PROTEINI Široko zastopani v živih celicah

Παρουσίαση με θέμα: "PROTEINI Široko zastopani v živih celicah"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 PROTEINI Široko zastopani v živih celicah
Sestava proteinov: 20 L-ak, povezanih s peptidno vezjo Izrazi se zapis, pospravljen v genu Raznoliki glede Mr Raznoliki po strukturi Raznoliki po funkciji (encimi, protitelesa, hormoni, transportni proteini, strukturni proteini (lasje, vezivno tkivo, očesna leča, ptičje perje, v rogovi, nohti...), antibiotiki, skladiščni proteini (proteini v mleku – kazein, proteini jajjčnega beljaka – ovalbumin), svetilka kresnice...)

2 Amino kislina L-ak – gradniki proteinov
D-ak – bakterijska celična stena, antibiotiki, pri človeku v tkivih, ki se počasi obnavljajo

3 Nastanek peptidne vezi
Amino- / N-konec Karboksilni- /C-konec

4 Primer polipeptidnih verig: zaporedje ak ostankov človeškega inzulina
Nelson DL, Cox MM, Lehninger Principles of Biochemistry, 2005

5 PROTEINI Široko zastopani v živih celicah
Sestava proteinov: 20 L-ak, povezanih s peptidno vezjo Izrazi se zapis, pospravljen v genu Geni vsebujejo kodone za ak Genomika mRNA nosi zapis za ak zaporedje Proteomika Razvrsti in karakterizira vse proteine, ki so kodirani v DNA Preuči regulacijo in raven izražanja proteinov Določi konc. proteinov v celicah (spremenjena konc. lahko vodi do bolezenskih stanj) Določi strukturo vsakega proteina v celici Ugotovi interakcije proteina z drugimi molekulami Proteini s specifičnim ak zaporejem

6 Dedne bolezni Nenormalni gen nastane z mutacijo ali s spremembo nukleotidnega zaporedja v DNA Somatske mutacije se pojavijo v somatskih celicah in so (lahko) škodljive za določen osebek Mutacije v spolnih celicah se prenesejo na potomce – dedne bolezni Znaki/simptomi dednih bolezni se pokažejo na prizadetem proteinu Primeri: prizadet Hb → bolezni krvi prizadet protein vezivnega tkiva → bolezni vezivnega tkiva prizadet encim metabolizma → prizadet metabolizem

7 Molekulske lastnosti nekaterih proteinov
Mr št. ak. ostankov št. polipept. verig citokrom c 13 000 104 1 lizocim 13 930 129 mioglobin 16 890 153 hemoglobin 64 500 574 4 RNA-polimeraza E.coli 4158 5 titin 26 926 Proteini (več kot 100 ak ostankov) so zelo raznoliki glede Mr

8 Kako iz znane Mr (določimo eksperimentalno) ocenimo št
Kako iz znane Mr (določimo eksperimentalno) ocenimo št. aminokislinskih ostankov v polipeptidu? Povprečna Mr ak = 138 Povprečna Mr ak, zastopanih v proteinih = 128 Ob nastanku peptidne vezi izstopa H2O → 128 – 18 = 110 Če poznamo Mr proteina, lahko izračunamo ~ št. ak ostankov: št. ak ostankov = Mr / 110

9 Klasifikacija proteinov (po strukturi)
 A. Po obliki molekule Fibrilarni proteini Globularni proteini B. Po kemijski sestavi Enostavni proteini (vsebujejo samo aminokislinske ostanke) Konjugirani proteini (vsebujejo peptidno in ne-proteinsko komponento – prostetično skupino) Apoprotein = protein brez prostetične skupine (polipeptid) Holoprotein = protein + prostetična skupina kolagen aldolaza

10 Nekaj primerov konjugiranih proteinov
Vrsta Prostetična skupina Primer lipoproteini lipidi β1-lipoprotein v krvi glikoproteini ogljikovi hidrati imunoglobulin G fosfoproteini fosfatna skupina kazein v mleku hemoproteini hem hemoglobin v krvi flavoproteini flavinski nukleotidi sukcinat-dehidrogenaza metaloproteini železo feritin cink alkoholna dehidrogenaza kalcij kalmodulin

11 Strategija čiščenja hipotetičnega encima
Stopnja čiščenja Vol (ml) Količina proteinov (mg) Aktivnost (U) Specifična aktivnost (U/mg prot.) Celični ekstrakt 1 400 10 000 10 Obarjanje z (NH4)SO4 280 3 000 96 000 32 Ionska izmenjevalna kromatografija 90 400 80 000 200 Gelska filtracija 80 100 60 000 600 Afinitetna kromatografija 6 3 45 000 15 000

12 Ločevanje proteinov s kolonsko kromatografijo
Nelson DL, Cox MM, Lehninger Principles of Biochemistry, 2005

13 Ionsko-izmenjevalna kromatografija
Gelska filtracija Nelson DL, Cox MM, Lehninger Principles of Biochemistry, 2005

14 Afinitetna kromatografija
Nelson DL, Cox MM, Lehninger Principles of Biochemistry, 2005

15 Elektroforeza proteinov
Nelson DL, Cox MM, Lehninger Principles of Biochemistry, 2005