ÿþ3 . A m i n o k w a s y , p e p t y d y i b i a Bk a
3 . 1 . A m i n o k w a s y
W s z y s t k i e a m i n o k w a s y w c h o d z c e w s k Ba d b i a Be k m a j k o n f i g u r a c j L i n a l e | d o g r u p y
að-ða m i n o k w a s ó w , t o z n a c z y m a j g r u p a m i n o w p r z y w g l u s s i a d u j c y m z g r u p k a r b o k s y l o w .
O g ó l n y i c h w z ó r j e s t n a s t p u j c y :
-
-
C O O
C O O
að
+ +
C H
H 3 N l u b H 3 N C
H
R
R
W o r g a n i z m a c h |y w y c h w y s t p u j r ó w n i e | a m i n o k w a s y n i e b d c y m i s k Ba d n i k a m i b i a Be k .
P o n i |e j p o d a n o w z o r y n a j w a z n i e j s z y c h a m i n o k w a s ó w s p o t y k a n y c h w p r z y r o d z i e o |y w i o n e j .
C O O H
C O O H
C O O H
H C N H 2
H C N H 2
C O O H H C N H 2
C H 2
C O O H
C H
H C N H 2 C H 2
C O O H
C O O H
N
H 2 C C H 3
H C N H 2 C H
C H 2 N H 2
C H
H
H 3 C C H 3 H 3 C C H 3 H 3 C
C H 3
g l i c y n a
a l a n i n a
w a l i n a i z o l e u c y n a p r o l i n a f e n y l o a l a n i n a
l e u c y n a
C O O H C O O H
H C N H 2
H C N H 2
C O O H
C O O H
C H 2
C H 2 C O O H
C O O H
C O O H
H C N H 2
H C N H 2
H C N H 2 H C N H 2
H C N H 2
C H O H
C H 2
C H 2
C H 2 S S
C H 2 O H
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C H 3
C H 2 S C H 3
H
O H
t r e o n i n a
s e r y n a m e t i o n i n a
c y s t y n a
t r y p t o f a n t y r o z y n a
C O O H C O O H
C O O H
C O O H
H C N H 2 H C N H 2
H C N H 2
H C N H 2
C H 2 C H 2
C H 2
C H 2
C O O H
H O
N C H 2
C H 2
C H O H
H C N H 2
C O O H
C H 2 N H C N H 2 C H 2
C H 2 N
C H 2 S H
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N H
C H 2 N H 2 H
C H 2 N H 2
H
h i s t y d y n a
l i z y n a
a r g i n i n a c y s t e i n a
h y d r o k s y p r o l i n a
h y d r o k s y l i z y n a
C O O H
C O O H
C O O H
C O O H
H C N H 2
H C N H 2
H C N H 2
H C N H 2
C H 2
C H 2
C H 2
C H 2
C H 2
C H 2 C O N H 2
C O O H
C O N H 2
C O O H
k w a s
k w a s
g l u t a m i n a
a s p a r a g i n a
g l u t a m i n o w y
a s p a r a g i n o w y
A m i n o k w a s y s p o t y k a n e w b i a Bk a c h
1 1
C O O H
C O O H
C O O H C O O H
C O O H
C O O H
H C N H 2 H C N H 2
H C N H 2 H C N H 2
H C N H 2 H C N H 2
C H 2
C H 2
C H 2 C H 2
C H 2
C H 2
C H 2 C H 2
C H 2 S H
C H 2 O H
C H 2 N H 2 C H 2 N H C N H 2
J J
J J
O
O
O
h o m o s e r y n a
h o m o c y s t e i n a
o r n i t y n a
c y t r u l i n a
C O O H
C O O H
C H 2
J
J
C H 2 J
*
H 2 N C H
O H
O H
C H 2 N H 2
C H 3
t y r o k s y n a
t r i j o d o t y r o n i n a
k w a s
bð- a l a n i n a
bð- a m i n o m a s l o w y
t y r e o g l o b u l i n a
A m i n o k w a s y n i e b i a Bk o w e
T y r o k s y n a i t r i j o d o t y r o n i n a p o c h o d n e n i e w y s t p u j c e j w p r z y r o d z i e t y r o n i n y , w y s t p u j j e d y n i e
w t y r e o g l o b u l i n i e , h o r m o n a l n y m b i a Bk u t a r c z y c y . ²- a l a n i n a , k a r n i t y n a o r a z N - m e t y l o h i s t y d y n a s
a m i n o k w a s a m i b i o l o g i c z n i e c z y n n y m i l u b t e | s s k Ba d n i k a m i b i o l o g i c z n i e c z y n n y c h s u b s t a n c j i
n i s k o c z s t e c z k o w y c h . H o m o c y s t e i n a i h o m o s e r y n a s m e t a b o l i t a m i p o [r e d n i m i p r z e m i a n m e t i o n i n y i
c y s t e i n y . K w a s ²- a m i n o m a s Bo w y j e s t p r o d u k t e m k o Dc o w y m r o z k Ba d u n u k l e o t y d ó w p i r y m i d y n o w y c h .
Z k o l e i o r n i t y n a i c y t r u l i n a b i o r u d z i a B w s y n t e z i e m o c z n i k a .
A m i n o k w a s y o k o n f i g u r a c j i D w y s t p u j w p r z y r o d z i e r z a d k o i t o w y Bc z n i e w z w i z k a c h
w z g l d n i e p r o s t y c h , n i e b d c y m i b i a Bk a m i ( n p . w n i e k t ó r y c h a n t y b i o t y k a c h p o c h o d z e n i a
b a k t e r y j n e g o o b u d o w i e p e p t y d o w e j ) .
W l a b o r a t o r i a c h s z t u c z n i e o t r z y m u j e s i c a B g a m a m i n o k w a s ó w n i e s p o t y k a n y c h w p r z y r o d z i e
o |y w i o n e j . Z i c h w y k o r z y s t a n i e m n p . d o p r o d u k c j i l e k ó w w i |e s i d u |e n a d z i e j e .
P o d z i a B ±- a m i n o k w a s ó w
P o s z c z e g ó l n e ±- a m i n o k w a s y r ó |n i s i s t r u k t u r r o d n i k a . S t o s u j e s i r ó |n e k r y t e r i a i c h p o d z i a Bu
R o z r ó |n i a s i a m i n o k w a s y a l i f a t y c z n e i a r o m a t y c z n e , a w z a l e |n o [c i o d i l o [c i g r u p a m i n o w y c h i
k a r b o k s y l o w y c h a m i n o k w a s y m o n o - l u b d i - a m i n o w e l u b k a r b o k s y l o w e . R o d n i k i a m i n o k w a s ó w
c y s t e i n y i m e t i o n i n y w s w o j e j b u d o w i e z a w i e r a j a t o m s i a r k i ( s t o a m i n o k w a s y s i a r k o w e ) . R o d n i k i
w a l i n y , l e u c y n y i i z o l e u c y n y p o s i a d a j r o z g a Bz i o n y Ba Dc u c h a l i f a t y c z n y ( a m i n o k w a s y r o z g a Bz i o n e ) .
P r o l i n a j e s t z k o l e i i m i n o k w a s e m ( k w a s e m p i r o l i d y n o - k a r b o k s y l o w y m ) .
C z s t o a m i n o k w a s y d z i e l i s i b i o r c p o d u w a g h y d r o f o b o w o [ l u b h y d r o f i l o w o [ Ba Dc u c h a
b o c z n e g o . A m i n o k w a s y z n i e p o l a r n y m i r o d n i k a m i w g l o w o d o r o w y m i ( g l i c y n a , a l a n i n a , w a l i n a ,
l e u c y n a i i z o l e u c y n a ) l u b z a w i e r a j c e g r u p f u n k c y j n o z n i k o m e j p o l a r n o [c i ( p r o l i n a , f e n y l o a l a n i n a ,
t r y p t o f a n , m e t i o n i n a i c y s t y n a ) z a l i c z a s i d o a m i n o k w a s ó w h y d r o f o b o w y c h .
Z p u n k t u w i d z e n i a w a r t o [c i p o k a r m o w y c h ( d i e t e t y c z n y c h ) a m i n o k w a s y d z i e l i s i n a e g z o g e n n e
( n i e z b d n e ) i e n d o g e n n e ( n i e n i e z b d n e ) . A m i n o k w a s y e g z o g e n n e m u s z b y d o s t a r c z o n e
o r g a n i z m o w i z w i e r z c e m u z z e w n t r z ( n p . z p o k a r m e m ) , z u w a g i n a z a n i k z d o l n o [c i d o i c h
s y n t e t y z o w a n i a . D l a c z Bo w i e k a n i e z b d n y m i a m i n o k w a s a m i s w a l i n a , l e u c y n a , i z o l e u c y n a ,
f e n y l o a l a n i n a , t r y p t o f a n , t r e o n i n a , m e t i o n i n a i l i z y n a .
1 2
3 . 2 . P e p t y d y
G r u p a a m i n o w a j e d n e g o ±- a m i n o k w a s u m o |e r e a g o w a z g r u p k a r b o k s y l o w i n n e g o
±- a m i n o k w a s u t w o r z c w i z a n i e p e p t y d o w e C O N H , k t ó r e z c h e m i c z n e g o p u n k t u w i d z e n i a
j e s t s z c z e g ó l n y m p r z y p a d k i e m w i z a n i a a m i d o w e g o ( c o m a p e w n e z n a c z e n i e , z u w a g i n a
s p e c y f i c z n o [ d z i a Ba n i a n i e k t ó r y c h e n z y m ó w ) . Z w i z k i p o w s t a Be z t a k i e g o p o Bc z e n i a n a z w a n o
p e p t y d a m i .
R 1
R 2 R 1
R 2
H 2 N C H C O O H
+ H 2 N C H C O O H
H 2 N C H C O N H C H C O O H
H 2 O
a m i n o k w a s 1
a m i n o k w a s 2
d i p e p t y d
P o d a n e w y |e j r ó w n a n i e p r z e d s t a w i a j e d y n i e s c h e m a t s y n t e z y p e p t y d u i j e g o u p r o s z c z o n y w z ó r , n i e
u w z g l d n i a j c y b u d o w y p r z e s t r z e n n e j .
3 . 2 . 1 . B u d o w a p e p t y d ó w - w i z a n i e p e p t y d o w e
B a d a n i a k r y s t a l o g r a f i c z n e w y k a z a By , |e w i z a n i e C N w w i z a n i u p e p t y d o w y m j e s t z n a c z n i e
k r ó t s z e n i | z w y c z a j n e p o j e d y n c z e w i z a n i e t e g o t y p u . J e s t t o s p o w o d o w a n e , m e z o m e r y c z n y m
c h a r a k t e r e m w i z a n i a p e p t y d o w e g o ( h y b r y d y z a z j a t y p u s p 2 ) . W y n i k i e m t e j m e z o m e r i i j e s t b r a k
s w o b o d n e g o o b r o t u w o k ó B w i z a n i a C N i s t d i s t n i e n i e t y l k o d w ó c h s t a b i l n y c h k o n f o r m a c j i c i s i
t r a n s . O g ó l n i e w n a t y w n y c h p e p t y d a c h i b i a Bk a c h w y s t p u j e g Bó w n i e f o r m a t r a n s .
Z g o d n i e z t y m w Ba [c i w s z e j e s t p r z e d s t a w i a n i e w i z a n i a p e p t y d o w e g o z a p o m o c d w u w z o r ó w
g r a n i c z n y c h l u b w z o r e m , n a k t ó r y m s y m b o l i c z n i e z a z n a c z o n o d e l o k a l i z a c j e l e k t r o n ó w .
að
að
dð-
-
O C
O C
. .
+
C N
C N
að dð+
að
C H
C H
d e l o k a l i z a c j a e l e k t r o n o w w w i a z a n i u p e p t y d o w y m
Z b a d a D r e n t g e n o g r a f i c z n y c h w y n i k a , |e k o n f i g u r a c j a w i z a n i a p e p t y d o w e g o n i e z a l e |y o d r o d z a j u
i w Ba [c i w o [c i Ba Dc u c h ó w b o c z n y c h a m i n o k w a s ó w t w o r z c y c h w i z a n i e . W y j t e k p o d t y m w z g l d e m
s t a n o w i p r o l i n a i h y d r o k s y p r o l i n a , k t ó r y c h g r u p y i m i n o w e z w i z a n e s z Ba Dc u c h a m i b o c z n y m i .
D e l o k a l i z a c j a e l e k t r o n ó w w w i z a n i u p e p t y d o w y m s p r a w i a , |e w s z y s t k i e c z t e r y j e g o a t o m y :
¾ðC O ¾ðN H ¾ð a r ó w n i e | i o b a a t o m y C ± Ba Dc u c h ó w b o c z n y c h , l e | w j e d n e j p Ba s z c z y zn i e ( m ó w i s i o
p l a n a r n o [c i w i z a n i a p e p t y d o w e g o ) . W k o n s e k w e n c j i w i z a n i e Bc z c e a t o m w g l a i a z o t u w y k a z u j e
z n a c z n s z t y w n o [ w Ba [c i w w i z a n i u p o d w ó j n e m u , a s w o b o d n y o b r ó t w o k ó B n i e g o w y m a g a
p r z e z w y c i |e n i a o p o r u o k o Bo 8 8 k J / m o l . N a p o n i |s z y m r y s u n k u p r z e d s t a w i o n o p e r s p e k t y w i c z n i e
s t r u k t u r w i z a n i a p e p t y d o w e g o w h i p o t e t y c z n y m d i p e p t y d z i e .
R 2
H
H
að
O
N
að
C
H C
C
C
C O O H
að
N
H 2 N C
O
R 2
H
R 1
H
D r u g i m w a |n y m w i z a n i e m k o w a l e n c y j n y m , s p o t y k a n y m w c z s t e c z k a c h p e p t y d ó w , j e s t w i z a n i e
d i s u l f i d o w e ( d i s i a r c z k o w e ) , t w o r z o n e p r z e z s s i a d u j c e z e s o b g r u p y t i o l o w e S H p o c h o d z c e z r e s z t
c y s t e i n y . R o z r ó |n i a s i w e w n t r z Ba Dc u c h o w e w i z a n i a d i s u l f i d o w e , k t ó r e w y s t p u j w t y m s a m y m
1 3
Ba Dc u c h u p e p t y d o w y m , o r a z m i d z y Ba Dc u c h o w e w i z a n i a d i s u l f i d o w e w y s t p u j c e m i d z y d w o m a
r ó |n y m i Ba Dc u c h a m i p e p t y d o w y m i :
N H H N
O C C O
C H C H 2 S S H 2 C H C
H N N H
C O O C
m o s t e k d i s i a r c z k o w y
W e w n t r z c z s t e c z k o w e w i z a n i a S S w y s t p u j n p . w o k s y t o c y n i e , w a z o p r e s y n i e , w Ba Dc u c h u A
i n s u l i n y i w r y b o n u k l e a z i e . W i z a n i a t e m o g s p o w o d o w a , |e c z [c i c z s t e c z k i o z u p e Bn i e r ó |n y c h
s e k w e n c j a c h z n a j d u j s i w b e z p o [r e d n i m z b l i |e n i u , j a k n p . w r y b o n u k l e a z i e . W u t l e n i o n e j f o r m i e
g l u t a t i o n u d w a i d e n t y c z n e Ba Dc u c h y p e p t y d o w e p o Bc z o n e s p r z e z k o w a l e n c y j n e w i z a n i e d i s u l f i d o w e .
W i n s u l i n i e w t e n s a m s p o s ó b p o Bc z o n e s d w a r ó |n e Ba Dc u c h y .
S s i a d u j c e z e s o b w i z a n i a p e p t y d o w e , n p . w d w u r ó w n o l e g By c h p e p t y d a c h , m o g t w o r z y
w i z a n i a w o d o r o w e > C O . . . H N <