BG proteins hóa sinh dược sĩ đại học

Amino acids, peptides proteins Đặc điểm Amino Acids • Khả tạo polimer: liên kết peptide Tính acid-base Trạng thái tích điện zwitterions : amino acids đẳng điện • C Bất đối  α-carbon bất đối (ngọai trừ glycine) Nhóm carboxyl Nhóm amino α-carbon Khung carbon Amino Acid Enantiomers •Steroisomers / enantiomers •Hệ thống sinh học tổng hợp sử dụng L-aminoacids Phân lọai Amino Acid • • • • • Aliphatic Vòng thơm Chứa Sulfur Phân cực Kỵ nước Tính basic/acidic Ưa nước Amino Acid “cần thiết” “không c ần thiết” • • Cần thiết: histidine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, threonine, tryptophan, valine Không cần thiết: alanine, arginine*, aspartate, asparagine, cysteine*, glutamate, glutamine, glycine*, proline*, serine, tyrosine* Amino Acid hay bất thường Homocystein Đường cong trạng thái acid-base Alanine pK1 carboxylic acid = pK2 nhóm amino = 10 pI = (pK1+ pK2)/2 pI (điểm đẳng điện) = giá trị pH mà tổng số điện tích dương điện tích âm tập hợp phân tử Các tiểu đơn vị Mb Hb tương đồng cấu trúc •8 chuỗi alpha-helices •Chứa nhóm heme •Mb monomeric protein •Hb heterotetramer (α 2β 2) myoglobin hemoglobin Nhóm Heme • • • • ++ Heme = Fe liên kết với vòng tertapyrrole (phức hợp protoporphyrin IX) Heme liên kết không cộng hóa trị với protein globin thông qua aa Histidine ++ O2 liên kết không cộng hóa trị với heme Fe , ổn định nhờ liên kết Hydro với nhóm aa Histidine khác Nhóm Heme nằm hốc kỵ nước protein globin Đường cong liên kết Oxygen •Mb có đường cong liên kết O2 dạng hyberbol •Mb liên kết với O2 chặt chẽ Giải phóng áp suất pO2 thấp •Hb có đường cong liên kết O2 dạng sigmoidal •Hb có lực cao với O2 áp suất pO2 cao (ở phổi) •Hb có lực thấp với O2 áp suất pO2 thấp (ở mô) Đường cong liên kết Oxygen Đường cong liên kết Oxygen O2 gắn với Hb thể tính hợp tác tích cực • • • • • Hb gắn với phân tử O2 Ái lực với O2 gia tăng phân tử O2 gắn thêm vào Sự tăng lực thay đổi cấu hình Dạng Deoxygenated = Dạng T (tense) = lực thấp Dạng Oxygenated = Dạng R (relaxed) = lực cao O2 gắn với Hb thể tính hợp tác tích cực Tương tác Allosteric • • • • • Tương tác Allosteric xảy phân tử chuyên biệt gắn vào protein điều tiết hoạt động protein Allosteric modulators or allosteric effectors Gắn thuận nghịch vào vị trí khác với vị trí chức hay vị trí hoạt động Sự điều hòa hoạt động xảy thay đổi cấu hình protein 2,3 bisphosphoglycerate (BPG), CO2 protons allosteric effectors Hb gắn với O2 Hiệu ứng Bohr • CO2 tăng làm giảm pH - CO2 + H2O HCO3 • • + Ở pH thấp, số amino acid bị proton hóa, làm cho Hb chuy ển thành dạng cấu hình T (ái lực thấp) HCO3- kết hợp với nhóm N-terminal alpha-amino hình thành nhóm carbamate N3H • + H + - + HCO3  NHCOO Carbamation làm ổn cấu hình T - • • • • • Bisphosphoglycerate (BPG) BPG liên quan đến thích nghi với biến đổi môi trường độ cao so với mực nước biển BPG gắn với Hb làm giảm lưc O2 BPG gắn hốc tiểu đơn vị beta-Hb Làm bền cấu hình T Hb thai nhi (α2γ2) có lực thấp với BPG, cho phép thai nhi cạnh tranh O2 với Hb mẹ (α2β2) thai Các đột biến gene α- hay βglobin gây bệnh • Thiếu máu hồng cầu hình liềm: E6 thành V6 • V6 liên kết với túi kỵ nước Hb dạng deoxy • Polymerizes để hình thành sợi dài • Gây nên tế bào hồng cầu hình liềm • Bệnh nhân hồng cầu hình liềm có khả kháng với bệnh sốt rét:tế bào dễ vỡ, hỗ trợ ký sinh trùng d i t i o n a l d e t a i l s s e e : D y k e s ,  G ,  C r e p e a u ,  R H   a n d   E d e l s t e i n ,  S J   ( )   N a t u r e , [...]... kết peptide sinh năng lượng nhưng phản ứng không có xúc tác xảy ra chậm Chất xúc tác tốt: HCl Amino acids cần được họat hóa bởi ATP để kết hợp thành proteins Enzyme và hóa chất làm đứt gãy liên kết peptide Đường cong trạng thái acid-base của một Tetrapeptide +H3N-Glu-Gly-Ala-Lys-COO- Proteins có pIs Protein: cấu trúc và chức năng Thuật ngữ • • Cấu hình: sự sắp xếp trong không gian của các nguyên t ử... Peptides: 2 – 50 amino acids Proteins: >50 amino acids Amino acid có nhóm α-amino tự do: amino-terminal hay N-terminal (đ ầu N) Amino acid có nhóm α-carboxyl tự do: carboxyl-terminal hay C-terminal residue (đầu C) Mã 3 chữ cái: Met-Gly-Glu-Thr-Arg-His Mã 1 chữ cái: M-G-E-T-R-H Sự hình thành liên kết Peptide Độ ổn định và sự hình thành liên kết peptide • • • Sự thủy phân liên kết peptide sinh năng lượng nhưng... hemoglobin Vận chuyển qua màng – Na+/K+ ATPases Chất độc – nọc rắn, ricin Co cơ, vận động – actin, myosin Hormones – insulin Proteins dự trữ – seeds and eggs Bảo vệ cơ thể – antibodies (kháng thể) 4 bậc cấu trúc protein Cấu trúc bậc 1 Cấu trúc bậc 3 Cấu trúc bậc 2 Cấu trúc bậc 4 Liên kết không hóa trị có vai trò quan trọng trong việc hình thành cấu trúc protein • • • van der Waals: tương tác (hút và đẩy) giữa