VI-1. Proteiner VI. PROTEINER. Källor: - L. Stryer, Biochemistry, 3 rd Ed., Freeman, New York, 1988.



Relevanta dokument
Föreläsning 5. Stereokemi Kapitel 6

VI MÅSTE PRATA MED VARANDRA CELLENS KOMMUNIKATION

Släktskap mellan människa och några ryggradsdjur

Föreläsning 17. Karbonylkolets kemi II Kapitel 17 F17

Protein en livsviktig byggsten

Frå n åminosyror till proteiner

TABELLSAMLING ATT ANVÄNDA I SAMBAND MED PROV I KEMI B

Proteinernas uppbyggnad, funktion och indelning. Niklas Dahrén

P-U-Csv-Aminosyror på Biochrom 30+

P-U-Csv-Aminosyror på Biochrom 30+

Organisk kemi / Biokemi. Livets kemi

Rapport utfärdad av ackrediterat laboratorium. Report issued by Accredited Laboratory. Analysrapport ± 8% SS-EN ISO 13903: g/kg. 21.

Proteiner Äggvitan består av proteinet ovalbumin. Farmaceutisk biokemi. Insulin är ett proteinhormon. Gly. Arg. Met. Cys. His. Gly.

BASÅRET KEMI B BIOKEMI VT 2012

Transkription och translation = Översättning av bassekvensen till aminosyrasekvens

Proteinernas 4 strukturnivåer. Niklas Dahrén

UTTAGNING TILL KEMIOLYMPIADEN 2006

Sluttentamen Biokemi KE7001p3, 22 mars 2005, Max poäng = 70 p. Preliminär gräns för godkänd = 37 p (53 %).

Föreläsning 4. Stereokemi Kapitel 6

Föreläsning 3. Substituerade kolväten Kapitel 5

FINLANDS FÖRFATTNINGSSAMLING

BASÅRET KEMI B BIOKEMI VT PROTEINER OCH ENZYMER (sid )

TENTAMEN I STRUKTURBIOLOGI

Från DNA till protein, dvs den centrala dogmen

30. Undersökning av aminosyror i surkål

Proteiner. Biomolekyler kap 7

Övningstentafrågor i Biokemi, Basåret VT 2012

Från DNA till protein, dvs den centrala dogmen

Sluttentamen Biokemi KE7001p3, 15:e mars 2007, Max poäng = 76 p. Slutlig gräns för godkänd = 36 p (47 %).

Elektron-absorbtionspektroskopi för biomolekyler i UV-VIS-området

Transkription och translation. DNA RNA Protein. Introduktion till biomedicin Jan-Olov Höög 1

Proteiner. Biomolekyler kap 7

Elektron-absorbtionspektroskopi för biomolekyler i UV-VIS-området

Tentamen Reproduktion och utveckling, Åke Strids frågor:

COMPARATIVE STUDY OF HYDROLYSIS PERFORMED WITH MODERN MICROWAVE TECHNIQUE AND THE TRADITIONAL METHOD

A G M K. Supplemental Figure S1.

Ke2. Proteiner. Pär Leijonhufvud. Förstå proteinernas och aminosyrornas kemi och betydelse i levande organismer (och samhället) (alanin)

Proteinsyntesen. Anders Liljas Biokemi och strukturbiologi Lunds universitet

Livsmedelsverkets författningssamling

Maria Nyström Jessica Leander Louise Danielsson. G-proteinet Ras. 3 juni Handledare: Hans Eklund

Lite basalt om enzymer

BASÅRET KEMI B BIOKEMI VT METABOLISM (sid )

Prov Genetik. Max: 8G+7VG+2MVG G: 7G VG: 7G+4VG MVG: 8G+4VG+1MVG

Lite fakta om proteinmodeller, som deltar mycket i den här tentamen

Proteinets potential i produktion av foder

Differensen mellan EU:s import och export i areal 39 M Ha

Hierarkisk proteinstruktur. Hierarkisk proteinstruktur. α-helix Fig 3-4. Primärstruktur Fig 3-3

d=236

Hållbara foder och välfärd för fisk och människa

Institutionen för biomedicin Avdelningen för medicinsk kemi och cellbiologi Läkarprogrammet termin 1

Felveckning och denaturering av proteiner. Niklas Dahrén

HEMTENTAMEN BIOKEMI 1, 6 hp mars kl Grupp 2

Kemi A. Kap 9: kolföreningar

Det gäller att vara tydlig!

Sluttentamen Biokemi BI1032, 14:e januari 2010, Max = 100 p. Preliminära gränser: 3 = 55p; 4 = 70p; 5 = 85p.

Varför kan kolatomen bilda så många olika föreningar?

Termodynamik Av grekiska θηρµǫ = värme och δυναµiς = kraft

KVANTFYSIK för F Inlämningsuppgifter I5

För godkänt resultat krävs 20 p och för väl godkänt krävs 30 p. Max poäng är 40 p

ELLÄRA. Denna power point är gjord för att du ska få en inblick i elektricitet. Vad är spänning, ström? Var kommer det ifrån? Varför lyser lampan?

Det organiska stamträdet. funktionella grupper avgör egenskaperna

Proteinstruktur samt Hemoglobin

FAKTA. har samma kemiska egenskaper. Skillnaden mellan dem ligger i att de vrider planpolariserat ljus åt var sitt håll.

Hastighet HOCH 2. *Enzymer är Katalysatorer. *Påverkar inte jämvikten

Proteinstruktur och Hemoglobin

Biologisk enfald. enheten i mångfalden. Anders Liljas Biokemi och Strukturbiologi

Äter jag rätt när jag tränar?

Molekylärbiologins centrala dogma

Transkrip1on och transla1on

Intermolekylära krafter

Intermolekylära krafter

Skrivning i termodynamik, jämvikt och biokemi, KOO081, KOO041,

Sammanfattning biokemi

Tentamen i Immunteknologi 29 maj 2002, 8-13

Kolföreningar. Oändliga variationsmöjligheter

Sluttentamen Biokemi KE7001p3, 20 mars 2006, Max poäng = 75 p. Slutlig gräns för godkänd = 38 p (51 %).

Biochemistry 201 Advanced Molecular Biology (

Område: Ekologi. Innehåll: Examinationsform: Livets mångfald (sid ) I atomernas värld (sid.32-45) Ekologi (sid )

PRODUKTRESUMÉ. 1 LÄKEMEDLETS NAMN Glavamin, infusionsvätska, lösning. 2 KVALITATIV OCH KVANTITATIV SAMMANSÄTTNING 1000 ml infusionsvätska innehåller:

Splitsning av flätade linor gjorda av polyester eller nylon.

NUKLEINSYRORNAS UPPBYGGNAD: Två olika nukleinsyror: DNA deoxyribonukleinsyra RNA ribonukleinsyra

4. Organiska föreningars struktur

Cellen och biomolekyler

Delprov Dugga med svarsmallar Biokemi BI0968, 8:e dec 2008, Max poäng = 50 p. Preliminära betygsgränser: 3 = 27p; 4 = 35p; 5 = 43p.

Tentamen med svarsmallar Biokemi KE7001p3, 22:e mars 2005, Max poäng = 70 p. Preliminär gräns för godkänd = 37 p (53 %).

Isomerer. Samma molekylformel men olika strukturformel. Detta kallas isomeri. Båda har molekylformeln C 4 H 10

Uppvärmning, avsvalning och fasövergångar

Urvalsprov i miljövetenskap 2008

BILAGOR. till KOMMISSIONENS DELEGERADE FÖRORDNING (EU)

PRODUKTRESUMÉ. 1 LÄKEMEDLETS NAMN Vamin 14 g N/l elektrolytfri infusionsvätska, lösning

FÖRSLAG TILL KURSPLAN INOM KOMMUNAL VUXENUTBILDNING GRUNDLÄGGANDE NIVÅ

Tentamen i organisk kemi, KOKA05 Tisdagen den 26 augusti 2010,

Proteiner. Kap 3,

FACIT TILL FINALEN GRUNDBOK

Olika kolhydrater och deras påverkan på blodsockret. Niklas Dahrén

Grupp: Pyrola Sandberg, Hanna Norlin och Hanna Arvidsson Kurs: Biokemi VT 2003 Inlämningsdatum: Handledare: Hans Eklund

Tentamen i tema Reproduktion/Utveckling Läkarprogrammet, T2, , kl Instruktioner

Huvudansökan, kandidatprogrammet i molekylära biovetenskaper Urvalsprov kl

bioscience explained Vol 2 No 2

Poäng: Godkänt 35 p. Max 70 p.

Transkript:

Proteiner VI. PTEINE VI-1 Källor: - L. Stryer, Biochemistry, 3 rd Ed., Freeman, New York, 1988.

VI-2 Molekylmodellering VI.1. Aminosyra En aminosyra (rättare: α-aminosyra) har strukturen som visas i figur VI.1. Sidokedjan skiljer aminosyrorna från varandra. N 2 Fig. VI.1. Aminosyra. Kolatomen i mitten är i de flesta aminosyrorna ett chiralt centrum. Då har aminosyrorna två optiska isomerer, en L-isomer och en D-isomer. Den absoluta strukturen av dessa isomerer visas i figur VI.2. Sidokedjan kan innehålla chirala atomer så att en aminosyra kan ha flera chirala centra. + N 2 - + N 2 - a Fig. VI.2. (a) L-isomer; (b) D-isomer. b En aminosyra förekommer i olika joniseringstillstånd vid olika p. Detta illustreras i figur VI.3. Kolatomerna i aminosyrorna numreras med grekiska bokstäver från aminogruppen. Kolatomen som är bunden till kväveatomen är α. Sidokedjan är m.a.o. bunden till α- kolatomen. Den första kolatomen i sidokedjan är β, följande γ osv. Detta illustreras för aminosyran arginin i figur VI.4.

Proteiner VI-3 N 3 + N 3 + N 2 - - p 1 p 7 Fig. VI.3. Joniseringstillstånd vid olika p värden. p 11 N 2 α β γ δ N N 2 N Fig. VI.4. Arginin.

VI-4 Molekylmodellering VI.2. De tjugo aminosyrorna Naturen använder sig av tjugo olika aminosyror. De visas i tabellen nedan. I den biokemiska litteraturen används förkortningar som består av tre eller en bokstav. För många av aminosyrorna är endast en viss optisk isomer biologiskt intressant. Namn Förkortning En bokstavs kod Typ Alanin 3 Ala A 1 Arginin 2 2 2 N (= N 2 + )N 2 Arg 5 Asparagin 2 () N 2 Asn N 6 Aspartansyra 2 Asp D 6 ystein 2 S ys 3 Fenylalanin 2 6 5 Phe F 2 Glutamin 2 2 ()N 2 Gln Q 6 Glutaminsyra 2 2 Glu E 6 Glycin Gly G 1 istidin 2 Imidazol is 5 Isoleucin ( 3 ) 2 3 Ile I 1 Leucin 2 ( 3 ) 2 Leu L 1 Lysin 2 2 2 2 N 3 + Lys K 5 Methionin 2 2 S 3 Met M 3 Prolin Pro P Serin 2 Ser S 4 Threonin () 3 Thr T 4 Tryptofan 2 Benzopyrrole Trp W 2 Tyrosin 2 6 4 Tyr Y 2 Valin ( 3 ) 2 Val V 1 (Notationen för aminosyrornas kemiska karaktär följer inte någon standard: 1 = hydrofob; 2 = aromatisk; 3= svavelhaltig; 4 = alifatisk, innehåller en -grupp; 5 = basisk; 6 = sur.) Dessa aminosyror kan klassificeras på olika sätt. Vissa av dem är baser ( t. ex. Lys) och vissa är syror (t. ex. Asp) medan de flesta är neutrala. Vissa av aminosyrorna är hydrofoba (t. ex. Gly) och vissa är hydrofila (t. ex. ys). Dessa egenskaper påverkar kraftigt aminosyrornas och därmed proteinernas biokemiska egenskaper.

Proteiner VI-5 VI.3. Peptidbinding Två aminosyramolekyler reagerar med varandra och bildar en peptidbindning enligt schemat i figur VI.5. - - - + 3 N + + 3 N = + 3 N N + 2 1 Fig. VI.5. Peptidbindning. 1 1 2 I peptidkedjan finns alltid en N 3 + grupp i den ena endan (N-terminus) och en grupp i den andra endan (-terminus). Peptidgruppen består av () N skelettet. Kol-kväve bindningen har partiell dubbelbindningskaraktär eftersom gruppen kan beskrivas med hjälp av två resonansstrukturer såsom visas i figur VI.6. - N N + Fig. VI.6. Peptidgruppens resonansstrukturer. Detta innebär att peptidgruppen är plan. Detta illustreras i figur VI.7. Bindningsavstånden är = = 124 pm, α = 151 pm, N = 132 pm och N α = 145 pm. α α N Fig. VI.7. Peptidbindningens geometri.

VI-6 Molekylmodellering Peptidenheterna innehåller två enkla kemiska bindningar som kan roteras fritt. De går från α-kolatomen till kväveatomen och till karboxylgruppens kolatom. Torsionsvinklarna genom dessa bindningar kallas ψ och φ. De definieras i figur VI.8. φ α ψ N α N Fig. VI.8. Torsionsvinklarna ψ och φ. Torsionsvinklarna ψ och φ har mycket karakteristiska värden i α-helix och de övriga sekundära strukturelementen.

Proteiner VI-7 VI.4. Peptid, protein En peptid är en kedja aminosyror som är bundna till varandra med peptidbindningar. Beroende på antalet aminosyraenheter pratar man om dipeptider, tripeptider osv. och polypeptider. Peptidskeletettet utgörs av α, och N atomerna i varje aminosyra. Enheten för de relativa atommassorna kallas dalton. Därav följer enheten kilodalton (kd). Protein är en polypeptid vars molekylmassa är över 10 kd. Polypeptidens struktur kan definieras i flera nivåer. Den primära strukturen är sekvensen av aminosyror i kedjan samt lägen av de eventuella svavel-svavelbindningarna. Den primära strukturen bestäms av de kovalenta bindningarna i molekylen. Polypeptidens aminosyrasekvens kan lätt analyseras med moderna experimentella metoder. Den sekundära strukturen beskriver strukturen av peptidskelettet i större drag för några aminosyror. Den bestäms av de svaga växelverkningarna. Typiska sekundära strukturelement är α-helix, β-plan och β-sväng. Den sekundära strukturen bestäms i hög grad av den primära strukturen. m aminosyrasekvensen i två proteiner är likadan kan man vänta sig att även de viktigaste sekundära strukturelementen är samma. En α-helix är en spiralformad del i en polypeptidkedja. Spiralens diameter är typiskt 500 pm och en aminosyra motsvarar ca. 100, dvs. aningen mindre än en tredjedel av ett varv. Ett varv för spiralen ca 500 pm framåt. Strukturelementet illustreras i figur VI.9. α α α α α α α α 150 pm, spiralvinkel 100 o α 500 pm Fig. VI.9. α-elix. Vätebindningarna stabiliserar de sekundära strukturerna. I helixstrukturen förekommer tre eller fyra vätebindningar per varv. De motsvarar en stabiliseringsenergi på 50 kj/mol per varv. Vätebindningsnätverket i α-helix visas i figur VI.10.

VI-8 Molekylmodellering Fig. VI.10. Vätebindnignarna i α-helix. Den tertiära strukturen anger förhållandet mellan de sekundära strukturelementen. I figur VI.11. visas två α-helix som befinner sig i en antiparallel arrangemang med en β-sväng som kopplar dem ihop. Gränsdragningen mellan sekundära och tertiära strukturer är vag. Ett protein består av en eller flera polypeptidkedjor som kopplas ihop av de svaga växelverkningarna. Varje sådan polypeptidkedja är en subenhet (subunit). Den kvaternära strukturen av ett protein beskriver hur subenheterna förhåller sig till varandra. De svaga växelverkningarna och speciellt vätebindningarna spelar en mycket viktig roll i polypeptidernas strukturer. De bestämmer de sekundära strukturerna och likaså polypeptidens växelverkan med omgivningen. Det är energetiskt lätt att bilda en vätebindning; energiinnehållet i en vätebinding är bara ca. 5 kj/mol. Därför är det också lätt för proteiner (t. ex. entsymer) att ändra struktur även drastiskt då en signalmolekyl fastnar vid ett aktivt centrum i proteinet. Vätebindningarna med t. ex. omgivningen utgör också en ypperlig energireservoire för ett biosystem. Varje ny vätebindning tar upp en mycket liten energi så att energibalansen kan justeras noggrannt. Å andra sidan kan antalet vätebindningar vara stort och därför kan stora energimängder lagras i vätebindningarna.

Proteiner VI-9 Fig. VI.11. Tertiär struktur.

VI-10 Molekylmodellering