PhDecourse.uoi.gr/pluginfile.php/89358/mod_resource/content... · 2015. 1. 9. ·...
Transcript of PhDecourse.uoi.gr/pluginfile.php/89358/mod_resource/content... · 2015. 1. 9. ·...
![Page 1: PhDecourse.uoi.gr/pluginfile.php/89358/mod_resource/content... · 2015. 1. 9. · Διαλέξεις Χημείας -2014 Αγγελική Μαγκλάρα, PhD Εργαστήριο](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052100/6039ec0634ce82303847df8b/html5/thumbnails/1.jpg)
Διαλέξεις Χημείας -2014
Αγγελική Μαγκλάρα, PhD Εργαστήριο Κλινικής Χημείας Ιατρική Σχολή Πανεπιστημίου Ιωαννίνων
![Page 2: PhDecourse.uoi.gr/pluginfile.php/89358/mod_resource/content... · 2015. 1. 9. · Διαλέξεις Χημείας -2014 Αγγελική Μαγκλάρα, PhD Εργαστήριο](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052100/6039ec0634ce82303847df8b/html5/thumbnails/2.jpg)
1. Κατάταξη 2. Λειτουργίες
1. Πεπτιδικές ορμόνες
3. Πεπτιδικός δεσμός
1. Χαρακτηριστικά
2. Cis και trans ισομερή
3. Ramachandran plot
4. Δισουλφιδικός δεσμός
![Page 3: PhDecourse.uoi.gr/pluginfile.php/89358/mod_resource/content... · 2015. 1. 9. · Διαλέξεις Χημείας -2014 Αγγελική Μαγκλάρα, PhD Εργαστήριο](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052100/6039ec0634ce82303847df8b/html5/thumbnails/3.jpg)
Ολιγοπεπτίδια: 2-20 αμινοξέα Ασπαρτάμη: διπεπτίδιο
Γλουταθειόνη: τριπεπτίδιο
Λακτοτριπεπτίδια: γάλα
Ωκυτοκίνη: εννεαπεπτίδιο
Πολυπεπτίδια: 20-50
αμινοξέα Γλυκαγόνο: 29 αμινοξέα
Methyl L-α-aspartyl-L-phenylalaninate
γ-L-Glutamyl-L-cysteinylglycine
![Page 4: PhDecourse.uoi.gr/pluginfile.php/89358/mod_resource/content... · 2015. 1. 9. · Διαλέξεις Χημείας -2014 Αγγελική Μαγκλάρα, PhD Εργαστήριο](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052100/6039ec0634ce82303847df8b/html5/thumbnails/4.jpg)
Πεπτιδικές ορμόνες (~50)
Νευροπεπτίδια Είδος νευροδιαβιβαστών ~100 στα θηλαστικά Παραγωγή και έκκριση από υποθάλαμο Εγκεφαλικές λειτουργίες
Αγγειοσυστολή Ενδοθηλίνες (3 πεπτίδια, 21 αμονοξέα)
▪ Ισχυρή αγγειοσυσπαστική και μέτρια αγγειοδιασταλτική δράση
![Page 5: PhDecourse.uoi.gr/pluginfile.php/89358/mod_resource/content... · 2015. 1. 9. · Διαλέξεις Χημείας -2014 Αγγελική Μαγκλάρα, PhD Εργαστήριο](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052100/6039ec0634ce82303847df8b/html5/thumbnails/5.jpg)
Παράγωγα αμινοξέων
![Page 6: PhDecourse.uoi.gr/pluginfile.php/89358/mod_resource/content... · 2015. 1. 9. · Διαλέξεις Χημείας -2014 Αγγελική Μαγκλάρα, PhD Εργαστήριο](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052100/6039ec0634ce82303847df8b/html5/thumbnails/6.jpg)
Στεροειδείς ορμόνες Παράγωγα αμινοξέων
![Page 7: PhDecourse.uoi.gr/pluginfile.php/89358/mod_resource/content... · 2015. 1. 9. · Διαλέξεις Χημείας -2014 Αγγελική Μαγκλάρα, PhD Εργαστήριο](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052100/6039ec0634ce82303847df8b/html5/thumbnails/7.jpg)
Σχηματισμός πεπτιδικού δεσμού
Πεπτιδικός δεσμός
Oλιγοπεπτίδιο
Ν-τελικό άκρο C-τελικό άκρο
![Page 8: PhDecourse.uoi.gr/pluginfile.php/89358/mod_resource/content... · 2015. 1. 9. · Διαλέξεις Χημείας -2014 Αγγελική Μαγκλάρα, PhD Εργαστήριο](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052100/6039ec0634ce82303847df8b/html5/thumbnails/8.jpg)
Ομοιοπολικός δεσμός
Η υδρόλυσή του είναι πολύ αργή.
Διασπάται από ένζυμα.
Έχει μερικό χαρακτήρα διπλού δεσμού. επίπεδη γεωμετρία
άκαμπτος
συνήθως στην trans ισομορφή
![Page 9: PhDecourse.uoi.gr/pluginfile.php/89358/mod_resource/content... · 2015. 1. 9. · Διαλέξεις Χημείας -2014 Αγγελική Μαγκλάρα, PhD Εργαστήριο](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052100/6039ec0634ce82303847df8b/html5/thumbnails/9.jpg)
Σταθεροποιείται µε συντονισµό δύο µεσοµερικών µορφών C – N δεσµός έχει 40% χαρακτήρα διπλού δεσµού και ο C=O
40% χαρακτήρα απλού δεσµού -NH δεν πρωτονιώνεται ανεξαρτήτως pH ο C – N δεσµός δεν περιστρέφεται και είναι πολύ σταθερός τα 4 άτοµα του πεπτιδικού δεσµού και οι δυο α άνθρακες
βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο.
![Page 10: PhDecourse.uoi.gr/pluginfile.php/89358/mod_resource/content... · 2015. 1. 9. · Διαλέξεις Χημείας -2014 Αγγελική Μαγκλάρα, PhD Εργαστήριο](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052100/6039ec0634ce82303847df8b/html5/thumbnails/10.jpg)
![Page 11: PhDecourse.uoi.gr/pluginfile.php/89358/mod_resource/content... · 2015. 1. 9. · Διαλέξεις Χημείας -2014 Αγγελική Μαγκλάρα, PhD Εργαστήριο](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052100/6039ec0634ce82303847df8b/html5/thumbnails/11.jpg)
Ο πεπτιδικός δεσμός έχει trans διάταξη- διαδοχικά Cα άτομα βρίσκονται εκατέρωθεν του δεσμού- λόγω στερεοχημικής παρεμπόδισης μεταξύ διαδοχικών πλευρικών ομάδων.
Cα
Cα
Cα Cα
![Page 12: PhDecourse.uoi.gr/pluginfile.php/89358/mod_resource/content... · 2015. 1. 9. · Διαλέξεις Χημείας -2014 Αγγελική Μαγκλάρα, PhD Εργαστήριο](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052100/6039ec0634ce82303847df8b/html5/thumbnails/12.jpg)
Cα
Cα
Cα Cα
Tα ισομερή είναι σχεδόν ίσα ενεργειακά και απαντούν σε αναλογία 3:1 Ο ισομερισμός καταλύεται από ειδικά ένζυμα (peptidylprolyl isomerase)
![Page 13: PhDecourse.uoi.gr/pluginfile.php/89358/mod_resource/content... · 2015. 1. 9. · Διαλέξεις Χημείας -2014 Αγγελική Μαγκλάρα, PhD Εργαστήριο](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052100/6039ec0634ce82303847df8b/html5/thumbnails/13.jpg)
Ο C-N δεσμός δεν περιστρέφεται.
Oι δεσμοί Ν-Cα και Cα-C μπορούν να περιστρέφονται ελεύθερα γύρω από τις γωνίες φ και ψ
![Page 14: PhDecourse.uoi.gr/pluginfile.php/89358/mod_resource/content... · 2015. 1. 9. · Διαλέξεις Χημείας -2014 Αγγελική Μαγκλάρα, PhD Εργαστήριο](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052100/6039ec0634ce82303847df8b/html5/thumbnails/14.jpg)
![Page 15: PhDecourse.uoi.gr/pluginfile.php/89358/mod_resource/content... · 2015. 1. 9. · Διαλέξεις Χημείας -2014 Αγγελική Μαγκλάρα, PhD Εργαστήριο](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052100/6039ec0634ce82303847df8b/html5/thumbnails/15.jpg)
Ινσουλίνη βοός πρώτη πρωτείνη που αλληλουχήθηκε (F. Sanger, 1953)
![Page 16: PhDecourse.uoi.gr/pluginfile.php/89358/mod_resource/content... · 2015. 1. 9. · Διαλέξεις Χημείας -2014 Αγγελική Μαγκλάρα, PhD Εργαστήριο](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052100/6039ec0634ce82303847df8b/html5/thumbnails/16.jpg)
1. Κατάταξη 2. Δομή πρωτεϊνών
1. Δευτεροταγής
1. α-έλικα
2. β-πτυχωτή επιφάνεια
2. Τριτοταγής
3. Τεταρτοταγής
3. Μετουσίωση
![Page 17: PhDecourse.uoi.gr/pluginfile.php/89358/mod_resource/content... · 2015. 1. 9. · Διαλέξεις Χημείας -2014 Αγγελική Μαγκλάρα, PhD Εργαστήριο](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052100/6039ec0634ce82303847df8b/html5/thumbnails/17.jpg)
Ρύθμιση
Δομή
Κίνηση Κατάλυση
Μεταφορά
Σηματοδό- τηση
Πρωτεΐνες
Βιολογική δράση
![Page 18: PhDecourse.uoi.gr/pluginfile.php/89358/mod_resource/content... · 2015. 1. 9. · Διαλέξεις Χημείας -2014 Αγγελική Μαγκλάρα, PhD Εργαστήριο](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052100/6039ec0634ce82303847df8b/html5/thumbnails/18.jpg)
Σύσταση Απλές: κατά την υδρόλυσή τους σχηματίζουν αμινοξέα (π.χ.
αλβουμίνη) Συζευγμένες: αμινοξέα+ υδατάνθρακες/λίπη/νουκλεϊκά οξέα
Δομή μορίου Ινώδεις: σκληρές στην υφή και αδιάλυτες στο νερό (π.χ.
κολλαγόνο, ελαστίνη, κερατίνη) ▪ συνήθως δομικές (στήριξη, σχήμα, προστασία) ▪ Κυρίως έχουν έναν τύπο 2γους δομής
Σφαιρικές: περιελιγμένες,συμπαγή δομή, υδατοδιαλυτές (π.χ. αλβουμίνη, αιμοσφαιρινη, ανοσοσφαιρίνες) ▪ Σχήμα απαραίτητο για λειτουργία (τα περισσότερα ένζυμα και
ρυθμιστικές πρωτεΐνες) ▪ Περιέχουν διάφορους τύπους 2γους δομής
![Page 19: PhDecourse.uoi.gr/pluginfile.php/89358/mod_resource/content... · 2015. 1. 9. · Διαλέξεις Χημείας -2014 Αγγελική Μαγκλάρα, PhD Εργαστήριο](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052100/6039ec0634ce82303847df8b/html5/thumbnails/19.jpg)
Αναδίπλωση πολυπεπτιδικής
αλυσίδας
Διάταξη τμημάτων της πολυπεπτιδικής
αλυσίδας
Διάταξη των πολυπεπτιδικών
υπομονάδων στο χώρο
Αμινοξική αλληλουχία
![Page 20: PhDecourse.uoi.gr/pluginfile.php/89358/mod_resource/content... · 2015. 1. 9. · Διαλέξεις Χημείας -2014 Αγγελική Μαγκλάρα, PhD Εργαστήριο](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052100/6039ec0634ce82303847df8b/html5/thumbnails/20.jpg)
Διευθέτηση γειτονικών αμινοξέων σε περιοδικά, επαναλαμβανόμενα μοτίβα.
Οφείλεται σε δεσμούς Η. • Δομή α-έλικας (α-helix)
• Δομή β-πτυχωτής επιφάνειας (β-pleated sheet)
• Δομή τυχαίας σπείρας (random coil)
• Tριπλή έλικα του κολλαγόνου
![Page 21: PhDecourse.uoi.gr/pluginfile.php/89358/mod_resource/content... · 2015. 1. 9. · Διαλέξεις Χημείας -2014 Αγγελική Μαγκλάρα, PhD Εργαστήριο](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052100/6039ec0634ce82303847df8b/html5/thumbnails/21.jpg)
Επίπεδη γεωμετρία του πεπτιδικού δεσμού.
Βήμα της έλικας 5.4 Å (3.6 αμινοξέα).
Δεσμοί Η παράλληλοι στον επιμήκη άξονα της έλικας.
Οι πλάγιες αλυσίδες –R προς το εξωτερικό του κυλίνδρου της έλικας .
Η πολυπεπτιδική αλυσίδα είναι δεξιόστροφη.
![Page 22: PhDecourse.uoi.gr/pluginfile.php/89358/mod_resource/content... · 2015. 1. 9. · Διαλέξεις Χημείας -2014 Αγγελική Μαγκλάρα, PhD Εργαστήριο](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052100/6039ec0634ce82303847df8b/html5/thumbnails/22.jpg)
Διμερή τύπου Ι και ΙΙ κερατίνης.
Πολλά διμερή μαζί σχηματίζουν το πρωτονημάτιο.
Διμερισμός πρωτονηματίων πρωτοϊνίδια.
Τα πρωτοϊνίδια σχηματίζουν τετραμερή τα μικροϊνίδια.
Τα μικροϊνίδια συνδέονται προς σχηματισμό μακροϊνιδίων.
διμερές α-έλικας
πρωτοϊνίδιο
μικροϊνίδιο
μακροϊνίδιο
τρίχα
κύτταρα
πρωτονημάτιο
![Page 23: PhDecourse.uoi.gr/pluginfile.php/89358/mod_resource/content... · 2015. 1. 9. · Διαλέξεις Χημείας -2014 Αγγελική Μαγκλάρα, PhD Εργαστήριο](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052100/6039ec0634ce82303847df8b/html5/thumbnails/23.jpg)
Πρωτεΐνη με δομές β-πτυχωτής επιφάνειας
•Δεσμοί Η κάθετοι στον άξονα της αλυσίδας •Αλυσίδα πλήρως εκτεταμένη
αντιπαράλληλη
![Page 24: PhDecourse.uoi.gr/pluginfile.php/89358/mod_resource/content... · 2015. 1. 9. · Διαλέξεις Χημείας -2014 Αγγελική Μαγκλάρα, PhD Εργαστήριο](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052100/6039ec0634ce82303847df8b/html5/thumbnails/24.jpg)
Παράγεται από το μεταξοσκώληκα.
Iνώδης πρωτεΐνη, αδιάλυτη στο νερό.
Δομή αντιπαράλληλης β-πτυχωτής επιφάνειας.
Χαρακτηριστική σύσταση αμινοξέωνιδιότητες μεταξιού (αντοχή σε εφελκυσμό)
πρωτοταγής δομή φιβροΐνης
![Page 25: PhDecourse.uoi.gr/pluginfile.php/89358/mod_resource/content... · 2015. 1. 9. · Διαλέξεις Χημείας -2014 Αγγελική Μαγκλάρα, PhD Εργαστήριο](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052100/6039ec0634ce82303847df8b/html5/thumbnails/25.jpg)
Κύρια δομική πρωτεΐνη του συνδετικού ιστού
Χαρακτηριστικά δομής: αριστερόστροφη α-αλυσίδα
(έλικα) ▪ 3 αμινοξέα/στροφή ▪ Gly το τρίτο αμινοξύ ▪ Pro και hydroxy-pro πολύ
άφθονα ▪ Hydroxy-lys
τροποκολλαγόνο (τριπλή έλικα )
μικροινίδια κολλαγόνου ίνες κολλαγόνου
αμινοξική
αλληλουχία
ίνα
μικροινίδιο
τροποκολλαγόνο
τριπλή έλικα
α-αλυσίδα
![Page 26: PhDecourse.uoi.gr/pluginfile.php/89358/mod_resource/content... · 2015. 1. 9. · Διαλέξεις Χημείας -2014 Αγγελική Μαγκλάρα, PhD Εργαστήριο](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052100/6039ec0634ce82303847df8b/html5/thumbnails/26.jpg)
![Page 27: PhDecourse.uoi.gr/pluginfile.php/89358/mod_resource/content... · 2015. 1. 9. · Διαλέξεις Χημείας -2014 Αγγελική Μαγκλάρα, PhD Εργαστήριο](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052100/6039ec0634ce82303847df8b/html5/thumbnails/27.jpg)
![Page 28: PhDecourse.uoi.gr/pluginfile.php/89358/mod_resource/content... · 2015. 1. 9. · Διαλέξεις Χημείας -2014 Αγγελική Μαγκλάρα, PhD Εργαστήριο](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052100/6039ec0634ce82303847df8b/html5/thumbnails/28.jpg)
Αναδίπλωση (folding) αλυσίδας στο χώρο.
Λόγω των δεσμών μεταξύ των πλευρικών ομάδων R. Δεσμοί Η Δεσμοί Van der Waals Ομοιοπολικοί δεσμοί Ιοντικοί δεσμοί
Σφαιρικές πρωτεΐνες. υδρόφοβα αμινοξέα στο εσωτερικό μεγιστοποίηση δεσμών Η
Δομή σημαντική για τη λειτουργία Ένζυμα Ρυθμιστικές πρωτεΐνες
![Page 29: PhDecourse.uoi.gr/pluginfile.php/89358/mod_resource/content... · 2015. 1. 9. · Διαλέξεις Χημείας -2014 Αγγελική Μαγκλάρα, PhD Εργαστήριο](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052100/6039ec0634ce82303847df8b/html5/thumbnails/29.jpg)
8 α-έλικες που συνδέονται μεταξύ τους με τυχαία σπειράματα.
Πολικές πλάγιες αλυσίδες των αμινοξέων Glu, Asp, Asn, Gln, Arg είναι στην επιφάνεια του μορίου.
Μη-πολικές, υδρόφοβες πλάγιες αλυσίδες των αμινοξέων Leu, Val, Met, Phe στο εσωτερικό του μορίου (εξαίρεση δύο His).
α-έλικα
![Page 30: PhDecourse.uoi.gr/pluginfile.php/89358/mod_resource/content... · 2015. 1. 9. · Διαλέξεις Χημείας -2014 Αγγελική Μαγκλάρα, PhD Εργαστήριο](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052100/6039ec0634ce82303847df8b/html5/thumbnails/30.jpg)
Τρισδιάστατη δομή πρωτεϊνών που αποτελούνται από πολλαπλές υπομονάδες.
Αιμοσφαιρίνη 2 α και 2 β υπομονάδες
1 ομάδα αίμης/υπομονάδα4 μόρια Ο2
![Page 31: PhDecourse.uoi.gr/pluginfile.php/89358/mod_resource/content... · 2015. 1. 9. · Διαλέξεις Χημείας -2014 Αγγελική Μαγκλάρα, PhD Εργαστήριο](https://reader033.fdocument.pub/reader033/viewer/2022052100/6039ec0634ce82303847df8b/html5/thumbnails/31.jpg)
Απώλεια 2γους και 3γους δομής απώλεια βιολογικής λειτουργίας
Παράγοντες Ακραίες τιμές pH και θερμοκρασίας
Απορρυπαντικά (SDS)
Οργανικοί διαλύτες: ακετόνη, αιθέρας,
αλκοόλες
Μηχανική επεξεργασία
Συγκεντρώσεις 6-8Μ ουρίας ή 4-8Μ
υδροχλωρικής γουανιδίνης
αποδιάταξη
μετουσίωση