Enzymové pexeso. L: lactose P: operon

Enzymové pexeso

http://web.vscht.cz/~spiwokv/enzymologie/pexeso/

L: lactose P: operon

Struktura proteinů: Primární:

Struktura proteinů: Primární: Sekvenování: - sekvenováním (c)DNA - hmotnostní spektrometrií - chemicky (Edmanovo odbourávání)

Struktura proteinů: Primární: Stereochemie: Gly – není chirální Ostatní (Cα) – všechny ostatní aminokyseliny L – všechny kromě Cys jsou 2S

Thr(Cβ) – (2S,3R)-2-amino-3-hydroxybutanová kyselina

Ile(Cβ) – (2S,3S)-2-amino-3-methylpentanová kyselina

Struktura proteinů: Primární: Nábojové vlastnosti: Kyselé - Asp (pKa=3.9) Glu (pKa=4.1) Basické - His (pKa=6.1), tautomery Arg (pKa=12.5) Lys (pKa=10.5) Ostatní ionizovatelné: Cys (pKa=8.0) Ser (např. u katalytické triády) Tyr (pKa=10.1)

Struktura proteinů: Post-translační modifikace: Disulfidové můstky

Fosforylace (Tyr, Ser, Thr) Acylace - navázání mastné kyseliny, acetylace Navázání isoprenoidní struktury Adenylace Navázání proteinu (ubiquitin, SUMO)

Struktura proteinů: Sekundární:

Struktura proteinů: Sekundární: α-helix

Struktura proteinů: Sekundární: β-skládaný list

Struktura proteinů: Terciární a kvarterní: http://www.pdb.org

karbonáthydrolyasa

alkoholdehydrogenasa Abl nitrogenasa

adenylátkinasa

HIV proteasa

β-galaktosidasa

ubichinonreduktasa (kotvený komplex I)

Struktura proteinů: Terciární a kvarterní: -

Struktura proteinů: Terciární a kvarterní:

Získávání proteinů: - isolací z přirozeného zdroje precipitace, ultrafiltrace, dialysa, gelová, ionexová nebo hydrofobní chromatografie, elektroforesa - rekombinantní expresí E. coli, Pichia pastoris, Spodoptera frugiperda, tabák, CHO

Získávání proteinů: - chemickou synthesou

Předpověď struktur proteinů: Homologní modelování - proteiny s podobnou sekvencí mají podobnou strukturu Fold recognition, threading - proteiny mohou mít podobnou strukturu a nemusí mít (moc) podobnou sekvenci Ab initio, de novo - nativní struktura má určité vlastnosti Simulace sbalování - protein se dokáže sbalit do nativní struktury

Předpověď struktur proteinů: Homologní modelování - proteiny s podobnou sekvencí mají podobnou strukturu Postup: 1. nalezneme protein(y) se známou prostorovou strukturou a s podobnou sekvencí našemu proteinu 2. vytvoříme zarovnání sekvencí 3. vytvoříme model struktury našeho proteinu

Předpověď struktur proteinů: Homologní modelování - proteiny s podobnou sekvencí mají podobnou strukturu

Abl (1IEP)

Lck (2PL0)

Předpověď struktur proteinů: Homologní modelování - proteiny s podobnou sekvencí mají podobnou strukturu >Lck GSHMQTQKPQKPWWEDEWEVPRETLKLVERLGAGQFGEVWMGYYNGHTKVAVKSLKQGSMSPDAFLAEANLMKQLQHQRL VRLYAVVTQEPIYIITEYMENGSLVDFLKTPSGIKLTINKLLDMAAQIAEGMAFIEERNYIHRDLRAANILVSDTLSCKI ADFGLARLIEDNEYTAREGAKFPIKWTAPEAINYGTFTIKSDVWSFGILLTEIVTHGRIPYPGMTNPEVIQNLERGYRMV RPDNCPEELYQLMRLCWKERPEDRPTFDYLRSVLEDFFTATEGQYQPQP

Identita 48 % Query

16

Sbjct

6

Query

75

Sbjct

66

Query

134

Sbjct

126

Query

194

Sbjct

186

Query

254

Sbjct

246

DEWEVPRETLKLVERLGAGQFGEVWMGYYNGHT-KVAVKSLKQGSMSPDAFLAEANLMKQ D+WE+ R + + +LG GQ+GEV+ G + ++ VAVK+LK+ +M + FL EA +MK+ DKWEMERTDITMKHKLGGGQYGEVYEGVWKKYSLTVAVKTLKEDTMEVEEFLKEAAVMKE

74

LQHQRLVRLYAVVTQEP-IYIITEYMENGSLVDFLKTPSGIKLTINKLLDMAAQIAEGMA ++H LV+L V T+EP YIITE+M G+L+D+L+ + ++ LL MA QI+ M IKHPNLVQLLGVCTREPPFYIITEFMTYGNLLDYLRECNRQEVNAVVLLYMATQISSAME

133

FIEERNYIHRDLRAANILVSDTLSCKIADFGLARLIEDNEYTAREGAKFPIKWTAPEAIN ++E++N+IHRDL A N LV + K+ADFGL+RL+ + YTA GAKFPIKWTAPE++ YLEKKNFIHRDLAARNCLVGENHLVKVADFGLSRLMTGDTYTAHAGAKFPIKWTAPESLA

193

YGTFTIKSDVWSFGILLTEIVTHGRIPYPGMTNPEVIQNLERGYRMVRPDNCPEELYQLM Y F+IKSDVW+FG+LL EI T+G PYPG+ +V + LE+ YRM RP+ CPE++Y+LM YNKFSIKSDVWAFGVLLWEIATYGMSPYPGIDLSQVYELLEKDYRMERPEGCPEKVYELM

253

RLCWKERPEDRPTFDYLRSVLEDFF R CW+ P DRP+F + E F RACWQWNPSDRPSFAEIHQAFETMF

278 270

65

125

185

245

Předpověď struktur proteinů: Homologní modelování - proteiny s podobnou sekvencí mají podobnou strukturu Lck Abl

AVVTQEP-IYIITEY V T+EP YIITE+ GVCTREPPFYIITEF

Předpověď struktur proteinů: Homologní modelování - proteiny s podobnou sekvencí mají podobnou strukturu C; A sample alignment in the PIR format; used in tutorial >P1;1IEP structureX:1IEP:233 :A:498 :A:::: ---------------DKWEMERTDITMKHKLGGGQYGEVYEGVWKKYSLTVAVKTLKEDT MEVEEFLKEAAVMKEIKHPNLVQLLGVCTREPPFYIITEFMTYGNLLDYLRECNRQEVSA VVLLYMATQISSAMEYLEKKNFIHRDLAARNCLVGENHLVKVADFGLSRLMTGDTYTAHA GAKFPIKWTAPESLAYNKFSIKSDVWAFGVLLWEIATYGMSPYPGIDLSQVYELLEKDYR MERPEGCPEKVYELMRACWQWNPSDRPSFAEIHQAFETMFQ* >P1;lck sequence:lck:1 : :@ : :::: ---------------DEWEVPRETLKLVERLGAGQFGEVWMGYYNGHT-KVAVKSLKQGS MSPDAFLAEANLMKQLQHQRLVRLYAVVTQEP-IYIITEYMENGSLVDFLKTPSGIKLTI NKLLDMAAQIAEGMAFIEERNYIHRDLRAANILVSDTLSCKIADFGLARLIEDNEYTARE GAKFPIKWTAPEAINYGTFTIKSDVWSFGILLTEIVTHGRIPYPGMTNPEVIQNLERGYR MVRPDNCPEELYQLMRLCWKERPEDRPTFDYLRSVLEDFFT*

Předpověď struktur proteinů: Homologní modelování - proteiny s podobnou sekvencí mají podobnou strukturu

Abl (1IEP)

Lck (model)

Lck (2PL0)

Předpověď struktur proteinů: Homologní modelování - proteiny s podobnou sekvencí mají podobnou strukturu ProsaII

Abl (1IEP)

Lck (model)

Lck (2PL0)

Předpověď struktur proteinů: Fold recognition, threading - proteiny mohou mít podobnou strukturu a nemusí mít (moc) podobnou sekvenci TIM barel

Předpověď struktur proteinů: Ab initio, de novo - nativní struktura má určité vlastnosti

http://fold.it

Předpověď struktur proteinů: Critical Assessment of protein Structure Prediction (CASP)

http://predictioncenter.org/