Inovace studia molekulární a buněčné biologie

Investice do rozvoje vzdělávání

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.




MBIO1/Molekulární biologie 1





Struktura proteinů Struktura a biologický význam proteinů

Prof. RNDr. Milan Navrátil, CSc.




Funkce proteinů Typ proteinu

Příklad

Výskyt a funkce

Katalytické (enzymy) Trypsin

Hydrolýza peptidové vazby

Regulační (hormony) Insulin

Stimulace metab. glukosy

Ochranné

Protilátky

Vazba na cizorodé látky

Skladovací

Kasein

Mléčný protein

Transportní

Hemoglobin

Transport O2 krví

Strukturní

Kolagen

Vláknité pojivové tkáně

Kontraktilní

Myosin, aktin Svalová vlákna

Genetické funkční

Histony

Asociace s DNA (chromosomy)

Toxické

Ricin

Toxický protein z Ricinus communis (skočec obecný)

Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. Investice do rozvoje vzdělávání

PROTEINY Biochemie – modul 01 – Aminokyseliny, proteiny, primární, sekundární terciální a kvartérní struktura – Princip: diferenciační centrifugace, ultracentrifugace, dialýzy, chromatografie - chromatografie, na iontoměničích, afinitní, elektroforéza – nativní, SDS, fokuzace, dvourozměrná – Základní pojmy imunologie: antigen, protilátka, epitop, ELISA, western blotting


Struktura proteinu určuje jeho funkce

• • • •

Proteiny jsou jednoduché, nevětvené řetězce AK Známe 20 (+3) proteinotvorných AK Sekvence AK určuje 3D strukturu proteinu Struktura proteinu určuje jeho funkci


Obecná struktura AK

Wikipedia


Peptidová vazba

N-konec

C-konec

Wikipedia


Hydrofilní AK


Hydrofobní a speciální AK


20 proteinotvorných aminokyselin glycine (Gly, G) alanine (Ala, A) leucine (Leu, L) isoleucine (Ile, I) valine (Val, V) methionine (Met, M) phenylalanine (Phe, F) tryptophan (Trp, W) proline (Pro, P) threonine (Thr, T)

serine (Ser, S) asparagine (Asn, N) glutamine (Gln, Q) histidine (His, H) lysine (Lys, K) arginine (Arg, R) aspartic acid (Asp, D) glutamic acid (Glu, E) tyrosine (Tyr, Y) cysteine (Cys, C)


21. AK je N-formylmethionine, který je první AK u všech bakteriálních proteinů. Je kódována AUG kodonem a jedině tRNA pro Nformylmethionine je schopna se vázat na startovací kodon.

22. proteinotvornou AK je selenocysteine, který je kódován pomocí alternativní interpretace ´opal´ stop kodonu (UGA), a je důležitou součástí některých enzym např. glutathione peroxidase.

23. Geneticky kódovanou AK je pyrrolysine, který je kódován alternativní interpretací ´amber´ stop kodonu (UAG) a byl nalezen u metanogenních Archea. Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. Investice do rozvoje vzdělávání

Posttranslačně modifikované AK O-phosphoserine Hydroxyproline

O-phosphothreonine

O-phosphotyrosine N-Methylarginine N-Acetyllysine



Čtyři úrovně struktury určují tvar proteinu • Primární: lineární sekvence AK • Sekundární: lokalizovaná organizace částí polypeptidového řetězce ( helix,  sheet) • Terciální: celkové, třidimensionální uspořádání polypeptidového řetezce • Kvartérní: sdružení dvou a více polypetidů do multi-jednotkového komplexu


Molekulární struktura proteinů Primární (sekvence) Sekundární (skládání řetězce) Terciální (násobné skládání řetězce) Kvartérní (organizace jednotek) Supramolekulární (skládání funkčních jednotek)


Sekundární struktura:  helix


Sekundární struktura: beta skládaný list


Sekvenční homologie umožňuje usuzovat na evoluční příbuznost proteinů


Chemické modifikace a skládání proteinů určuje biologickou aktivitu proteinů kolagen

kolagen

aktin kolagen protrombin


SDS-polyacrylamide gel electrophoresis

Elektroforetická separace proteinů


Dvourozměrná elektroforéza


Gelová filtrace


Afinitní chromatografie


Western(immuno) blotting


Inovace studia molekulární a buněčné biologie

Recommend Documents