những monomer là acid amin (20 loại) nối với nhau qua liên kết peptide. Một mạch
polypeptide có khoảng 40- 500 acid amin- Các phân tử protein thường có nhiều hơn - Các phân tử protein thường có nhiều hơn một mạch polypeptide, các mạch gắn với nhau nhờ các liên kết yếu, đặc biệt là liên kết hydro.
Các amino acid có chuỗi bên không tích điện;và
Các trường hợp đặc biệt;
Các amino acid có chuỗi bên kỵ nước Cấu tạo chung của một
amino acidNhóm amine: NH2 Nhóm amine: NH2 Nhóm carboxyl: COOH Nhánh bên R Nhánh bên R là phần khác nhau duy nhất giữa 20 loại amino acid, qui định tính chất
Phân tử insulin: ngoài liên kết yếu hydro, 2 mạch polypeptide gắn với nhau nhờ liên kết cộng hoá trị là các cầu disulfide nối giữa các nguyên tử S của
2 amino acid cystein Nhóm có tính kiềm: lysine, arginine, histidine. ở pH
tế bào nhóm amine ở nhánh bên bị ion hoá thành NH3
nên chúng mang điện tích dương.
Nhóm có tính acid: aspartic acid, glutamic acid. Có nhóm carboxyl ở nhánh bên bị ion hoá thành COO-
Nhóm các acid amin trung tính kị nước (không mang điện tích): Alanine, Valine, Leucine,,, có nhánh bên mang các nhóm kỵ nước
Nhóm các acid amin trung tính ưa nước phân cực có nhánh bên mang nhóm OH dễ tạo các liên kết hydro với nước
Các acid amin được phân thành 4 nhóm:
Công thức cấu tạo của 20 amino acid
Amino acid
Amino acid 3 leter3 leter 1 leter1 leter
Valine
Valine ValVal VV
Tyrosine
Tyrosine TyrTyr YY
Tryptophan
Tryptophan TrpTrp WW
Threonine
Threonine ThrThr TT
Serine
Serine SerSer SS
Proline
Proline ProPro PP
Phenylalanine
Phenylalanine PhePhe FF (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Methionine
Methionine MetMet MM
Lysine
Lysine LysLys KK
Leucine
Leucine LeuLeu LL
Amino acid
Amino acid 3 leter3 leter 1 leter1 leter
Isoleucine
Isoleucine IleIle II
Histidine
Histidine HisHis HH
Glycine
Glycine GlyGly GG
Glutamine
Glutamine GlnGln QQ
Glutamic
Glutamic acidacid GluGlu EE
Cysteine
Cysteine CysCys CC
Aspartic acid
Aspartic acid AspAsp DD
Asparagine
Asparagine AsnAsn NN
Arginine
Arginine ArgArg RR
Alanine
Alanine AlaAla AA
Nguồn Codon Nghĩa phổ biến Nghĩa mới
Ty thể ruồi giấm UGA Kết thúc Tryptophan AGA & (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
AGG Arginine Serine AUA Isoleucine Methionine Ty thể động vật
có vú AGA &
AGG Arginine Kết thúc AUA Isoleucine Methionine UGA Kết thúc Tryptophan Ty thể nấm men CUN(1) Leucine Threonine
AUA Isoleucine Methionine UGA Kết thúc Tryptophan Ty thể thực vật
bậc cao UGA Kết thúc Tryptophan CGG Arginine Tryptophan Các nhân của
Protozoa(2) UAA &
UAG Kết thúc Glutamine
Mycoplasma UGA Kết thúc Tryptophan
Các nguyên tắc kết cặp linh hoạt anticodon-codon codon
Base 5' của anticodon Base 3' của codon
G C hoặc U
C G
A U
U A hoặc G
I U, C hoặc A
Ngoài ra còn có một số acid amin nonstandard, trong số đó có 2 acid amin được mã hoá bởi gen, nhưng hiếm gặp trong các phân tử protein:
Selenocysteine(UGA) Pyrrolysine(UAG)
Amino acid derivative
Amino acid derivative Use in industryUse in industry Aspartame
Aspartame(aspartyl(aspartyl-- phenylalanine
phenylalanine--11--methyl ester)methyl ester)
Low
Low--calorie artificial sweetenercalorie artificial sweetener 5
5--HTPHTP(5(5--hydroxytryptophan)hydroxytryptophan) Treatment for depression and the neurologicalTreatment for depression and the neurological problems of
problems ofphenylketonuriaphenylketonuria.. L
L--DOPADOPA(L(L--dihydroxyphenylalanine) dihydroxyphenylalanine) dihydroxyphenylalanine)
Treatment for
Treatment forParkinsonismParkinsonism.. Monosodium glutamate
Monosodium glutamate Food additiveFood additivethat enhances flavor. Confersthat enhances flavor. Confers the taste
the tasteumamiumami.. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Essential
Essential NonessentialNonessential
Isoleucine
Isoleucine AlanineAlanine Leucine
Leucine AsparagineAsparagine Lysine
Lysine AspartateAspartate Methionine
Methionine CysteineCysteine Phenylalanine
Phenylalanine GlutamateGlutamate Threonine
Threonine GlutamineGlutamine Tryptophan
Tryptophan GlycineGlycine Valine
Valine ProlineProline Arginine
Arginine** SerineSerine
Acid amin cần thiết vì cơ thể không thể tổng hợp được chúng thông qua các phản ứng hoá học mà phải lấy từ thực phẩm Cysteine,tyrosine, histidinevàargininelà những amino acid rất cần thiết đối với trẻ em
Trong mạch polypeptide, các acid amin được nối với nhau bởi liên kết peptide (giữa nhóm amine của acid amin này với nhóm carboxyl của acid amin kế tiếp) Mỗi polypeptide có 2 đầu tận cùng: 1 đầu mang nhóm amin tự do (đầu N-terminus), đầu kia mang nhóm carboxyl tự do (đầu C- terminus).
Cấu trúc của protein
Cấu trúc bậc 1: primary structure là số lượng của các mạch polypeptide, số lượng và trình tự của các amino acid trên mỗi mạch
F.Sanger là người xác định được trình tự các acid amin của protein đầu tiên là Insuline (trình tự gồm 51acid amin)
Mạch polypeptide được đun nóng với acid trong 24 giờ, tất cả các liên kết peptide bị thuỷ giải và các acid amin tách rời nhau
Xác định số lượng các loại acid amin, Sanger dùng phương pháp sắc kí
Thuỷ giải không hoàn toàn phân tử insuline thành các đoạn chứa 2, 3, 4 hoặc 5 acid amin. Xác định trình tự các đoạn này và ghép lại tìm các chỗ trùng lặp
Ngày nay, bằng các kỹ thuật tiến bộ và máy tự động xác định trình tự các acid amin đã được chế tạo
Cấu trúc bậc 2: xoắn alpha và beta
Các chuỗi polypeptide cuộn lại với nhau trong một cấu trúc không gian phức tạp
Cấu trúc xoắn alpha (A): mạch được duy trì ở dạng xoắn nhờ các liên kết hydro tạo nên giữa nhóm amincủamột acid amin với oxygen của acid amin thứ 3 ở xa.
Cấu trúc beta (B): các mạch polypeptide xếp cạnh nhau theo cấu trúc phiến nhờ liên
kết hydro A B Cấu trúc bậc 2
Cấu trúc bậc 3:Cấu trúc không gian phức tạp hơn, các mạch polypeptide của chúng cuộn lại phức tạp có dạng cuộn hay khối cầu nhờ các nhóm gốc bên R tích điện và phân cực
Cấu trúc bậc 4: một protein khối cuộn gồm 2 hay nhiều hơn các mạch polypeptide độc lập gắn lại với nhau
Tầm quan trọng của cấu trúc bậc 1:
Phân tử protein có nhiều bậc cấu trúc khác nhau, cấu trúc bậc 1 xác định cấu trúc không gian tự nhiên của phân tử protein. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Nếu mạch polypeptide có 2 đơn vị cysteine, cầu disulfide sẽ hình thành nối 2 mạch, tạo nên một cấu trúc ổn định
Một số protein có khả năng tự phục hồi cấu trúc không gian ba chiều có hoạt tính sau khi bị biến tính
CHỨC NĂNG CỦA PROTEINCác chất xúc tác- enzyme: Các chất xúc tác- enzyme:
- Là nhóm protein lớn nhất và quan trọng nhất, mỗi enzyme xúc tác cho một kiểu phản ứng sinh hoá nhất định
- Ví dụ:-Ribonuclease thủy giải ARN.- Cytochrome C tham gia chuyền điện tử.