Kā atcerēties aminoskābju kodus?

1. Kā atcerēties aminoskābju kodus?

2. Iepriekšējās lekcijas saturs • 20 a-aminoskābes veido proteīnus • Aminoskābēm var būt hidrofobas, polāras vai lādētas sānu ķēdes • Aminoskābes, reaģējot viena ar otru veido peptīda saiti • Polipeptīda galveno ķēdi raksturo 3 torsijas leņķi phi, psi un omega • Omega gandrīz vienmēr ir 180o, ir atļautas tikai dažas phi-psi kombinācijas • Proteīna hidrofobo kodolu veido pārsvarā hidrofobas aminoskābes, bet polārās un lādētās aminoskābes atrodas uz proteīna virsmas • Proteīnu galvenā ķēde var veidot otrējo struktūru - a spirāles un b virknes • Otrējās struktūras elementus savieno cilpas • Vienkāršas a spirāļu un/vai b virkņu kombinācijas veido motīvus • Vairāki motīvi kopā ar vēl papildus a spirālēm/ b virknēm un cilpām veido trešējo struktūru • Domēns ir proteīna daļa, kura spēj veidot stabilu trešējo struktūru ar savu hidrofobo kodolu. Proteīniem var būt no viena līdz pat vairāk kā desmit domēniem • Vairākas proteīnu molekulas var veidot ceturtējo struktūru, kura bieži ir simetriska

3. Proteīnu struktūru klasifikācija

4. Viendomēna un daudzdomēnu proteīni • Tā kā daudzdomēnu proteīnos katra domēna struktūra var būt radikāli atšķirīga, parasti strukturāli klasificē individuālus domēnus

5. Proteīnu domēni b plāksnes saturošie a spirāles saturošie a/b jauktie

6. Alfa domēnu struktūras

7. a spirāles ir ļoti bieži sastopamas proteīnos • Vai a spirāle var pastāvēt viena pati? Hidrofobais kodols Izolētai a spirālei nav hidrofobā kodola, tāpēc šķīdumā tā būtu ļoti nestabila Divas (vai 3,4, utt) spirāles var pakoties kopā un veidot hidrofobo kodolu

8. Savītā spirāle (“leicīna rāvējslēdzis”) • Vienkāršākais veids, kā savienot 2 a spirāles • Fibrillārajos proteīnos savītās spirāles var būt simtiem aminoskābju garas • Globulārajos proteīnos savītās spirāles ir daudz īsākas (~10-30 atlikumu)

9. Heptādes atkārtojumi • d: Parasti Leu • a: hidrofoba aminoskābe • e, g: bieži lādēta aminoskābe • b,c,f: lādēta vai polāra 1 8 15 22 2x3.5=7 (heptāde...) Leu rāvējslēdzī a spirālē ir 3.5 (nevis 3.6) atlikumi uz vienu apgrizienu

10. Leu pakojas pret Leu Eksperimentāli noteiktā struktūra Oriģinālais Leu rāvējslēdža konceps (nepareizs!)

11. Mijiedarbības savītajā spirālē • Hidrofobajā kodolā mijiedarbojas leicīni un citi hidrofobi atlikumi • Spirāļu sānus savieno pretēji lādēti atlikumi • Uz ārpusi ir vērsti polāri un lādēti atlikumi

12. Četru spirāļu saišķis • Visizplatītākais a spirāļu pakošanās veids globulārajos proteīnos

13. 4-spirāļu saišķī spirāles var būt paralēlas vai anti-paralēlas

14. Divi leicīna rāvējslēdži var veidot 4 spirāļu saišķi • 2x2 spirāles veido 2 Leu rāvējslēdžus • 2 rāvēsjlēdži pakojas viens pret otru • Parasti 4 spirāļu saišķi neveido 2 Leu rāvējslēdži, samērā netipisks gadījums Leu rāvējslēdzis

15. a spirāļu domēni var būt lieli un komplicēti

16. Globīna folds • Viena no vissvarīgākajām a struktūrām • Atrodas daudzos neradniecīgos proteīnos • Cilvēkiem: mioglobīns & hemoglobīns • Aļģēm: gaismas savākšanas komplekss • Satur 8 a spirāles, kuras veido aktīvā centra kabatu

17. Mioglobīns

18. Hemoglobīns • Mioglobīns ir atrodams muskuļos kā skābekļa glabātuve • Hemoglobīns transportē kābekli no plaušām uz pārējo organismu • Mioglobīns ir monomērs • Hemoglobīns satur 4 monomērus: 2xa un 2x b • a un b ķēdes ir strukturāli līdzīgas un tām ir globīna folds

19. Hemoglobīns

20. Sirpjveida anēmija: molekulāra slimība • Veidojas, ja Glu 6 b ķēdē mutējas par Val

21. Hemoglobīna molekulu polimerizācija sirpjveida anēmijā • Mutētais valīns ievietojas citas hemoglobīna molekulas hidrofobajā kabatā

22. Mutantā hemoglobīna šķiedras eritrocītos Mutant Normal

23. Kāpēc Glu 6 mutācija evolūcijas laikā nav eliminēta? • Mutācija pārsvarā satopama Āfrikā • Homozigotiem indivīdiem ir nodrošināta aizsardzību pret malāriju • Heterozigoti indivīdi ir asimptomātiski un viņiem malārija ir vieglā formā

24. Malārijas vēsturiskā izplatība Sirpjveida anēmijas izplatība Āfrikā Malārijas patreizējā izplatība