Терапевтични пептиди и протеини Flashcards
(26 cards)
От какво се определят функционалните свойства на протеините и пептидите?
От триизмерната им структура
Определение за протеини
Макромолекули от над 100 L-a-AК, свързани чрез пептидни връзки и образуващи ППВ, с ММ над 10 000 далтона. Включват всички 20 а-АК.
Структура на а-АК
Асиметричен С-атом, разположен на а-място спрямо карбоксилната група и свързан още с амино група, радикал и Н-атом. Пептидни връзки се формират между карбоксилната група на една АК и амино групата на друга.
Определение за пептиди
Къси вериги от около 50 АК, включително и други освен 20-те АК, характерни за белтъците.
Какво представлява първичната структура на белтъците?
Последователността от АК в ППВ, броят на ППВ-и и дисулфидните връзки между тях.
Кои са ковалентните връзки в протеините?
Пептидни и дисулфидни (между цистеиновите остатъци).
Какво представлява вторичната структура на белтъците?
Пространствено нагъване на ППВ в правилно подредени повтарящи се структури чрез образуване на водородни връзки между близкоразположени пептидни групи. Бива 2 типа - бета лист и алфа спирала.
Същност на вторичната белтъчна структура - бета лист
Нагъване на ППВ при асиметричния С-атом. Отделни антипаралени ППВ се свързват чрез водородни връзки. Характерна за фибриларните белтъци.
Същност на вторичната белтъчна структура - алфа спирала
Формиране на вътрешни водородни връзки между пептидни групи в една ППВ (1ва CO с 4та NH). Извиване на ППВ около една ос - С алфа.
Какво представлява третичната структура на белтъците?
Пространственото разположение на ППВ, които изграждат една белтъчна молекула. Поддържа се от дисулфидни мостове и голям брой нековалентни връзки. Различават се глобуларни и фибриларни белтъци.
Какво представлява четвъртичната структура на белтъците?
Асоцииране на няколко белтъчни молекули в агломерати, последством слаби хидрофобни, водородни или други връзки между отделните ППВ (субединици). В някои случаи биологичната активност се наблюдава само при формиране на агломерата, но не и при отделните субединици.
Кои са предимствата на терапевтичните протеини и пептиди?
- Безопасност и слаба биоакумулация
- Висока специфичност към мишените (висок терапевтичен индекс)
- Разнообразие в структурата и спектъра на действие
На какво се дължи високата безопасност на терапевтичните протеини и пептиди?
- Имат състав и метаболизъм често аналогични на ендогенните протеини (не са “чужди” на организма).
- Имат предсказуеми метаболитни профили (добре извествна човешка физиология).
- Кратък полуживот - не се натрупват в тъканите.
- Минимален риск от непредвидени странични ефекти, които биха могли да се дължат на дозата и локални реакции в мястото на инжектиране.
Какво представлява лактоферинът?
Гликопротеин, серумен транспортен белтък,. Неговият хидролизат - лактоферицин (в кърмата на бозайници) - демонстрира над 17 ин виво биологични активност (антитуморна, имуномодулаторна, антимикробиална, антивирусна и др.)
Кои са недостатъците на терапевтичните протеини и пептиди?
- Слаба ин виво разтворимост и ниска стабилност - податливи на действието на множеството протеази в тялото (генериране на метаболитни продукти - нежелани имуногенни странични реакции); изчистват се бързо от тялото.
- Ограничения в начините на администриране - основно парентерално, тъй като са склонни към разграждане от чревните ензими.
Класификация на терапевтичните протеини и пептиди в зависимост от техните функции и терапевтично приложение
1 група - с ензимна и регулаторна функция
2 група - със стратегическа прицелна ензимна функция
3 група - използвани като ваксини
4 група - диагностични (инфекциозни заболявания и отркриване на рак)
Структура на инсулинът
2 ППВ - А и Б - съответно от 21 и 30 АК, свързани помежду си с 3 сулфидни моста.
Функция на инсулинът
Контрол на кръвните нива на глюкоза
Как се образува инсулинът в човешкият организъм?
Синтезира се като ПРЕПРОИНСУЛИН с допълнителна верига - сигнална последователност, осигуряваща преносът му през вътреклетъчните мембрани, и 3 ППВ (А,Б,С).
ПРОИНСУЛИН - без сигнална последователност, превръща се в ИНСУЛИН във везикулите на панкреатичните клетки чрез ензимно откъсване на пептид С (35АК). Образуваният инсулин се съхранява в клетките като цинкова сол.
Какви са най-големите разлики между инсулинът, получаван в миналото и днес?
Първоначално бил извличан от човешки и говежди панкреас, но не е бил с необходимата степен на чистота. Степента на пречистване се подобрява чрез оптимизиране на процесите на изолиране и прилагане на хроматографски методи. Новите форми са с подобрена химическа стабилност, като се използват различни цинкови концентрации.
Човешкият инсулин е първият животински белтък, получен от бактерии, във форма, напълно идентична с природната молекула.
Кои са стъпките в получаването на инсулин от Е.coli?
- Получаване на нуклеотидната последователност за синтезата на вериги А и Б - чрез химичен синтез или с проинсулинова комплементарна ДНК (получена от човешка проинсулинова иРНК с обратна транскрипция).
- Клониране на получените нуклеотдини последователности в плазмиден вектор зад промоторен участък на гена за бета галактозидаза.
- Внасяне на плазмидния вектор в генома на Е.coli.
- Култивиране на Е.coli и синтез на слят белтък “бета галактозидаза-проинсулин”.
- Откъсване на бета галактозидазата с бромциан.
- Нагъване на проинсулина и откъсване на С пептида с ензими.
Структура на човешкия растежен хормон (hGH)
1 ППВ от 192 АК и 2 дисулфидни моста.
Третична структура - 4 антипаралелни алфа спирални региона.
Кои са двата гена за hGH при човека?
hGH-N - експресира се в хипофизата
hGH-V - експресира се в плацентата
Как се конструира генът за hGH ин витро?
Чрез комбинация от химичен синтез на ДНК (метионин + 1-24 АК) и ензимен синтез на кДНК (25-191 АК + стоп кодон). Двата фрагмента се получават отделно, пречистват се и се лигират.
