Bài giảng: CẤU TRÚC, CHỨC NĂNG, VÀ SINH TỔNG HỢP PROTEIN pot

CẤU TRÚC, CHỨC NĂNG, VÀ SINH TỔNG HỢP PROTEIN ThS.BS.Đỗ Thị Thanh Thủy NỘI DUNG BÀI GIẢNG CẤU TRÚC CỦA PROTEIN Bốn bậc cấu trúc của protein Các liên kết trong phân tử protein CHỨC NĂNG CỦA PROTEIN Mối liên quan giữa cấu trúc và chức năng của protein SINH TỔNG HỢP PRTEIN Sinh tổng hợp protein Các biến đổi để tạo protein chức năng TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ môn Hóa sinh, Đại học Y Dược TP. HCM. (2005), Hóa sinh Y học . Nhà xuất bản Y học. Bruce A (2002), Molecular biology of the cell . 4nd Edition. Garland Publishing, Inc., New York and London. Branden C, Tooze J (1999), Introduction to Protein Structure , second edition. Garland Publishing. Cantor C and Schimme P, Biophysical Chemistry: Part I: The Conformation of Biological Macromolecules, 1st edition, W. H. Freeman. Gary Walsh, (2002), Proteins: Biotechnology and Biochemistry. John Wiley and Sons Ltd. MỤC TIÊU BÀI GIẢNG 1. Nêu được bốn bậc cấu trúc của protein và các liên kết trong phân tử protein. 2. Nêu được mối liên quan giữa cấu trúc và chức năng của protein 4. Mô tả được các bước trong quá trình sinh tổng hợp protein Và một số biến đổi để tạo protein chức năng SINH TỔNG HỢP PROTEIN GENOMICS VÀ PROTEOMICS GENOMICS VÀ PROTEOMICS GENOME Bộ gen (hệ gen) GENOMICS Nghiên cứu về bộ gen (hệ gen) PROTEOME Bộ protein của tế bào hay mô PROTEOMICS Nghiên cứu về bộ protein của các loài 3 billion base pair => 6 G letters & 1 letter => 1 byte The whole genome can be recorded in just 10 CD-ROMs! GENOMICS VÀ PROTEOMICS GENOMICS VÀ PROTEOMICS Năm 2003, bộ gen người được giải mã, chứa khoảng 3 tỉ cặp base, ước tính khoảng 20.000 đến 25.000 gen. Bộ protein phức tạp hơn nhiều Do vị trí splicing khác nhau Do biến đổi sau dịch mã Ước tính >100.000 phân tử protein khác nhau (Feb 12, 2008, có 48891 Cấu trúc protein trong PDB) CẤU TRÚC CỦA PROTEIN Cấu trúc bậc III (Tertiary structure) Biểu thị cấu trúc ba chiều của một chuỗi polypeptid, và tính ổn định của cấu trúc này nhờ các liên kết yếu giữa các chuỗi Cấu trúc bậc II (Secondary structure) Biểu thị cấu trúc thông thường của một chuỗi polypeptid (gồm xoắn a, lá gấp b, và các xoắn hay vòng hình chữ U) Cấu trúc bậc IV (Quaternary structure) Protein có nhiều chuỗi polypeptid có cấu trúc bậc ba Cấu trúc bậc I (Primary structure) Trình tự AA và các vị trí liên kết hóa trị (chủ yếu là liên kết disulfit) trong chuỗi polypeptid CẤU TRÚC PROTEIN Cấu trúc bậc I Cấu trúc bậc II Cấu trúc bậc III Cấu trúc bậc IV CẤU TRÚC PROTEIN Motifs: các dạng cấu trúc bậc 2 trong nhiều polypeptid. HAIRPIN BETA SHEET motif helix-loop-helix motif gắn Calci CẤU TRÚC PROTEIN Domains là những vùng chức năng của polypeptid Pyruvate kinase có 3 domain [...]... Yonath Cấu trúc và chức năng của Ribosome Hiểu được những vấn đề cơ bản trong STH protein BIẾN ĐỔI TẠO PROTEIN CHỨC NĂNG Protein sẽ gấp và xoắn (folding: α helices, β sheets…) và biến đổi (phosphoryl, carboxy, carbohydrates) BIẾN ĐỔI TẠO PROTEIN CHỨC NĂNG     Protein có khuynh hướng gấp và xoắn thành cấu hình có năng lượng tự do thấp nhất Protein bắt đầu gấp và xoắn từ khi đang được tổng hợp Protein. .. TRONG PT PROTEIN LK Peptid LIÊN KẾT TRONG CẤU TRÚC PROTEIN LK giữa các nhóm kị nước và Lực van der Waals Trục LK Peptid LK Hydro LK Disulfid LK muối (LK ion) LIÊN KẾT TRONG PT PROTEIN LIÊN QUAN GIỮA CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG CỦA PROTEIN Protein có vai trò quan trọng trong cơ thể  Mỗi protein có một cấu trúc ba chiều duy nhất được xác định bởi trình tự aa  Cấu trúc của protein liên quan chặt chẽ với chức. .. Transcription (Retrovirus) (David Baltimore và Howard Temin) RNA Protein RNA viruses Prions: scrapie và mad cow Stanley Pruisner 1997 Nobel Prize THÀNH PHẦN SINH TỔNG HỢP PROTEIN RIBOSOME (rARN) tARN mARN Codon-anticodon SINH TỔNG HỢP PROTEIN GIAI ĐOẠN KHỞI ĐẦU Yếu tố khởi đầu: IF-1, IF-2, IF-3  mRNA gắn vào tiểu đơn vị nhỏ của Ribosome  Tiểu đơn vị lớn gắn vào tạo Ribosome hoàn chỉnh  Tín hiệu codon... AUG)  tRNA với anticodon UAC và methionine gắn vào codon khởi đầu ở vị trí P SINH TỔNG HỢP PROTEIN GIAI ĐOẠN KÉO DÀI Yếu tố kéo dài: EF-Tu (EF thermo unstable) EF2: chuyển vị  Vị trí A rỗng, chấp nhận tARN gắn aa kế tiếp  Cả 2 vị trì P và A đều gắn với các tARN có chứa AA  Liên kết PEPTID được tạo thành giữa 2 AA  tARN ở vị trí P rời ra và phóng thích SINH TỔNG HỢP PROTEIN GIAI ĐOẠN KÉO DÀI  tARN... tổng hợp Protein đưa các phần kỵ nước vào trong để tạo dạng α helix Hầu hết protein đều có dạng cấu trúc bậc 2: α helice và β sheet SỐ PHẬN CỦA PROTEIN SAU GIẢI MÃ BIẾN ĐỔI TẠO PROTEIN CHỨC NĂNG chaperonin BIẾN ĐỔI TẠO PROTEIN CHỨC NĂNG THOÁI HÓA PROTEIN Proteasome SỐ PHẬN CỦA PROTEIN SAU GIẢI MÃ Amyotrophic lateral sclerosis SOD1 (Superoxide dismutase 1) gắn Cu và Zn, phân hủy các gốc superoxide tự... chặt chẽ với chức năng của nó  Cấu trúc của protein có thể được tiên đoán nhờ các chương trình tin sinh học  LIÊN QUAN GIỮA CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG CỦA PROTEIN Example of enzyme reaction substrates enzyme A enzyme B enzyme A Binding to A Hormone receptor Antibody HbA HbS OXY-STATE DEOXY-STATE LUẬN THUYẾT TRUNG TÂM Central Dogma of Biology DNA transcription RNA translation Protein Replication Chuyển mã... di chuyển đến vị trí P  Mã ba mới ở vị trí A thu hút phức hợp tARN-AA mới SINH TỔNG HỢP PROTEIN GIAI ĐOẠN KẾT THÚC Yếu tố kết thúc: RF1 RF2 RF3 UAA UAG UGA  Đoạn polypeptid tiếp tục kéo dài, cho đến khi gặp stop codon ở vị trí A, không có phức hợp tRNA-AA nào gắn vào vị trị này  Đoạn polypeptid được phóng thích POLYSOM 30 năm nghiên cứu cấu trúc của Ribosome EM: Electron Microscopy Nobel hóa học . CẤU TRÚC, CHỨC NĂNG, VÀ SINH TỔNG HỢP PROTEIN ThS.BS.Đỗ Thị Thanh Thủy NỘI DUNG BÀI GIẢNG CẤU TRÚC CỦA PROTEIN Bốn bậc cấu trúc của protein Các liên kết trong phân tử protein CHỨC. giữa cấu trúc và chức năng của protein 4. Mô tả được các bước trong quá trình sinh tổng hợp protein Và một số biến đổi để tạo protein chức năng SINH TỔNG HỢP PROTEIN GENOMICS VÀ PROTEOMICS GENOMICS. NĂNG CỦA PROTEIN Mối liên quan giữa cấu trúc và chức năng của protein SINH TỔNG HỢP PRTEIN Sinh tổng hợp protein Các biến đổi để tạo protein chức năng TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ môn Hóa sinh, Đại