H
H
R C C OR'
R C C O + R OH
NH3+
NH3+
O
H
O
O
R C C O
H
R C C O +
R' C Cl
R' C NH
NH3+
O
Peptydy
Zawsze po prawej stronie
C-końcowy aminokwas
O R
R CH C N C CO2-
H H
NH3+
N-końcowy aminokwas
WiÄ…zanie peptydowe
Zawsze po lewej stronie
O CH3 O
H
NH3+ C C N C CO2- NH3+ C C N C CO2-
H H H
H2 H2
CH3
alanyloglicyna
glicyloalanina
Ala-Gly
Gly-Ala
Zawsze od aminokwasu N-końcowego
Synteza peptydów i białek
O
O
O
O
NH3+
NH3+
leucyna
alanina
Ala-Leu, Leu-Ala, Ala-Ala, Leu-Leu
O
Ala-Leu
O
O
O
NH3+
Tylko te grupy
NH3+
mogą reagować
Sposoby zabezpieczania grup funkcyjnych
-NH2
-COOH
alkohol
Dwuwęglan di-t-butylu
O PhCH2OH
H3C OH
(CH3)3CO
O
(CH3)3CO
O
O
O
NH-
(CH3)3CO OCH2Ph
OMe
O
Grupa t-butoksykarbonylowa
BOC
O
O
S
metionina
Alanina
OH
OH
NH2 NH2
O
(CH3)3CO
H3C OH
O
(CH3)3CO
O
O
O
S
N C N
OMe
OH
NH2
NHBOC
Met-OCH3
BOC-Ala
DCC
BOC-Ala- Met-OCH3
CF3COOH
Ala- Met-OCH3
NaOH, H2O
Ala- Met
N C N
O
DCC
R C OH
H
O
N
R C O C
N
R NH2
H
O
N
R C O C
N
R NH
O
H H
O N C N
R C N R
H
Amid N,N-dicykloheksylomocznik
Automatyczna synteza peptydów
Technika Merrfielda
H H
CH2 C C C C CH
H2 H2
CH2Cl
O
O
H
H
polimer
BOCNH C C O C
BOCNH C C OH
polimer CH2Cl
+
H2
R
R
CF3COOH
O
O O
DCC
H
H H
H2N C C O C
BOCNH C C N C CO C
polimer polimer
H2
H H O
R
R' R
H
BOCNH C C OH
R'
HF
HO C
peptyd
polimer
H
Określanie struktury peptydów
Analiza aminokwasów
1. Jakie aminokwasy wchodzą w skład peptydu
2. Ile jednostek każdego aminokwasu występuje w peptydzie
3. W jakiej kolejności są ze sobą połączone
Analizator aminokwasów
Hydroliza wiązań amidowych
Redukcja wiązań disiarczkowych
chromatografia
Rozdział aminokwasów
Analiza poszczególnych aminokwasów
O
O
O
O
OH-
OH
R
N
OH
OH
NH2
O
O
O
ninhydryna
Barwa fioletowa
Sekwencjonowanie peptydów
Degradacja Edmana
oznaczanie N-końcowego aminokwasu
O
O
R
N
N C S + NH-peptyd
NH2
R
S N
H
N-fenylotiohydantoina
Sekwencjonowanie peptydów
oznaczanie C-końcowego aminokwasu
Rozrywanie C-końcowego wiązania peptydowego
w reakcji z enzymem
karboksypeptydazÄ…
KLASYFIKACJA BIAA
EK
Nazwa Występowanie
Białka fibrylarne
(nierozpuszczalne)
Kolageny skóry, ścięgna, tkanki łączne
Elastyny naczynia krwinośne, wiązadła
Fibrynogen przy krzepnięciu krwi
Keratyny skóra, jedwab, paznokcie, pióra, wełna
Miozyny tkanka mięśniowa
KLASYFIKACJA BIAA
EK
Nazwa Występowanie
Białka globularne
(rozpuszczalne)
Hemoglobina transport tlenu
Immunoglobuliny biorą udział w reakcjach
odpornościowych
Enzymy
Insulina hormon regulujÄ…cy metabolizm
glukozy
Rybonukleaza hormon regulujÄ…cy syntezÄ™ RNA
Struktura peptydów i białek
Struktura pierwszorzędowa sekwencja aminokwasów
Struktura drugorzędowa ułożenie segmentów polipeptydowych
w przestrzeni
Struktura trzeciorzędowa sposób w jaki cała cząsteczka zwija się
przyjmując ostateczny kształty
Struktura czwartorzędowa opisuje sposoby łączenia się kilku
Cząsteczek białka w większe agregaty
N-końcowy
C-końcowy
WiÄ…zania wodorowe
aminokwas
aminokwas
N-końcowy
C-końcowy
aminokwas
aminokwas
~7 Å›

b-harmonijka
pofałdowany arkusz b
C-końcowy
aminokwas
3-6 reszt
aminokwasowych
WiÄ…zania wodorowe 5,4 Å›ð
N-końcowy
aminokwas
Grupy C=O
Grupy N-H
Rybonukleaza, 108 aminokwasów
czerwony  a-helisa
niebieski  b-harmonijka