Acid amin, liên kết peptid, các liên kết giúp duy trì cấu trúc gấp cuộn protein

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA SINH HỌC – CÔNG NGHỆ SINH HỌC Protein: cấu trúc, chức công nghệ TS: NGUYỄN TRí NHÂN Acid Amin, Liên Kết Peptid, Các liên kết giúp trì cấu trúc gấp cuộn Protein Acid amin Là thành phần cấu tạo nên protein Có 700 Acid amin tự nhiên có 20 loại xuất mã di truyền có vai trị quan trọng thể •Hóa học :theo vị trí nhóm chức cấu trúc alpha- (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) delta- (δ-) ( 700 )α-), beta- (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) delta- (δ-) ( 700 )β-), gamma- (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) delta- (δ-) ( 700 )γ-) delta- (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) delta- (δ-) ( 700 )δ-) (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) delta- (δ-) ( 700 ) 700 ) •Y học: theo nhóm acid amin thiết yếu người •Hóa sinh: theo mức độ phân cực, độ pH, mạch bên (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) delta- (δ-) ( 700 )R) axit amin Tính chất vật lý – Tính tan dung mơi phân cực: nước, ethanol 75-80%,… – Khơng hấp thu bước sóng Vis UV có λ > 240nm, ngoại trừ aa vịng tryptophan, tyrosin, histidin, phenylalanin – Thường có vị kiểu đường https://en.wikipedia.org/wiki/Amino_acid Acid amin  Nhóm amin (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) delta- (δ-) ( 700 ) NH2 )  Nhóm axit cacboxylic (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) delta- (δ-) ( 700 )-COOH)  Mạch bên nhóm R •Các đặc tính hóa học mạch bên axit amin có vai trị quan trọng tham gia vào q trình gấp chức protein •pH=7 nhóm amin axit cacbonxylic ion thành NH3+,COO•Acid amin có cấu hình bất đối xứng phổ biến dạng L, ngoại trừ glycerin (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) delta- (δ-) ( 700 )R=H).Hầu hết có cấu trúc alpha- (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) delta- (δ-) ( 700 )α-) Amino Acids Hóa học + NH3  -amino acid chất trung gian trình sinh tổng hợp ethylene CO + H3NCH2CH2CO2 -amino acid đơn vị cấu trúc có coenzyme A  + H3NCH2CH2CH2CO2  a -amino acid tham gia vào việc truyền xung thần kinh https://en.wikipedia.org/wiki/Amino_acid Acid amin Mã di truyền Sinh học phân tử đại cương.GV Nguyễn Thái Hoàng Tâm.KHTN Acid amin Một số ngoại lệ bảng mã di truyền Sinh học phân tử đại cương.GV Nguyễn Thái Hoàng Tâm.KHTN Acid amin thiết yếu người Thiết yếu Thiết yếu có điều kiện Khơng thiết yếu Histidine (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) delta- (δ-) ( 700 )H) Arginine (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) delta- (δ-) ( 700 )R) Alanine (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) delta- (δ-) ( 700 )A) Isoleucine (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) delta- (δ-) ( 700 )I) Cysteine (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) delta- (δ-) ( 700 )C) Axit aspartic (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) delta- (δ-) ( 700 )D) Leucine (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) delta- (δ-) ( 700 )L) Glutamine (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) delta- (δ-) ( 700 )Q) Asparagine (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) delta- (δ-) ( 700 )N) Lysine (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) delta- (δ-) ( 700 )K) Glycine (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) delta- (δ-) ( 700 )G) Axit glutamic (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) delta- (δ-) ( 700 )E) Methionine (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) delta- (δ-) ( 700 )M) Proline (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) delta- (δ-) ( 700 )P) Serine (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) delta- (δ-) ( 700 )S) Phenylalanine (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) delta- (δ-) ( 700 )F) Tyrosine (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) delta- (δ-) ( 700 )Y) Selenocysteine (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) delta- (δ-) ( 700 )U) Threonine (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) delta- (δ-) ( 700 )T) Pyrrolysine* (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) delta- (δ-) ( 700 )O) Tryptophan (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) delta- (δ-) ( 700 )W) Valine (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) delta- (δ-) ( 700 )V) https://en.wikipedia.org/wiki/Amino_acid Acid amin Theo mức độ hóa sinh •Kỵ nước •Ưa nước •Lưỡng cực Acid amin kỵ nước Là acid amin khơng phân cực, khơng tích điện Liên kết với LK Vander Waals  Alanin leucine có đặc tính xoắn helix mạnh, proline thấy dạng xoắn  Phenylalanin đơi tham gia vào tương tác cực Acid amin ưa nước  Là a.amin phân tử có tính phân cực tích điện=> hịa tan nước Liên kết với chủ yếu LK hydro  Một số acid amin thay đổi phụ thuộc môi trường pH:Aspartic, glutamic, lysine  Histidine a.amin linh hoạt  Serine, threonine, glutamine & aspagagine khơng ion hóa liên kết hydro.Cysteine, histidine thường thấy hoạt động enzyme anion thiolate nuclephile mạnh từ acid amin tự nhiên Liên kết peptide Sự phân cực liên kết peptit đóng góp quan trọng vào hoạt động protein gấp lại Liên kết peptide 1.6 Liên kết peptide  -CO-NH- mặt phẳng peptide  Φ: Góc liên kết N – Ca với liên kết peptit liền kề  Ψ: góc liên kết C – Ca với liên kết peptit  Sự kết hợp hạn chế đáng kể số lượng cấu trúc gấp cuộn => chuỗi polypeptide có cấu hình định CÁC LIÊN KẾT DUY TRÌ CẤU TRÚC GẤP CUỘN PROTEIN Các liên kết Tương Tác Cộng Hóa Trị: Disulfit  Cầu disulfua: liên kết cộng hóa trị hình thành nhóm –S – H bị khử hai gốc cysteine phản ứng với để tạo liên kết –S – S– bị oxy hóa ... góc liên kết C – Ca với liên kết peptit  Sự kết hợp hạn chế đáng kể số lượng cấu trúc gấp cuộn => chuỗi polypeptide có cấu hình định CÁC LIÊN KẾT DUY TRÌ CẤU TRÚC GẤP CUỘN PROTEIN Các liên kết. .. Sự phân cực liên kết peptit đóng góp quan trọng vào hoạt động protein gấp lại Liên kết peptide 1.6 Liên kết peptide  -CO-NH- mặt phẳng peptide  Φ: Góc liên kết N – Ca với liên kết peptit liền... Liên kết peptide  Việc tổng hợp, phân giải liên kết peptit kiểm soát enzym  Sự hình thành liên kết peptit bị đảo ngược cách bổ sung nước  Các liên kết peptit bền nước pH trung tính Liên kết