enzymologia
2011-11-30
mutacje indukowane i naturalne
sekwencje aminokwasowe mogą zmieniać się drogą mutacji. W labolatorium indukowanie mutacji punktowych powdouje że his 323 w białku „dzikim” zastąpiona przez Asn (his 232 asn)
Mutacje w białkach zachodzą drogą naturlaną. W większości nie mają one wpływu nawłaściwości białka ale w niektórych przypadkach mają charakter niszczący. W animii sierpowatej reszta 6 Glu (pirwszy od N końca - zawsze od N końca) w łańcuchu beta Hb wykazała że glu 6 kontakutje się z sowantem (polarny łańcuch boczy) W formie deoxy Hb reszty Val (hydrofibowy) zbliżają się do siebie żeby odizolować się od polarnego rozpuszczalnika - agregują. Powstają włókna Hb a kształt krwinki adaputje się do ich formy; sierpotwatej.
Swobodna rotacja wokół obu wiązań każdego aminokwasu pozwala na zwijanie się białek na rożne sposoby. Z powodu zawad sterycznych 3/4 z możliwych kombinacji kątów fi i psy nie występują w białkach.
Kąty fi i psy determinują strukturę IIrz białek. Z wyjątkiem glicyny wykres obserwowanych wartości jest taki jak widać na wykresie Ramachandrana dla Ala w krysztale białka
x -180 - +180
y -180 - +180
przy -180; 0 i przy -180;+180
Dwa zgrupowania w strókurze beta kartki i alfa helisy
Struktura alfa helisy
stabilizowana przez wiązania wodorowe między tlenem karbonylowym jednej reszty i a protonem azotu reszty i +4
Wiąz wodorowe są możliwe z powodu ułozenia grupy C=O i N-H wzdłuż osi helisy
Pojedyncze wiązania peptydowe są wydłużone w tej strukturze ogólny moment dipolowy, co także działa stabilizująco na strukturę
łańcuchy sterczą na zewnątrz względem wiązań wodorowych
struktura beta kartki.
przedstawia w pełni rozciągnięte łańcuchy polipeptydowe połączone wiązaniami wodorowymi między sąsadującyi łańuchami
Takie rówoległe łąńcuchy mogą pochodzić z dwóch różnych polipetydów lub z z dwóch rosiadujących regionów tego samego peptydu
(intermolelurna i intramolekularne
zwrot beta
krótkie segmenty łańcucha polipep co pozwala na zmianę kierunku. za te zmiany kirunku są odpowiedzalnne strugkury wstęga zwrot wstęga (=zwrot beata) co reszty i grupy NH reszty i+3
ich częste występowanie zozwala przybrać cząstecze zwartą trójwymiarową strukurę
pętle omega
odpowiadają za kierunek zwrotu łąńcucha w odróżnieu od wcześniej omówionych nie maja regularnej okresowej struktury. są czsto struktury sztywne i ściśle określone. zwroty beta i pętle omega zawsze znajdują się na powieszchni białka
domeny białkowe
uporządkowane grupy poprzedzielane nieuporządkowanymi np. CD4 ([claster of ...])składa się z 4 domen każda po 100 aminokwasów.
random coil
wiele białek zawira rejony dobrze zdefiniowanych struktur drugorzędowych poprzedzielanych segmentami nipowtarzająych, nieuporządkowanych struktur
struktura III rzędowa
pozwala na urkycie reszt hydrofobowych przed polarnymi rozpuszczalnikiami i ekspozcyję polarnych na wolwent dla pożadanych interakcji. To zjawisko jest dla wielu badczy najsilnieszą termodynamiczną siłą napędową do fałdowania białek
zbliżenie odległych aminokwasów pozwala tworzyć centra aktywne
trzeciorzędowa struktyra chymotrypsyny jest taka że gdy biako jest właściwie sfałdowane te 3 reszty są na tyle blisko że gdy oddziałują z sobą prowadząc skutecznie rozkład wiąznia peptydowego
195 ser 57 his...
strukury naddrugorzędowe
pewne kombinacje struktury drugorzędowej które często mają podobne funkcję. Nosza nazwę motywów (=sturktur) naddr np. helisa alfa oddzielnona zwrotem od rgugiej helisy alfa tworzy jednostkę helisa zwrto helisa motyw ten jest w wielu białkach wiążącch DNA
jednostki funkcjonalne białka
dyskrtene rejony wartej strukury trzeciorzędowej które są rozdzielone przez bardzije rozgągniete i przez to ruchoem ułożone np. wiele receptorów błonowych przenosi sygnały do wnętrza komórki przez związanie do nich zewnątrzkomórkowych ligandów
w odpowiedzi na wiązanie ligantu receptor przechodzi zmiany strukturane...
struktura IV rżedowa ułozenie podjednostek w stosunku do siebie to struktóra IV rz białak np. proteaza hiv
heksokinaza
bakteryjna oksydaza cytochormowa 3
ludkza -//- 13
powinowactwo heu do tlenu zależyod IV rzędowej białka i od utlenowania grup hemowych pozostałych podj (kooperatywność z powodu tego Hb ma zawsze wszystkei 4 hemy związane z telnem
krystalogarficzna sturkura osky i deoksy hb wykazała zanczace różnice w ich strukturze IV rzędowej Wiązanie tlenu powduje zmiany dotyczny do wiązania …
Stan przejściowy reakcji enzymatycznej
przez etap stanu przejściowego S++ w koym tworzy się bogaty w energię krótkowatrwały pośrednik warunkujący powstetnie produktu Jest to prawda także dala reakcji katalizowanej przez enzym.
wiadomo dzięki badnaią widma UV fluorestencji i NMR w przypdaku urzyżych enzymów w mikroskopie elektronowym
E+ S → ES++ ↔ EP↔E+P
E i S muszą się zetknąć poprzz zdrzenia molekularne ( kolizje w roztorze ) zeby utworzyć ES Po związnaiu S struktura centrum akwynego
mechanizmy chemiczne w katalizie enzymatycznej
energai swobodnea reakcji (delta G zależy od [E]/[P]
delta g= -RT ln([P]/[S])
enzym nie zmienia równowagi między produtakmi i substratami
zwiększają szybkość rekcji
obniżają rekcję przez tablilizację stnu przejściowego
v=-d[S]/dt=(kB*T/h) [S]exp(-Ea/R*T)
Obniżenie Ea o 4kcal/mol zwiększyło szybkość 10^3 krotnie tak dzałają enzymy zwiekszaja szybkość reakcji przez to ze stablilizują jej stan przejścowy obniżajac barię energetyczną która jes tdo pokonania
ćw Adam Drzymała