Đề tài phân loại protein

Phân loại protein GVGD: TS Trần Bích Lam MỤC LỤC PHÂN LOẠI PROTEIN .2 Phân loại theo thành phần hóa học .2 Protein đơn giản .2 Protein phức tạp Phân loại theo hình dạng .12 Protein dạng sợi 12 Protein dạng cầu 16 Phân loại theo giá trò dinh dưỡng .18 Ý NGHĨA CỦA VIỆC PHÂN LOẠI PROTEIN .19 TÀI LIỆU THAM KHẢO 20 PHÂN LOẠI PROTEIN I PHÂN LOẠI THEO THÀNH PHẦN HOÁ HỌC: 1.PROTEIN ĐƠN GIẢN: Trang Phân loại protein GVGD: TS Trần Bích Lam Protein đơn giản(homoprotein) protein có phân tử chứa amino acid a ALBUMIN: Albumin Monome Dime Là protein dạng cầu, gan sản xuất gọi Albumen, khối lượng phân tử khác nhau, từ 12000 – 60000 Da, lên đến 170000 Da Tan nước, đông đun nóng, bò kết tủa nồng độ muối (NH4)2SO4 cao (70 – 100% độ bão hoà) Có mô tế bào động, thực vật, ovalbumin lòng trắng trứng (50%), albumin huyết (serum albumin) máu, lactalbumin sữa, legumelin loại đậu, leucosin hạt lúa mì Albumin chiếm khoảng 60% protein huyết tương Lúa mì Lú Yế a Lúa n Lú mạ Ngô mạch mạc a ch h đen Glx 21 23 14 13 15 13 Pro 10 12 Gly 7 10 13 10 10 Cys 2 Lys 3 5 Bảng 1: Thành phần acid amin albumin số loại hạt (% mol) CHỨC NĂNG CỦA ALBUMIN:  Điều hoà phân phối nước thể  Duy trì áp suất thẩm thấu  Vận chuyển: - Hormone tuyến giáp - Các hormone khác, đặc biệt hormone tan chất béo - Acid béo - Bilirubin chưa kết hợp - Các chất ảnh hưởng đến hệ thần kinh Trang Phân loại protein GVGD: TS Trần Bích Lam  Kết hợp với ion Ca2+  Làm chất đệm pH b GLOBULIN: M từ 100 000 – 300 000 Da, không tan tan nước, không tan acid loãng, tan dung dòch loãng muối trung hoà (NaCl, KCl, Na2SO4, K2SO4), thường bò kết tủa nồng độ (NH 4)2SO4 bán bão hoà, bò đông nhiệt độ Là nhóm protein hình cầu, có huyết máu, lòng trắng trứng… Ở thực vật, Globulin có đặc biệt hạt họ đậu, chiếm khoảng 60-80% protein tổng số hạt Ở nhiều hạt hoà thảo, Globulin chiếm khoảng từ 2-13% protein tổng số hạt, chủ yếu tập trung tầng aloron hạt Là nhóm protein huyết tương máu, nồng độ đo tượng điện chuyên để chẩn đoán bệnh nghiêm trọng Những dạng Globulin quan trọng Globulin miễn dòch – Immunoglobulin (Ig), kháng thể hệ thống miễn dòch Chúng chia thành dạng dựa cấu trúc: IgA, IgD, IgE, IgG, IgM IgD hay γglobulin dạng phổå biến nhất, chiếm 70% tổng số globulin miễn dòch máu Những dạng globulin khác liên quan đến việc vận chuyển chất lipid, hormone ion vô Lúa mì Lú Yế a Lúa n Lú mạ Ngô mạch mạ a ch ch đen Glx 16 17 13 16 15 11 Pro 6 Gly 9 10 10 10 11 Cys 4 Lys 4 5 Bảng 2: Thành phần acid amin globulin số loại hạt (% mol) c PROLAMIN: Không tan nước dung dòch muối loãng, tan ethanol isopropanol 70-8, chứa phần lớn acid amin proline glutamine (tên prolamin bắt nguồn từ ghép tên acid amin trên), chứa lượng nhỏ arginine, lysine, histidine Hầu có phần nội nhũ chứa tinh bột hạt hoà thảo, ví dụ: gliadin hạt lúa mì, hordein đại mạch, zein ngô Lúa mì Lú Lúa Yế Lú Ngô a mạch n a mạc mạc Trang Phân loại protein GVGD: TS Trần Bích Lam h đen h Glx 38 36 36 35 20 20 Pro 17 19 23 10 10 Gly Cys 2 1 Lys 1 1 trace Bảng 3: Thành phần acid amin prolamin số loại hạt (% mol) + GLIADIN Trong lúa mì prolamin có nhóm chính:  Gliadin α, β, γ: M từ 30000 – 45000 Da  Gliadin w: M từ 60000 – 80000 Da Khi hình thành mạng lưới gluten, gliadin liên kết với cầu hydro gốc glutamine, tạo sợi có phân tử lượng hàng triệu dalton • Gliadin α, β, γ: * 20 acid amin tạo thành “peptide tín hiệu ưa béo” Peptide có gốc lysine đầu N, tiếp đến acid amin ưa béo, cuối gốc alanine nối với protein * Có cầu nối disulfur làm cấu trúc bậc ba chặt bền • Gliadinw: * Hàm lượng glutamine proline cao * Phần lớn gốc acid glutamic acid aspartic dạng amide * Chứa cầu disulfur d GLUTELIN: Là protein thực vật, có hạt hoà thảo số hạt khác, tan dung dòch kiềm acid loãng Ví dụ: glutenin lúa mì, orizenin lúa Lú Yế a Lúa Lúa n Lú mạc Ngô mì mạch mạc a h h đen • • Glx 31 20 25 19 16 16 Pro 12 10 15 12 Gly 8 Cys 1 1 Lys 3 Bảng 4: Thành phần acid amin glutelin số loại hạt (% mol) + GLUTENIN Khi phá huỷ cầu disulfur phân tử glutenin ta thu 15 tiểu đơn v Kiểu A: Không tan ethanol, M thấp (10 000 – 70 000 Da), giàu acid amin c Kiểu B: Không tan ethanol, M cao (60 000 – 140 000 Da), giàu Trang Phân loại protein • GVGD: TS Trần Bích Lam glycine, proline, glutamine, nghèo cystein, tỉ lệ xoắn α phân tử thấp (10 – 15%) Kiểu C: Tan ethanol, M từ 35000 – 45 000 Da e HISTONE: Histone protein kiềm, chứa nhiều acid amin lysine, arginine Histone dễ tan nước, không tan dung dòch amoniac loãng Có loại Histone: H1, H2A, H2B, H3, H4, Archaeal Histones Hai loại H2A, H2B, H3, H4 gọi hạch histone, tập hợp để hình thành tiểu hạch nucleosome Những histone tập hợp với ADN gọi nhiễm sắc chất Hai loại Histon liên kết H1 liên kết nuclesome nơi vào ADN, cho phép hình thành trật tự cấu trúc cao Hạch nucleosome hình thành từ hai chuỗi H2A-H2B hai chuỗi H3-H4, hình thành hai nửa gần đối xứng cấu trúc thứ ba Histone hạch (H2A, H2B, H3, H4) giống tương đối cấu trúc, bảo tồn trình tiến hoá đặc trưng motif xoắn Histone có kiểu tương tác với ADN: Lưỡng cực xoắn ốc từ vòng xoắn alpha H2B, H3 H4 gây lưới điện tích dương để tích lũy điểm tương tác với điện tích âm nhóm phosphate ADN Liên kết hydro khung xương ADN nhóm amin chuỗi protein histone Tương tác không phân cực histone đường deoxyribose ADN Liên kết muối liên kết hydro chuỗi đường acid amin (đặc biệt Lysine Arginine) phosphate oxygens ADN Sự thêm vào đường rãnh nhỏ không chuyên biệt H3 H2B Nđđuôi bậc đường rãnh nhỏ phân tử ADN Tính tự nhiên cao Histone đóng góp vào hoà tan nước Histone Histone chất cần để chuyển hoá protein sau chuyển hoá enzyme nguyên thuỷ đuôi bậc N Sự biến đổi bao gồm: Methyl hoá, acetyl hoá, phosphoryl hoá, ADP ribosyl hoá Tất ảnh hưởng đến việc quy đònh gen Trang Phân loại protein GVGD: TS Trần Bích Lam Scleroprotein không tan nước, dùng chủ yếu cho mục đích cấu trúc tế bào sống, thường tìm thấy cấu trúc xương, tóc, da, móng,… Các phân lớp scleroprotein là: collagen, elastin, keratin 2.PROTEIN PHỨC TẠP: Phân tử protein phức tạp gồm phần protein, gọi apoprotein v protein, gọi “ nhóm ngoại” a NUCLEOPROTEIN: Nucleoprotein protein có nhóm ngoại axit nucleic, apoprotein polypeptide hay protein có tính kiềm, tìm thấy nhân tế bào tế bào chất nhiễm sắc thể, ribosome virus Nucleoprotein đóng vai trò quan trọng trình tái tạo chép ADN, tạo thành ARN tổng hợp protein Dựa dạng axit nucleic: ta có acid deoxyribonucleic (ADN), acid ribonucleic (AR Dựa chức sinh học phức hợp: ta có deoxyribonucleoprotein (phức hợp ADN protein) ribonucleoprotein (phức hợp ARN protein) ơDeoxyribonucleoprotein  Là thành phần tạo nên vật chất di truyền tất loài sinh vật virus  Có chức sở di truyền hoá học  Hầu khối lượng nhiễm sắc thể thành phần khối lượng ADN  Cấu trúc, hoạt tính enzyme chúng yếu tố cần thiết việc gắn kết, xếp cách thích hợp thông tin di truyền mã hoá cấu trúc phân tử axit nucleic ơRibonucleoprotein  Thường thấy tất tế bào  Đóng vai trò tổ chức trình tổng hợp protein  Việc hình thành phức hợp đòi hỏi tham gia ARN thông tin, ARN vận chuyển ARN ribosome b GLYCOPROTEIN: Trang Phân loại protein GVGD: TS Trần Bích Lam Nhóm ngoại saccharide (monosaccharide, oligosaccharide dẫn xuất chúng) Nhóm ngoại saccharide có vai trò đònh hướng glycoprotein màng giữ nhiệm vụ “nhận biết” tế bào Hàm lượng saccharide phân tử cao (có thể lên đến 80% khối lượng phân tử glycoprotein) Glycoprotein có tất mô động vật, thực vật, vi sinh vật, máu hormone c LIPOPROTEIN: Nhóm ngoại lipid Lipid không tan nước sau kết hợp với protein, phần kỵ nước lipid cuộn vào trong, phần apoprotein tạo thành lớp vỏ bọc xung quanh, vận chuyển môi trường nước, ví dụ máu Trang Phân loại protein GVGD: TS Trần Bích Lam Lipoprotein đóng vai trò quan trọng trình vận chuyển lipid thể, có huyết tương, màng tế bào, óc Trong huyết tương có số lipoprotein khác tỉ trọng có vai trò khác trình vận chuyển lipid Dựa vào tỉ lệ protein lipid, có loại lipoprotein Lipoprotein chứa nhiều protein thuộc nhóm High density lipoprotein, đồng thời phân lượng kích thước phân tử nhỏ loại lipoprotein gồm:  Chylomicrons  Very low density lipoproteins(VLDL)  Intermediate density lipoproteins(IDL)  Low density lipoproteins(LDL)  High density lipoproteins(HDL) d PHOSPHOPROTEIN: Nhóm ngoại acid phosphoric, kết hợp với apoprotein qua liên kết este với nhóm –OH serine threonine Phosphoprotein phổ biến thể sinh vật, tham gia điều hòa nhiều trình quan trọng Ví dụ: Casein sữa, vitelin lòng đỏ trứng Trang Phân loại protein GVGD: TS Trần Bích Lam e METALLOPROTEIN: Trong phân tử metaloprotein có chứa kim loại Fe, Mg, Cu, Zn, Mn, Mo, …Liên kết kim loại apoprotein không bền, liên kết kim loại với protein bền Nguyên tử Zn metalloprotein Nguyên tử Ag metalloprotein N Nguyên tử Cu metalloprotein f CHROMOPROTEIN: Nhóm ngoại hợp chất có màu Tùy theo đặc tính nhóm ngoại, ta có chromoprotein có màu khác Ví dụ: hem (porphirin chứa sắt) có màu đỏ nhóm ngoại myoglobin Các chromoprotein có hoạt tính sinh học cao, tham gia nhiều trình sống quan trọng hô hấp, oxy hoá khử, trình thu nhận ánh sáng (rhodopsin) Trang Phân loại protein GVGD: TS Trần Bích Lam Phân (màu giác cam) gắn màng tế bào Trang 10 tử Rhodopsin vàng) với mạc (màu Phân loại protein GVGD: TS Trần Bích Lam II PHÂN LOẠI THEO HÌNH DẠNG: PROTEIN DẠNG SI: a Collagen: • Protein dạng keo đóng vai trò quan trọng việc tạo thành xương, sụn, da, gân • Là loại protein tìm thấy nhiều loài động vật có xương sống • Phân tử thường chứa chuỗi polypeptide dài, chuỗi có khoảng 1000 acid amin xoắn vòng thành đường xoắn ốc phần, làm cho da gân căng • Khi collagen bò đun sôi, chuỗi bò rút lại tạo thành gelatin Trang 11 Phân loại protein GVGD: TS Trần Bích Lam b Keratin: • Keratin tạo thành lớp da, tóc, vảy, móng lông loài động vật • Keratin xoắn thành vòng cân đối gọi vòng xoắn anpha • Nhằm bảo vệ thể với môi trường, keratin hoàn toàn không tan nước • Với nhiều liên kết disulfide, keratin loại protein bền vững nhất, có khả chống lại hoạt động tác nhân thuỷ phân protein Trang 12 Phân loại protein GVGD: TS Trần Bích Lam c Fibrinogen: • Fibrinogen loại protein huyết tương giúp đông máu • Với xúc tác enzyme thrombin, fibrinogen chuyển hoá thành phân tử tơ huyết protein không tan, tơ huyết liên kết với tạo thành cục máu đông d Protein cơ: Trang 13 Phân loại protein GVGD: TS Trần Bích Lam • Myosin, protein chủ đạo việc co bóp cơ, kết hợp với loại protein khác actin tạo nên actomyosin • Những sợi nhỏ khác chúng rút ngắn tạo nên hoạt động co bóp PROTEIN DẠNG CẦU: a Enzyme: Trang 14 Phân loại protein GVGD: TS Trần Bích Lam Tất enzyme protein dạng cầu kết hợp với chất khác gọi chất nền, có tác dụng xúc tác số lượng lớn phản ứng hoá học thểå b Protein hormone: Các protein có tuyến nội tiết, chúng kích thích quan, kiểm soát hoạt động quan trọng thể Ví dụ: • Insulin điều chỉnh trình chuyển hoá carbohydrate cách kiểm soát lượng glucose máu • Calcitonin tuyến giáp hạ hàm lượng canxi máu • Angiogenin kích thích phát triển mạch máu mô Hình Angiogenin c Kháng thể: Trang 15 Phân loại protein GVGD: TS Trần Bích Lam • Còn gọi globulin miễn dòch • Kháng thể tạo nên hàng ngàn protein khác phản ứng với kháng nguyên • Một đơn kháng nguyên dẫn tới sản xuất hàng loạt kháng thể, chúng bám vào vò trí khác phân tử kháng nguyên, trung hoà tách khỏi máu d Vi ống: • Protein dạng cầu hợp lại thành ống rỗng có lợi cấu trúc tế bào • Vi ống dùng để dẫn chất từ nơi sang nơi khác tế bào • Mỗi vi ống cấu thành từ phân tử hai loại protein hình cầu gần nhau, chúng bắt cặp nối vào đầu vi ống hình thành nên chiều dài yêu cầu Vi ống tạo nên cấu trúc lông mao Cấu tạo vi ống Trang 16 Phân loại protein GVGD: TS Trần Bích Lam III PHÂN LOẠI THEO GIÁ TRỊ DINH DƯỢNG: • Protein hoàn hảo: đủ acid amin không thay thế, tỉ lệ thích hợp Ví dụ: protein trứng, sữa • Protein không hoàn hảo: không đủ acid amin không thay (rau quả), Lysine (ngũ cốc), Methionine (đậu), Tryptophan (bắp) • Protein hoàn hảo: đủ acid amin không thay tỉ lệ không thích hợp Ý NGHĨA CỦA VIỆC PHÂN LOẠI PROTEIN Trang 17 Phân loại protein GVGD: TS Trần Bích Lam Protein có cấu trúc đa dạng phức tạp nên có nhiều cách phân loại Việc phân loại protein giúp ta hiểu rõ cấu trúc chức năng, từ biết ứng dụng protein, phục vụ nhiều lónh vực sống Albumin: • Albumin ứng dụng công nghệ dệt, tạo tính dính thuốc nhuộm, sử dụng trình tinh luyện đường nhiều qui trình quan trọng khác • Ovalbumin sử dụng thực phẩm(ví dụ: rượu), dược phẩm, ngành công nghiệp nghiên cứu khác Những nguyên nhân việc thiếu Albumin: • • • • • Xơ gan Thiếu chất dinh dưỡng Sự tiết mức thận(hội chứng Nephrotic) Sự protein nhiều ruột Tình trạng bệnh cấp tính Ảnh hưởng việc thiếu Albumin: • Chứng sưng mắt cá chân(chứng phù edema) Chất lưu tích luỹ bụng phổi(chứng phù phổi pulmonary edema) • Nếu rối loạn lượng Albumin thể bệnh xơ gan gây cách để chỉnh lượng protein ghép gan 2.Nucleoprotein: Sự phát triển lónh vực nghiên cứu nucleoprotein cung cấp ứng dụng quan trọng việc điều trò bệnh di truyền, bệnh lây lan virus ung thư 3.Lipoprotein: • • • Enzyme lipoprotein lipase enzyme quan trọng việc phân loại hấp thu acid béo, lipoprotein qua gan Qua theo dõi người loài chuột, nhà khoa học đưa kết luận thuyết phục ảnh hưởng lipoprotein lipase việc phân bố mỡ mô mỡ mô thông qua việc nghiên cứu trình chia nhỏ hạt mỡ để dự trữ hay giải phóng lượng Tuy nhiên enzyme gây cân việc trao đổi chất qua màng lipoprotein ảnh hưởng đến tăng cân thể Trang 18 Phân loại protein GVGD: TS Trần Bích Lam TÀI LIỆU THAM KHẢO: • Sách Hóa Sinh Công Nghiệp – Lê Ngọc Tú(chủ biên) • Website: http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Rhodopsin_in_the_membrane.pn g http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Microtuble.jpg http://de.wikipedia.org/wiki/Bild:Serum_Albumin.png http://hsc.usf.edu/CLASS/jennifer/lipomet.htm#TOP#TOP http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Nucleosome_structure.png http://en.wikipedia.org/w/index.php? title=Histone&action=edit§ion=1 http://www.mun.ca/biology/scarr/Histone_Protein_Structure.html http://images.search.yahoo.com/search/images/view?back=http %3A%2F%2Fimages.search.yahoo.com%2Fsearch%2Fimages%3Fp %3Dimages%2Bof%2Blipoprotein%26ei%3DUTF-8%26fr%3Dyfp-t501%26x %3Dwrt&w=338&h=356&imgurl=160.114.99.91%2Fastrojan %2FProt%2FLdl.jpg&rurl=http%3A%2F%2Fwww.megaport.hu %2Fportal%2Fjump.php%3Fsid%3D8539%26url%3Dhttp% Trang 19 Phân loại protein GVGD: TS Trần Bích Lam • Sinh viên thực hiện:  Lê Hoàng Anh - 60500034  Nguyễn Thò Hồng Châu - 60500256  Ngô Anh Thư - 60502874  Nguyễn Anh Thư - 60502875  Vũ Diệu Uyển - 60503471  Hoàng Yến - 60503651 Trang 20 ... keratin 2 .PROTEIN PHỨC TẠP: Phân tử protein phức tạp gồm phần protein, gọi apoprotein v protein, gọi “ nhóm ngoại” a NUCLEOPROTEIN: Nucleoprotein protein có nhóm ngoại axit nucleic, apoprotein... Trang Phân loại protein GVGD: TS Trần Bích Lam e METALLOPROTEIN: Trong phân tử metaloprotein có chứa kim loại Fe, Mg, Cu, Zn, Mn, Mo, …Liên kết kim loại apoprotein không bền, liên kết kim loại. .. (màu Phân loại protein GVGD: TS Trần Bích Lam II PHÂN LOẠI THEO HÌNH DẠNG: PROTEIN DẠNG SI: a Collagen: • Protein dạng keo đóng vai trò quan trọng việc tạo thành xương, sụn, da, gân • Là loại protein