10.03.2020

1

PATOLOJİ LABORATUVAR TEKNİKLERİ PROGRAMI

SAĞLIK HİZMETLERİ MESLEK YÜKSEKOKULU

PLT114-Genel Biyokimya

Öğretim Görevlisi Dr. Nurhan ÇON

PROTEİNLER-2

Hafta-4

PLT114-Genel Biyokimya

10.03.2020

2

PeptitlerPeptitler, amino asitlerin polimerleridirler. Bir amino asidin -karboksil grubunun OH’i ile diğer amino asidin -amino grubu arasından su ayrılarak peptit bağı oluşur.

10.03.2020

3

Peptidin bir ucunda serbest -amino grubuna sahip amino asit kalıntısı bulunur ki bu uca amino-terminal uç veya N-terminal uç denir. Peptidin diğer ucunda ise serbest -karboksil grubuna sahip amino asit kalıntısı bulunur ki bu uca da karboksil-terminal uç veya C-terminal uç denir.

ProteinlerProteinler, amino asitlerin belirli türde, belirli sayıda ve belirli

diziliş sırasında karakteristik düz zincirde birbirlerine kovalent

bağlanmasıyla oluşmuş polipeptitlerdir. Amino asitlerin

polimerleridirler.

10.03.2020

4

Proteinlerin yapılarındaki bağlar

• Kovalent bağlar

Peptit bağları

Disülfit bağları

• Kovalent olmayan bağlar

Hidrojen bağları

İyon bağları

Hidrofob bağlar (apolar bağlar)

Protein moleküllerinin yapısı ve konformasyonu

Proteinlerde birinci (primer), ikinci (sekonder), üçüncü (tersiyer)

ve dördüncü (kuaterner) yapı diye dört yapı tanımlanır:

10.03.2020

5

Protein moleküllerinin yapısı

Polipeptit omurganın

özelliği ve özellikle

hidrojen bağlarıyla

Peptit bağlarıyla

Tüm bağlarla

Molekül ağırlığı

100000’in üzerinde

olan proteinlerde

Bir proteinin primer (birinci) yapısı, bir protein için karakteristik ve

genetik olarak tespit edilmiş olan amino asit dizilişidir; belirli türde, belirli

sayıda, belirli diziliş sırasında amino asitlerin birbirlerine peptit bağlarıyla

bağlanarak oluşturdukları bir polipeptit zinciri biçimindeki yapısıdır:

10.03.2020

6

Proteinlerin sekonder (ikincil) yapısı

Proteinlerin sekonder (ikincil) yapısı, yarı sertleşmiş polipeptit zincirlerinin

bükülmeler ve katlanmalarla oluşturdukları özgün kangallar biçimindeki

yapısıdır.

Bir proteinin sekonder yapısının oluşmasını ve sürdürülmesini sağlayan, primer

yapı ile meydana gelen polipeptit omurgasının özelliği ve yan bağlardan

özellikle hidrojen bağlarıdır.

Proteinler için:

• gelişigüzel kangallanım,

•α-heliks yapısı

•β-konformasyonu veya kırmalı tabaka

yapısı olmak üzere üç değişik sekonder yapı

tanımlanır.

Proteinlerin α-heliks yapısı tipi sekonder yapısında, polipeptit omurgası, oluşması

mümkün olan bütün hidrojen bağlarının oluşması için, kıvrımları sağa dönen bir

heliks biçiminde bükülmüştür.

•Ve aminoasitlerin hepsi L-konfigürasyonunda olduğundan oluşan spiraller hep

saat-ibresi yönündedir (right-handed)

•Proteinlerin α-heliks yapısı tipi sekonder yapısında, α-heliksin her kıvrımında 3,6

amino asit ünitesi bulunur ve bir kıvrımın yüksekliği 0,56 nm kadardır; (yani

tekrarlanma mesafesi) polipeptit zincirdeki amino asit kalıntılarının R- grupları,

heliks yüzeyinden dışarı sarkmışlardır.

10.03.2020

7

•Deri, tırnak, boynuz, saç, tüy… yapılarında α-heliksler

bulunmaktadır.

•Yün ve kas proteinleri de α-heliks yapısındadır ve

uzayabilirler. Yün esneyebilir ve yumuşaktır. Deterjan ve

ısı ile muamele edilirse α-bağlantıları kopar ve yerine β-

köprüleri oluşur. Böylelikle de kırlır ve sertleşir.

•Ancak ipek ağırlıklı β-pleated sheet-düzgün katmanlar

yapısındadır ve bu nedenle gerilemez.

Proteinlerin β-konformasyonu veya kırmalı tabaka yapısı tipi sekonder

yapısında, molekülün şekli, kırmalı tabakalı görünümdedir.

Proteinlerin kırmalı tabaka yapısı tipi sekonder yapısında, hidrojen

bağları önemli rol almıştır.

α-Yapısına göre daha gevşek bir yapıdır.

10.03.2020

8

10.03.2020

9

Zincirler arası bağlantılar H-köprüleri yerine S-S disülfid köprüleri ile de

bağlanabilir. Buna en güzel örnek kıvırcık ve düz saçlardır: Saçın yapısı ağırlıklı

keratin den oluşur. Keratin içindeki ağırlıklı aminoasit de sisteindir. Ve bunlar

disülfid köprüler,i ile sistini oluştururlar. Kıvırcık saçta köprüler zincir içerisinde,

düz saçlarda zincirler arasındadır.

S S

S S

İndirgeme ile disülfit köprüleri kopar, ve sisteinlere dönüşür,

değişik boyutlarda bigudilerle sarılır, sarilan saç oksitlenir ve

bigudilerin yönlendirmesine uygun olarak yeni disülfid

köprüleri oluşur.

10.03.2020

10

Bir proteinin tersiyer (üçüncü) yapısı

Bir proteinin tersiyer (üçüncü) yapısı, polipeptit zincirinin, sekonder yapı

oluşumundan sonra, daha önce açıklanan bağlayıcı güçlerin hepsinin toplamı

ile uzayda daha ileri katlanmalar, kıvrılmalar yapar ve tersiyer yapı oluşur.

Bir proteinin kuaterner (dördüncül) yapısı

Bazı proteinler iki yada daha fazla alt üniteye – protein kökenli olmayan “prostetik

gruplar”a bağlıdırlar. Prostetik gruplar içeren bu tür proteinlere KONJUGE

PROTEİNLER adı verilir. Bu alt ünitelerin tersiyer yapılarının birbirleri ile etkileşmesi

ile kuaterner (dördüncül) yapılar oluşur.

Bazı önemli konjuge proteinler:

HEMOGLOBİN = Hem (prostetik grup) + Globülin (Protein)

ENZİMLER = Vitamin ( Koenzim prostetik grubu) + protein

NÜKLEOPROTEİNLER =Nükleik asit (Polimerik yapıda prostetik grup) + Protein

Nükleoproteinler genetik özelliklerin korunması ve sonraki nesillere aktarılmasını sağlarlar)

GLUKOPROTEİNLER = Karbonhidrat (prostetik grup) + Protein

Glukoproteinler kan gruplarının tayininde kullanılırlar:

10.03.2020

11

10.03.2020

12

Proteinlerin özellikleri

• Proteinler, çeşitli etkilerle denatüre olurlar

• Proteinler, amfoter maddeler yani amfoter

elektrolit veya amfolittirler

• Proteinler, polipeptit zincirindeki peptit

bağlarının su girişi ile yıkılması sonucu

hidroliz olurlar.

Proteinlerin denatürasyonuIsı, X-ışını ve UV ışınlar, ultrason, uzun süreli

çalkalamalar, tekrar tekrar dondurup eritmeler,

asit etkisi, alkali etkisi, organik çözücülerin

etkisi, derişik üre ve guanidin-HCl etkisi,

salisilik asit gibi aromatik asitlerin etkisi,

dodesil sülfat gibi deterjanların etkisiyle

proteinlerin bazı yapılarının bozularak

özelliklerinin değişmesi

Proteinin tersiyer yapısının bozulması,

sekonder ve primer yapısının korunması

biçiminde olursa reversibl (geri

dönüşümlü)’dür. Proteinin tersiyer ve sekonder

yapısının bozulması, yalnızca primer

yapısının korunması biçiminde olursa

irreversibl (geri dönüşümsüz)’dür

10.03.2020

13

Proteinlerin amfoter madde özellikleri

• Proteinlerin hem baz hem asit bağlama özellikleri vardır

• Proteinlerin hem negatif iyon hem pozitif iyon bağlama özellikleri vardır

• Proteinlerin su bağlama ve bağlı suyu verme yetenekleri vardır

• Proteinler, elektriksel alanda farklı hızlarda göç ederler

Proteinlerin hidroliz olma özellikleri

Kaynatma, asit ve enzim etkisiyle

• Kısmi hidroliz sonucu

proteozlar

peptonlar

peptitler oluşur

• Tam hidroliz sonucu amino asitler oluşur

10.03.2020

14

Proteinlerin yapılarına göre

sınıflandırılmaları

• Basit proteinler

• Bileşik proteinler

• Türev proteinler

10.03.2020

15

Türev proteinler

• Primer türev proteinler(denatüre tip proteinler)

Protean

Metaprotein

Koagule proteinler

• Sekonder türev proteinler

Proteozlar(albüminozlar)

Peptonlar

Oligopeptitler

Peptitler

Proteinlerin biyolojik rollerine göre veya

fonksiyonel olarak sınıflandırılmaları

• Katalitik proteinler: Amilaz, pepsin, lipaz

• Taşıyıcı proteinler (transport proteinleri): Serum albümin, hemoglobin, lipoproteinler, transferrin

• Besleyici ve depo proteinler: Ovalbümin, kazein ferritin

• Kontraktil proteinler: Miyozin, aktin

• Yapısal proteinler: Kollajen, elastin

• Savunma (defans) proteinleri: İmmünoglobülinler, kan pıhtılaşma proteinleri

• Düzenleyici proteinler: İnsülin, büyüme hormonu

• Diğer proteinler: Fonksiyonları henüz daha fazla bilinmeyenve kolayca sınıflandırılmayan çok sayıda protein

10.03.2020

16

Proteinleri tanımlama deneyleri

Proteinlerin kimyasal özelliklerini göstermek veya doğrulamak için yapılan deneylerdir

• Denatürasyon ve çökme tepkimeleri ile tanımlanma deneyleri

Sülfosalisilik asit ile çöktürme

Konsantre nitrik asit ile çöktürme

Triklorasetik asit (TCA) ile çöktürme

Isıtma ile çöktürme

• Renk tepkimeleri ile tanımlanma deneyleri

Biüret tepkimesi ile mor renkli kompleks oluşması

Aminoasitleri tanımlama deneyleri de proteinleri tanımlamak için yapılabilir

10.03.2020

17

10.03.2020

18