Đang tải... (xem toàn văn)
ChươngChương 1 Protein (1 Protein (peptitpeptit)) KhKhááii niniệệmm chungchung AxitaminAxitamin Cấu trúc phân tử Protein3 1 Tính chất, vai trò của Protein4 Phân loại Protein 5 2 ●● Pro là những chất c[.]
Chương Protein (peptit) Khái niệm chung Axitamin Cấu trúc phân tử Protein Tính chất, vai trò Protein Phân loại Protein Khái niệm chung ● Pro chất có trọng lượng phân tử lớn thể sống Chúng tạo thành từ axitamin (AA) theo liên kêt LK peptit ●Protein = Polypeptit chứa nhiều liên kết peptit ● Nhân hình thành từ Pro + A nucleic Sinh trưởng phát triển phân chia TB Sự phân chia nhân Pro, A.nucleic giữ vai trị chủ đạo Virus ko có nhân, thành phần gồm: Pro, a Nucleoprotein ● Protein có tính xúc tác (# chất khác) Mọi qt TĐC thể cần có Enzyme xúc tác mà chất Pro ● Pro có tính đặc hiệu (a nucleic có tính đặc hiệu) Khái niệm chung Đặc tính Pro giúp chúng mang chất sống ● Tính đa dạng cấu trúc Tính đặc hiệu cao lồi ● Có đa dạng biến đổi lý hóa học ● Khả tương tác nội phân tử ● Thích ứng cao với thay đổi bên k tái lập t thái ban đầu Khả tương tác với h/c hóa hoc khác để hình thành phức hợp cấu trúc phân tử ● ● Tính xúc tác nhiều t/c khác Axitamin Đặc tính Pro giúp chúng mang chất cảu sống ● Là đơn vị cấu tạo Protit Khái niệm: AA axit hữu chứa nhóm amin (NH2) nhóm COOH ● CT tổng quát H2NCHRCOOH ● CT cấu tạo ● ● Trong AA nhóm H2N gắn vào nguyên tử C vị trí 2, 3, 4… ta có α, β, γ … a.amin tương ứng Trong gốc R có chứa nhóm OH, gốc Phenyl (C6H5), gốc thiol (SH)… ● AA có nhóm H2N nhóm COOH ● ● Tới tìm 20 AA khác Protit sinh vật sống ● Các AA cấu tạo nên Pro phần lớn α AA (20 loại) khoảng ½ số tổng hợp TV AA không thay PHILL MT VAT Axitamin Tên Nhóm I Hydocarbon Kí hiệu Cơng thức cấu tạo Tính ưa nước Axitamin Nhóm II A.A chứa S Nhóm III A.A chứa OH Axitamin Nhóm IV A.A mang tính Acid Nhóm V A mít Axitamin Nhóm VI A.A mang tính Bazơ Nhóm VII A.A vịng Axitamin Nhóm VIII A.A thơm Axitamin Ko phân cực & kị nước (Nonpolar & hydrophobic) 12 AA lại phân cực, ưa nước (Polar & hydrophilic) Acidic (carboxy group) Basic “amine" group AMINO ACID BIOSYNTHESIS OVERVIEW (USE OF COMMON INTERMEDIATES) GLUCOSE GLUC-6-PHOSPHATE RIB-5-PHOS→ HIS 3-PHOSPHOGLYCERATE SERINE GLYCINE E-4-PHOS + PEP CYSTEINE PHE→TYR PYRUVATE ALA TRP VAL CITRATE LEU, ILE ↓ OXALOACETATE, -KETOGLUTARATE ASP, ASN, GLU, GLN, PRO, ARG, LYS, THR, MET Sinh tổng hợp Protein • Là qt phiên dịch tức gắn gốc A.Amin theo thứ tự định thành chuỗi polypeptit đặc hiệu mã hóa ARNm • Nghiên cứu qt sinh tổng hợp Pro thực chất n/cứu chế sinh tổng hợp mạch polypeptit (cấu trúc bậc Pro) Một số khái niệm • • - Gen: Là đoạn ADN mã hóa cho chuỗi A.Amin p.tử Pro Hai qt tổng hợp Pro: Sao mã giải mã Sao mã (transcription): Sao chép thông tin DT từ ADN sang ARNm, xảy nhân Giải mã (translation): Tổng hợp Pro từ khuôn ARNm, xảy TBC Mã DT (mã ba, CODE): ADN chứa nucleotit xắp xếp theo mã ba, mã tương ứng với A.Amin Codon: Bộ ba mã hóa cho A.amin ARNm Hầu hết A.amin có codon; có 20 A.amin có khoảng 64 mã khác nhau, Các mã thống cho hầu tất thể sống pre-RNA molecule exon intron exon intron exon intron intron exon exon splicesome splicesome exon exon exon exon Mature RNA molecule • • • Pre-mRNA chứa phần introns & exons Exons mã hóa cho Pro, cịn introns khơng Cắt phần Introns splicesome-enzyme sau nối phần exons lại (ARN processing) để tạo thành mature RNA TBC (cytoplasm) ARNm • • • • mRNA Mang thông tin DT để tổng hợp nên pro đặc hiệu Chứa khoảng 500 to 1000 nucleotides Codon khởi đầu: AUG Codon kết thúc: UAA, UAG, or UGA start codon A U G G G C U C C A U C G G C G C A U A A codon protein methionine codon codon glycine serine codon isoleucine codon codon glycine alanine codon stop codon Primary structure of a protein aa1 aa2 aa3 peptide bonds aa4 aa5 aa6 ARNr - ARNr tổng hợp nhân t/d ARN polymeraza - Ribosom gồm tiểu phần lớn tiều phẩn nhỏ Các tiểu phần tạo nên ARNr Pro ARNr: chiếm 40%, Pro: 60% Cả hai tiểu phần giúp Ribosome kết hợp với ARNm ARNt Các vị trí: E P, A Các giai đoạn qt sinh tổng hợp Pro Giai đoạn hoạt hóa A.Amin Giai đoạn mở đầu chuỗi polypeptit Giai đoạn kéo dài chuỗi Polypeptit Giai đoạn kết thúc chuỗi polypeptit Giai đoạn hoạt hóa A.amin • Hoạt hóa tất A.Amin cần thiết (20 A.Amin) nghĩa tạo thành Aminoacid Adenilat B1: AA + ATP Amioacyl-adenylat (aa-AMP) + PP B2: aa-AMP + ARNt Amioacyl-ARNt + AMP AA + ATP + ARNt Amioacyl-ARNt + AMP+ P-P • Qt xúc tác Ez amioacyl-ARNt synthetaza, Ez có tính đặc hiệu cao với p.tử A.Amin, có nghĩa A.amin đòi hỏi ARNt định muốn gắn gốc Amin vào ARNt đòi hỏi amioacyl-ARNt synthetaza tương ứng • Ở p.tử ARNt, ln kết thúc C-C-A Bộ ba đặc trưng cường độ TĐC cao, dễ dàng bị loại trừ dễ dàng bị kết hợp vào chuỗi polypeptit p.tử ARNt, khơng có ba C-C-A p.tử ARNt p.ứng với Aminoacyl-adenylat Genetic Code Giai đoạn mở đầu chuỗi -Yêu cầu: - ARNm - Met-ARNt (TV) (N-formyl-Met-ARNt (VK) -Tiểu phần 50S 30S dạng phân ly B1: Hình thành phức hợp 30S-ARNm t/d yếu tố mở đầu F3, tiểu phần 30S l.kết với codon khởi điểm (ở đầu 5’) ARNm đầu C5 để tạo thành phức 30S-ARNm Initiation factors B2: Hình thành phức hợp mở đầu Met-ARNt-30S-ARNm Phức hợp 30S-ARNm k.hợp aa-ARNt mở đầu (Met-ARNt or FMet-ARNt) tác dụng yếu tố mở đầu F1, F2 Met-ARNt-30S-ARNm B3: Hoàn thiện máy sinh tổng hợp Pro Phức hợp Met-ARNt-30S-ARNm kết hợp với tiểu phẩn 50S Ribosom 70S hoạt động F3 TQ: 30S + ARNm 30S-ARNm F1, F2 GTP Met-ARNt-30S-ARNm + Met-ARNt Met-ARNt-70S-ARNm F1, F2, F3 - IF1 giúp tiểu đơn vị nhỏ gắn vào mRNA ngăn cản tRNA gắn vào vị trí A tiểu đơn vị nhỏ - IF2 protein gắn thủy phân GTP IF2 thúc đẩy liên kết fMet-tRNAifMet tiểu đơn vị nhỏ, ngăn cản AA-tRNA khác đến gắn vào tiểu đơn vị nhỏ - IF3 ngăn cản tiểu đơn vị nhỏ tái liên kết với tiểu đơn vị lớn gắn với tRNA mang amino acid IF3 gắn vào tiểu đơn vị nhỏ vào cuối vịng dịch mã trước, giúp tách ribosome 70S thành tiểu đơn vị lớn tiểu đơn vị nhỏ Khi tiểu đơn vị nhỏ gắn ba yếu tố khởi đầu, gắn tRNA khởi đầu mRNA Sự gắn hai RNA hoàn toàn độc lập với Kéo dài B1: Gắn aa2-ARNt vào Ribosom A Cần GTP cung cấp NL, yếu tố kéo dài EFT, EF-G, Mg2+ B2: Tạo thành l.kết Peptit Dưới t/d Ez peptidyl transferaza, l.kết peptit tạo thành NH2 aa2 (vị trí A) với nhóm COOH aa1 (Met), g/p ARNt tự P B1 B3 Elongation factors B3: Sự chuyển vị Sau l.kết peptit hình thành, peptidyl-ARNt v.trí A Ribosom trượt ARNm đến codon đẩy peptidyl-ARNt sang P ARNt tự bị đẩy khỏi Ribosom A trống gặp codon sẵn sàng nhận aa3-ARNt với anticodon phù hợp với codon lại bắt đầu chu kỳ Quá trình lặp lại nhiều lần, lần ứng với gắn thêm aa vào peptidyl-ARNt NH2 aa-ARNt A gắn với nhóm COOH peptidyl-ARNt P đẩy ARNt tự B2 Giai đoạn kết thúc -Mạch polypeptit tiếp tục kéo dài codon kết thúc ARNm xuất hiên A Khơng có aa-ARNt vào A -Các yếu tố kết thúc R liên kết với Ribosom làm dễ dàng thủy phân l.kết este polypeptit ARNt - Chuỗi Polypeptit giải phóng, ARNm ARNt tách khỏi Ribosom, Ribosom 70S lại phân ly thành 30S 50S lại tham gia vào tổng hợp Pro - Chuỗi polypeptit sau tách khỏi Ribosom cuộn lại tạo thành cấu trúc bậc 2, Amino acids are stripped of their carbon The Urea Cycle Phân giải acid amin Mạch C 11 20 AA chuyển hóa thành pyruvate or acetyl-CoA Những chất sau vào chu trình Creb để tạo lượng AA cịn lại chuyển hóa thành hợp chất trung gian chu trình creb ketoglutarate, fumarate, succinyl-CoA, and oxaloacetate, chất sử dụng để tổng hợp Gluxit cách chuyển hóa oxaloacetate to phosphoenolypyruvate The net reaction is nitrogen assimilation