docStruktura biomakromolekuł
download 
Reklamacja Transkrypt
Struktura biomakromolekuł
Struktura biomakromolekuł chemia biologiczna III rok 13 604 jak są zbudowane białka ? dlaczego białka są tak zbudowane ? 508 co z tego wynika ? jak są zbudowane kwasy nukleinowe ? jak są zbudowane oligosacharydy ? liczba liczba struktur struktur dostępnych dostępnych w w Protein Protein Data Data Bank Bank wynosi wynosi aktualnie aktualnie ok. ok. 64800 64800 białka (P) 70 2 100 P/NA 2 650 inne Czy białka w krysztale są takie same jak w naturalnych warunkach? 60 000 kwasy nukleinowe (NA) 50 Czy białka w krysztale są takie same jak w naturalnych warunkach? cząsteczki w krysztale są bardzo luźno upakowane kontakty międzycząsteczkowe są nieliczne cząsteczki są otoczone solwentem Czy białka w krysztale są takie same jak w naturalnych warunkach? arylosulfataza A struktura jednoskośna Czy białka w krysztale są takie same jak w naturalnych warunkach? struktura tetragonalna struktury tego samego białka wyznaczone z kryształów otrzymanych w różnych warunkach, mających różną symetrię i upakowanie nie różnią się w istotny sposób budową struktura krystaliczna białka nie różni się istotnie od struktury w roztworze wyznaczonej metodą NMR Czy białka w krysztale są takie same jak w naturalnych warunkach? Czy białka w krysztale są takie same jak w naturalnych warunkach? cząsteczki w krysztale są bardzo luźno upakowane i tworzą niewielką liczbę kontaktów międzycząsteczkowych, są otoczone roztworem struktury tego samego białka wyznaczone z kryształów otrzymanych w różnych warunkach, mających różną symetrię i upakowanie nie różnią się w istotny sposób budową struktura krystaliczna białka nie różni się istotnie od struktury w roztworze wyznaczonej metodą NMR białka w krysztale są aktywne np. hemoglobina przyłącza tlen, enzymy katalizują reakcje budowa przestrzenna białka tłumaczy jego właściwości i mechanizm aktywności struktura białka jest dynamiczna struktura białka może ulegać zmianom w trakcie reakcji metody krystalograficzne widzą obraz uśredniony po czasie i przestrzeni niekiedy otrzymanie kryształów jest możliwe tylko dla warunków (np. zakresu pH, składu roztworu) dalekich od warunków fizjologicznych Ile w krysztale jest białka a ile wody ? Ile w krysztale jest białka a ile wody ? objętość [103 A3] masa cząsteczkowa [kDa] Matthews B.W. (1968) Ile w krysztale jest białka a ile wody ? Ile w krysztale jest białka a ile wody ? Transacetylaza; 1B5S; 11.5; 89; 4.40; Izard et al. (1999), PNAS, 96, 1240-1245 VM - parametr Matthewsa: objętość komórki elementarnej przypadającej na 1 Dalton masy cząsteczkowej białka VM = V nM VM = 2.4(5) A3 zawartość solwentu 27% - 65% Kantardjieff & Rupp (2003) Białka są zbudowane z aminokwasów Białka są zbudowane z aminokwasów COOH COOH H 2N C H H 2N C H R R Symbole aminokwasów •Alanine •Arginine •Asparagine •Aspartic acid •Cysteine •Glutamine •Glutamic acid •Glycine •Histidine •Isoleucine •Leucine •Lysine •Methionine •Phenylalanine •Proline •Serine •Threonine •Tryptophan •Tyrosine •Valine Ala Arg Asn Asp Cys Gln Glu Gly His Ile Leu Lys Met Phe Pro Ser Thr Trp Tyr Val A R N D C Q E G H I L K M F P S T W Y V Symbole aminokwasów •Alanine •Arginine •Asparagine •Aspartic acid •Cysteine •Glutamine •Glutamic acid •Glycine •Histidine •Isoleucine •Leucine •Lysine •Methionine •Phenylalanine •Proline •Serine •Threonine •Tryptophan •Tyrosine •Valine Inne aminokwasy Ala Arg Asn Asp Cys Gln Glu Gly His Ile Leu Lys Met Phe Pro Ser Thr Trp Tyr Val A R N D C Q E G H I L K M F P S T W Y V •Aspartic acid or asparagine •Glutamic acid or glutamine •Unknown or 'other‘ Inne aminokwasy •Hydroxylysine •Hydroxyproline Hyl Hyp Asx Glx Xaa B Z X Inne aminokwasy SH S H CH 2 H X H XH 2 Poziomy opisu molekuł C H H2S H2O H O C N C N C N C H O H O H O Fgl Cys wzór sumaryczny C6H11NO2 O O izomeria konstytucyjna OH OH NH 2 NH 2 H H O H2O C HO H OH CH N C N C H O H O H H NH 2 OH NH 2 NH 2 O arylosulfataza A O Aminokwasy są chiralne H 2N C H OH NH 2 konformacja COOH O O konfiguracja OH OH Aminokwasy są chiralne COOH H 2N C H R R stereoizomery – nieidentyczne cząsteczki posiadające ten sam sposób i kolejność powiązania atomów enancjomery – stereoizomery związane relacją przedmiot – odbicie lustrzane cząsteczki chiralne – cząsteczki które są różne od swojego lustrzanego odbicia Aminokwasy są chiralne COOH H 2N C H R konfiguracja względna Fishera – L / D enancjomer D ma centrum chiralności zgodne z prawoskrętnym aldehydem glicerynowym Aminokwasy są chiralne COOH H 2N C H R X3 H konfiguracja bezwzględna – R / S Cahn, Ingold, Prelog enancjomer L ma centrum chiralności zgodne z lewoskrętnym aldehydem glicerynowym X1, X2, X3 – od najcięższego do najlżejszego X2 X1 S X3 H X1 X2 R Aminokwasy są chiralne Aminokwasy są chiralne COOH H 2N C H R R X3 H X2 X1 X3 H2N H X1 X2 COOH thr.pdb cys.pdb S C R reguła CORN cys.pdb czy konfiguracja względna jest zgodna z konfiguracją bezwzględną ? Niektóre aminokwasy mają dwa centra chiralności Niektóre aminokwasy mają dwa centra chiralności S ile.pdb ile.pdb Niektóre aminokwasy mają dwa centra chiralności Niektóre aminokwasy mają dwa centra chiralności S S ile.pdb ile.pdb R thr.pdb thr.pdb
