L: lactose P: operonspiwokv/bioinformatika/P1... · 2016. 5. 1. · Struktura proteinů:...
Transcript of L: lactose P: operonspiwokv/bioinformatika/P1... · 2016. 5. 1. · Struktura proteinů:...
![Page 1: L: lactose P: operonspiwokv/bioinformatika/P1... · 2016. 5. 1. · Struktura proteinů: Primární: Stereochemie: Gly – není chirální Ostatní (Cα) – všechny ostatní aminokyseliny](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022063023/5ffd0b39423c342d8f0b0973/html5/thumbnails/1.jpg)
Enzymové pexeso
http://web.vscht.cz/~spiwokv/enzymologie/pexeso/
L: lactose P: operon
![Page 2: L: lactose P: operonspiwokv/bioinformatika/P1... · 2016. 5. 1. · Struktura proteinů: Primární: Stereochemie: Gly – není chirální Ostatní (Cα) – všechny ostatní aminokyseliny](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022063023/5ffd0b39423c342d8f0b0973/html5/thumbnails/2.jpg)
Struktura proteinů:Primární:
![Page 3: L: lactose P: operonspiwokv/bioinformatika/P1... · 2016. 5. 1. · Struktura proteinů: Primární: Stereochemie: Gly – není chirální Ostatní (Cα) – všechny ostatní aminokyseliny](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022063023/5ffd0b39423c342d8f0b0973/html5/thumbnails/3.jpg)
Struktura proteinů:Primární:Sekvenování:
- sekvenováním (c)DNA- hmotnostní spektrometrií- chemicky (Edmanovo odbourávání)
![Page 4: L: lactose P: operonspiwokv/bioinformatika/P1... · 2016. 5. 1. · Struktura proteinů: Primární: Stereochemie: Gly – není chirální Ostatní (Cα) – všechny ostatní aminokyseliny](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022063023/5ffd0b39423c342d8f0b0973/html5/thumbnails/4.jpg)
Struktura proteinů:Primární:Stereochemie:Gly – není chirálníOstatní (Cα) – všechny ostatní aminokyseliny L
– všechny kromě Cys jsou 2S
Thr(Cβ) – (2S,3R)-2-amino-3-hydroxybutanová kyselina
Ile(Cβ) – (2S,3S)-2-amino-3-methylpentanová kyselina
![Page 5: L: lactose P: operonspiwokv/bioinformatika/P1... · 2016. 5. 1. · Struktura proteinů: Primární: Stereochemie: Gly – není chirální Ostatní (Cα) – všechny ostatní aminokyseliny](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022063023/5ffd0b39423c342d8f0b0973/html5/thumbnails/5.jpg)
Struktura proteinů:Primární:Nábojové vlastnosti:Kyselé - Asp (pKa=3.9)
Glu (pKa=4.1)
Basické - His (pKa=6.1), tautomeryArg (pKa=12.5)Lys (pKa=10.5)
Ostatní ionizovatelné: Cys (pKa=8.0)Ser (např. u katalytické triády)Tyr (pKa=10.1)
![Page 6: L: lactose P: operonspiwokv/bioinformatika/P1... · 2016. 5. 1. · Struktura proteinů: Primární: Stereochemie: Gly – není chirální Ostatní (Cα) – všechny ostatní aminokyseliny](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022063023/5ffd0b39423c342d8f0b0973/html5/thumbnails/6.jpg)
Struktura proteinů:Post-translační modifikace:Disulfidové můstky
Fosforylace (Tyr, Ser, Thr)Acylace - navázání mastné kyseliny, acetylaceNavázání isoprenoidní strukturyAdenylaceNavázání proteinu (ubiquitin, SUMO)
![Page 7: L: lactose P: operonspiwokv/bioinformatika/P1... · 2016. 5. 1. · Struktura proteinů: Primární: Stereochemie: Gly – není chirální Ostatní (Cα) – všechny ostatní aminokyseliny](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022063023/5ffd0b39423c342d8f0b0973/html5/thumbnails/7.jpg)
Struktura proteinů:Sekundární:
![Page 8: L: lactose P: operonspiwokv/bioinformatika/P1... · 2016. 5. 1. · Struktura proteinů: Primární: Stereochemie: Gly – není chirální Ostatní (Cα) – všechny ostatní aminokyseliny](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022063023/5ffd0b39423c342d8f0b0973/html5/thumbnails/8.jpg)
Struktura proteinů:Sekundární:α-helix
![Page 9: L: lactose P: operonspiwokv/bioinformatika/P1... · 2016. 5. 1. · Struktura proteinů: Primární: Stereochemie: Gly – není chirální Ostatní (Cα) – všechny ostatní aminokyseliny](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022063023/5ffd0b39423c342d8f0b0973/html5/thumbnails/9.jpg)
Struktura proteinů:Sekundární:β-skládaný list
![Page 10: L: lactose P: operonspiwokv/bioinformatika/P1... · 2016. 5. 1. · Struktura proteinů: Primární: Stereochemie: Gly – není chirální Ostatní (Cα) – všechny ostatní aminokyseliny](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022063023/5ffd0b39423c342d8f0b0973/html5/thumbnails/10.jpg)
Struktura proteinů:Terciární a kvarterní:
http://www.pdb.org
HIV proteasa
Abl
β-galaktosidasa
karbonáthydrolyasa
alkoholdehydrogenasa
nitrogenasa
ubichinonreduktasa (kotvený komplex I)
adenylátkinasa
![Page 11: L: lactose P: operonspiwokv/bioinformatika/P1... · 2016. 5. 1. · Struktura proteinů: Primární: Stereochemie: Gly – není chirální Ostatní (Cα) – všechny ostatní aminokyseliny](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022063023/5ffd0b39423c342d8f0b0973/html5/thumbnails/11.jpg)
Struktura proteinů:Terciární a kvarterní:
-
![Page 12: L: lactose P: operonspiwokv/bioinformatika/P1... · 2016. 5. 1. · Struktura proteinů: Primární: Stereochemie: Gly – není chirální Ostatní (Cα) – všechny ostatní aminokyseliny](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022063023/5ffd0b39423c342d8f0b0973/html5/thumbnails/12.jpg)
Struktura proteinů:Terciární a kvarterní:
![Page 13: L: lactose P: operonspiwokv/bioinformatika/P1... · 2016. 5. 1. · Struktura proteinů: Primární: Stereochemie: Gly – není chirální Ostatní (Cα) – všechny ostatní aminokyseliny](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022063023/5ffd0b39423c342d8f0b0973/html5/thumbnails/13.jpg)
Získávání proteinů:
- isolací z přirozeného zdrojeprecipitace, ultrafiltrace, dialysa, gelová, ionexová nebohydrofobní chromatografie, elektroforesa
- rekombinantní expresíE. coli, Pichia pastoris, Spodoptera frugiperda,tabák, CHO
![Page 14: L: lactose P: operonspiwokv/bioinformatika/P1... · 2016. 5. 1. · Struktura proteinů: Primární: Stereochemie: Gly – není chirální Ostatní (Cα) – všechny ostatní aminokyseliny](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022063023/5ffd0b39423c342d8f0b0973/html5/thumbnails/14.jpg)
Získávání proteinů:
- chemickou synthesou
![Page 15: L: lactose P: operonspiwokv/bioinformatika/P1... · 2016. 5. 1. · Struktura proteinů: Primární: Stereochemie: Gly – není chirální Ostatní (Cα) – všechny ostatní aminokyseliny](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022063023/5ffd0b39423c342d8f0b0973/html5/thumbnails/15.jpg)
Předpověď struktur proteinů:
Homologní modelování- proteiny s podobnou sekvencí mají podobnou strukturu
Fold recognition, threading- proteiny mohou mít podobnou strukturu a nemusí mít
(moc) podobnou sekvenci
Ab initio, de novo- nativní struktura má určité vlastnosti
Simulace sbalování- protein se dokáže sbalit do nativní struktury
![Page 16: L: lactose P: operonspiwokv/bioinformatika/P1... · 2016. 5. 1. · Struktura proteinů: Primární: Stereochemie: Gly – není chirální Ostatní (Cα) – všechny ostatní aminokyseliny](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022063023/5ffd0b39423c342d8f0b0973/html5/thumbnails/16.jpg)
Předpověď struktur proteinů:Homologní modelování- proteiny s podobnou sekvencí mají podobnou strukturu
Postup:1. nalezneme protein(y) se známou prostorovou strukturou
a s podobnou sekvencí našemu proteinu
2. vytvoříme zarovnání sekvencí
3. vytvoříme model struktury našeho proteinu
![Page 17: L: lactose P: operonspiwokv/bioinformatika/P1... · 2016. 5. 1. · Struktura proteinů: Primární: Stereochemie: Gly – není chirální Ostatní (Cα) – všechny ostatní aminokyseliny](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022063023/5ffd0b39423c342d8f0b0973/html5/thumbnails/17.jpg)
Předpověď struktur proteinů:Homologní modelování- proteiny s podobnou sekvencí mají podobnou strukturu
Abl (1IEP) Lck (2PL0)
![Page 18: L: lactose P: operonspiwokv/bioinformatika/P1... · 2016. 5. 1. · Struktura proteinů: Primární: Stereochemie: Gly – není chirální Ostatní (Cα) – všechny ostatní aminokyseliny](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022063023/5ffd0b39423c342d8f0b0973/html5/thumbnails/18.jpg)
Předpověď struktur proteinů:Homologní modelování- proteiny s podobnou sekvencí mají podobnou strukturu>LckGSHMQTQKPQKPWWEDEWEVPRETLKLVERLGAGQFGEVWMGYYNGHTKVAVKSLKQGSMSPDAFLAEANLMKQLQHQRLVRLYAVVTQEPIYIITEYMENGSLVDFLKTPSGIKLTINKLLDMAAQIAEGMAFIEERNYIHRDLRAANILVSDTLSCKIADFGLARLIEDNEYTAREGAKFPIKWTAPEAINYGTFTIKSDVWSFGILLTEIVTHGRIPYPGMTNPEVIQNLERGYRMVRPDNCPEELYQLMRLCWKERPEDRPTFDYLRSVLEDFFTATEGQYQPQP
Identita 48 %Query 16 DEWEVPRETLKLVERLGAGQFGEVWMGYYNGHT-KVAVKSLKQGSMSPDAFLAEANLMKQ 74 D+WE+ R + + +LG GQ+GEV+ G + ++ VAVK+LK+ +M + FL EA +MK+Sbjct 6 DKWEMERTDITMKHKLGGGQYGEVYEGVWKKYSLTVAVKTLKEDTMEVEEFLKEAAVMKE 65
Query 75 LQHQRLVRLYAVVTQEP-IYIITEYMENGSLVDFLKTPSGIKLTINKLLDMAAQIAEGMA 133 ++H LV+L V T+EP YIITE+M G+L+D+L+ + ++ LL MA QI+ M Sbjct 66 IKHPNLVQLLGVCTREPPFYIITEFMTYGNLLDYLRECNRQEVNAVVLLYMATQISSAME 125
Query 134 FIEERNYIHRDLRAANILVSDTLSCKIADFGLARLIEDNEYTAREGAKFPIKWTAPEAIN 193 ++E++N+IHRDL A N LV + K+ADFGL+RL+ + YTA GAKFPIKWTAPE++ Sbjct 126 YLEKKNFIHRDLAARNCLVGENHLVKVADFGLSRLMTGDTYTAHAGAKFPIKWTAPESLA 185
Query 194 YGTFTIKSDVWSFGILLTEIVTHGRIPYPGMTNPEVIQNLERGYRMVRPDNCPEELYQLM 253 Y F+IKSDVW+FG+LL EI T+G PYPG+ +V + LE+ YRM RP+ CPE++Y+LMSbjct 186 YNKFSIKSDVWAFGVLLWEIATYGMSPYPGIDLSQVYELLEKDYRMERPEGCPEKVYELM 245
Query 254 RLCWKERPEDRPTFDYLRSVLEDFF 278 R CW+ P DRP+F + E FSbjct 246 RACWQWNPSDRPSFAEIHQAFETMF 270
![Page 19: L: lactose P: operonspiwokv/bioinformatika/P1... · 2016. 5. 1. · Struktura proteinů: Primární: Stereochemie: Gly – není chirální Ostatní (Cα) – všechny ostatní aminokyseliny](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022063023/5ffd0b39423c342d8f0b0973/html5/thumbnails/19.jpg)
Předpověď struktur proteinů:Homologní modelování- proteiny s podobnou sekvencí mají podobnou strukturu
Lck AVVTQEP-IYIITEY V T+EP YIITE+Abl GVCTREPPFYIITEF
![Page 20: L: lactose P: operonspiwokv/bioinformatika/P1... · 2016. 5. 1. · Struktura proteinů: Primární: Stereochemie: Gly – není chirální Ostatní (Cα) – všechny ostatní aminokyseliny](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022063023/5ffd0b39423c342d8f0b0973/html5/thumbnails/20.jpg)
Předpověď struktur proteinů:Homologní modelování- proteiny s podobnou sekvencí mají podobnou strukturu
C; A sample alignment in the PIR format; used in tutorial
>P1;1IEPstructureX:1IEP:233 :A:498 :A::::---------------DKWEMERTDITMKHKLGGGQYGEVYEGVWKKYSLTVAVKTLKEDTMEVEEFLKEAAVMKEIKHPNLVQLLGVCTREPPFYIITEFMTYGNLLDYLRECNRQEVSAVVLLYMATQISSAMEYLEKKNFIHRDLAARNCLVGENHLVKVADFGLSRLMTGDTYTAHAGAKFPIKWTAPESLAYNKFSIKSDVWAFGVLLWEIATYGMSPYPGIDLSQVYELLEKDYRMERPEGCPEKVYELMRACWQWNPSDRPSFAEIHQAFETMFQ*
>P1;lcksequence:lck:1 : :@ : ::::---------------DEWEVPRETLKLVERLGAGQFGEVWMGYYNGHT-KVAVKSLKQGSMSPDAFLAEANLMKQLQHQRLVRLYAVVTQEP-IYIITEYMENGSLVDFLKTPSGIKLTINKLLDMAAQIAEGMAFIEERNYIHRDLRAANILVSDTLSCKIADFGLARLIEDNEYTAREGAKFPIKWTAPEAINYGTFTIKSDVWSFGILLTEIVTHGRIPYPGMTNPEVIQNLERGYRMVRPDNCPEELYQLMRLCWKERPEDRPTFDYLRSVLEDFFT*
![Page 21: L: lactose P: operonspiwokv/bioinformatika/P1... · 2016. 5. 1. · Struktura proteinů: Primární: Stereochemie: Gly – není chirální Ostatní (Cα) – všechny ostatní aminokyseliny](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022063023/5ffd0b39423c342d8f0b0973/html5/thumbnails/21.jpg)
Předpověď struktur proteinů:Homologní modelování- proteiny s podobnou sekvencí mají podobnou strukturu
Abl (1IEP) Lck (model) Lck (2PL0)
![Page 22: L: lactose P: operonspiwokv/bioinformatika/P1... · 2016. 5. 1. · Struktura proteinů: Primární: Stereochemie: Gly – není chirální Ostatní (Cα) – všechny ostatní aminokyseliny](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022063023/5ffd0b39423c342d8f0b0973/html5/thumbnails/22.jpg)
Předpověď struktur proteinů:Homologní modelování- proteiny s podobnou sekvencí mají podobnou strukturuProsaII
Abl (1IEP) Lck (model) Lck (2PL0)
![Page 23: L: lactose P: operonspiwokv/bioinformatika/P1... · 2016. 5. 1. · Struktura proteinů: Primární: Stereochemie: Gly – není chirální Ostatní (Cα) – všechny ostatní aminokyseliny](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022063023/5ffd0b39423c342d8f0b0973/html5/thumbnails/23.jpg)
Předpověď struktur proteinů:Fold recognition, threading- proteiny mohou mít podobnou strukturu a nemusí mít
(moc) podobnou sekvenci
TIM barel
![Page 24: L: lactose P: operonspiwokv/bioinformatika/P1... · 2016. 5. 1. · Struktura proteinů: Primární: Stereochemie: Gly – není chirální Ostatní (Cα) – všechny ostatní aminokyseliny](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022063023/5ffd0b39423c342d8f0b0973/html5/thumbnails/24.jpg)
Předpověď struktur proteinů:Ab initio, de novo- nativní struktura má určité vlastnosti
http://fold.it
![Page 25: L: lactose P: operonspiwokv/bioinformatika/P1... · 2016. 5. 1. · Struktura proteinů: Primární: Stereochemie: Gly – není chirální Ostatní (Cα) – všechny ostatní aminokyseliny](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022063023/5ffd0b39423c342d8f0b0973/html5/thumbnails/25.jpg)
Předpověď struktur proteinů:Critical Assessment of protein Structure Prediction (CASP)
http://predictioncenter.org/