8. predavanje - struktura in funkcija proteinov Flashcards
(55 cards)
1
Q
Kaj počne protein p53?
A
- zavira rast tumorjev
- mutacije ali delecije v genu TP53 so našli pri 50% vseh rakov
2
Q
Za Alzheimerjevo bolezen so značilna katera vlakna?
A
beta-amiloidna vlakna
3
Q
Katere strukture proteinov poznaš?
A
- zaporedje aminokislin
- stabilni strukturni elementi
- 3D zvitje proteina v prostoru
- povezovanje dveh ali več podenot v prostoru
4
Q
S kakšnimi vezmi so povezane polipeptidne verige?
A
s šibkimi nekovalentnimi povezavami
-> nekateri proteini vključujejo tudi neproteinski del
5
Q
Po katerih korakih poteka sinteza aminokislin na ribosomih?
A
- aktivacija aminokisline -> adenililacija = doda se adenin in odstranita se 2 fosfatni skupini
- sinteza aminoacil tRNA
- nastanek peptidne vezi
6
Q
Kakšne oblike je peptidna vez?
A
- planarna -> vseh 6 atomov leži v ravnini
- rigidna
7
Q
V katerih konfiguracijah so skoraj vse peptidne vezi?
A
- v trans konfiguraciji
8
Q
Katere vezi ima primarna struktura?
A
- kovalentne vezi -> peptidne in disulfidne
9
Q
Katere bolezni so lahko povezane s spremembami v primarni strukturi proteinov?
A
- anemija srpastih celic
- cistična fibroza
10
Q
S katerim postopkom določamo zaporedje aminokislin?
Opiši.
A
Z edmanovo degradacijo:
- postopek poteka v avtomatskem analizatorju
- protein pred analizo encimsko razcepimo v peptide
- nato ločevanje s HPLC in določevanje prvih 50 AK z N-terminalnega konca
- ločevanje na podlagi absorbance
11
Q
Postopek določevanja primarne strukture proteinov?
A
- očistimo protein
- določimo N-terminalno zaporedje
- protein razcepimo s pomočjo več endoproteinaz v manjše peptide
- ločimo posamezne peptide (HPLC) in jih določimo AK zaporedje
- poiščemo prekrivanja med zaporedji
12
Q
Kaj počnemo z masno spektrometrijo?
A
- ločujemo molekule na osnovi razmerja m/z (z = naboj)
13
Q
Kako poteka masna spektrometrija?
A
- ionizacija
- pospeševanje (v električnem polju se elektroni pospešijo in dobijo kinetično energijo)
- odklon (v magnetnem polju se ioni odklonijo -> lažji ioni in ioni z večjim nabojem se bolj odklonijo)
- detekcija (snop ionov zaznamo kot električni signal)
14
Q
Kako določimo zaporedje aminokislin?
Opiši.
A
Z masno spektrometrijo.
- peptidne vezi se razcepijo in nastanejo fragmenti (serija b in serija y) -> te serije se razlikujejo v razmerju m/z
- iz razlike v masi določimo zaporedje AK
15
Q
Ali peptidna vez omogoča zvijanje polipeptidne verige?
A
- Ne, omejuje jo.
16
Q
Katere rotacije pozna peptidna vez?
A
- rotacijo okoli enojnih vezi N-C(alfa) in C(alfa)-C=O
- to rotacijo opišeta dihedralna kota Φ in Ψ (phi in psi)
- oba skupaj sta 180°, ko je polipeptidna veriga iztegnjena
17
Q
Katera je pogosta sekundarna struktura?
Ali je desno- ali levosučna?
A
- alfa-vijačnica
- desnosučna
18
Q
Katere vezi stabilizirajo alfa vijačnico?
A
- H-vezi med C=O n-te aminokisline
- N-H n+4-te aminokisline
19
Q
Kaj destabilizira alfa vijačnico?
A
- Pro in Gly
- zaporedje - ali + AK
- AK z večjimi stranskimi verigami
- AK razvejane na beta-C atomu (Val, Thr)
20
Q
Kje na AK se po navadi nahajajo stranske verige z nasprotnim nabojem ali z aromatskimi stranskimi verigami?
A
- na n-ti in n+3-ti
21
Q
Kaj stabilizira alfa-vijačnico?
A
Na koncih alfa vijačnice se vzpostavi delno pozitivni ali delno negativni naboj.
Ta se stabilizira z:
- negativnimi AK na N-koncu (N konec je načeloma pozitiven)
- pozitivnimi AK na C-koncu (C konec je načeloma negativen)
22
Q
Kakšna je beta struktura?
A
- plastovita struktura
- stranske verige so izmenično nad in pod ravnino
- lahko je paralelna (zgoraj in spodaj od N do C konca, v desno)
- lahko je antiparalelna (zgoraj v levo, spodaj v desno, v obeh primerih od N do C konca)
23
Q
Kaj povezuje beta-zavoj?
A
- alfa-vijačnice in antiparalelne beta-strukture
24
Q
Kaj vključuje beta-zavoj?
A
- 4 AK
- H vez med C=O prve in N-H četrte
- pogosto vključuje Gly in Pro (tudi cis konfiguracijo peptidne vezi)
- gama zavoj povezuje 3AK, manj pogost
25
Kako določamo 3D strukturo proteinov?
z rentgensko difrakcijo
26
Kako določamo 3D strukturo manjših proteinov?
Kje jo določamo in kakšna je omejitev velikosti?
z NMR -> jedrska magnetna resonanca
- določitev različnih konformacij proteinov V RAZTOPINI
- omejitev: molekulska masa < 40 kDA
27
Kako lahko določimo 3D strukturo membranskih proteinov?
Kakšna je omejitev velikosti?
S krio-elektronsko mikroskopijo.
- molekulska masa > 100 kDa
28
Kako poteka krio-elektronska mikroskopija?
- vzorce proteina na mreži zamrznejo
- v elektronskem mikroskopu detektirajo sipanje elektronov
29
Kako imenujemo posamezne elemente sekundarnih struktur, ki se povezujejo v stabilne, geometrijsko urejene strukture?
- nadsekundarne strukture
30
V kaj se nadsekundarne strukture združijo v terciarni strukturi?
Kakšno funkcijo imajo?
- v domene -> kompaktna, stabilna, bolj ohranjena
-> domene opravljajo podobno funkcijo, npr. vezava ligandov
31
Kako je zgrajen hemoglobin?
- 2 alfa verigi
- 2 beta verigi
32
Oligomerni proteini imajo več polipeptidnih verig, ki so povezane s kakšnimi vezmi/interakcijami?
s šibkimi interakcijami
33
Katera encima imata pomembno vlogo pri zvijanju nekaterih proteinov?
- protein disulfid izomeraza
- peptid prolil cis-trans izomeraza
34
Glede na termodinamski vidik, po kakšni shemi poteka zvijanje polipeptidne verige?
- po lijaku proste entalpije
35
Kaj je cilj zvijanja proteina glede na šibke interakcije?
Nastanek čim večjega števila šibkih interakcij, npr.
- hidrofobne
- vodikove
- ionske
- Van der Walsove
36
Ali ima stabilna konformacija nižjo ali višjo energijo?
- najnižjo
37
Kaj so HSP70?
- proteini iz družine šaperonov
- 70 kDA
- "heat shock proteins" = sintetizirajo se v večjih količinah po temperaturnem stresu
38
Kako HSP70 preprečujejo agregacijo polipeptidnih verig?
- povežejo se s hidrofobnimi deli proteinov in preprečijo njihovo agregacijo
39
Kaj omogoča delovanje HSP70?
- energija hidrolize ATP in vezava nekaterih drugih proteinov
40
Kje lahko poteka zvijanje proteinov s pomočjo šaperoninov?
- E. coli
- hidrofobni deli nezvitih proteinov se povežejo z GroEL podenoto
- GroEL se poveže z GroES
- hidroliza ATP
- v notranjosti kompleksa GroEL/GroES je onemogočena agregacija in olajšano je zvijanje proteina
41
Od česa je odvisna konformacija neurejenih proteinov?
- od interakcij z drugimi proteini -> vezava z VEČ proteini!!
- imajo več možnih konformacij
- npr. pomembna vloga pri uravnavanju celičnega cikla
- primer: p53, SUMO
42
Kakšno konformacijsko entropijo ima nezvit protein?
- veliko
43
Katere kemijske interakcije stabilizirajo nativno, pravilno zvito konformacijo proteinov?
- disulfidne vezi
- šibke interakcije - vodikove, elektrostatske, hidrofobne (prispevajo največ)
44
Kaj predstavlja denaturacija?
Kako jo dosežemo?
- porušenje 3D nativne strukture in izguba njegove funkcije
- temperatura, pH, urea, topila -> porušijo šibke interakcije
45
Kje je zapisana informacija za zvitje proteina?
- v primarni strukturi
46
Kaj se zgodi pri anfinsenovem poskusu?
- po denaturaciji protein prepihavamo s kisikom
- potem odstranimo ureo
- naključno nastanejo S-S mostički
47
Kaj ima ključno vlogo pri nastanku amiloidnih vlaken?
- beta-struktura
48
Kako kopičenje amiloidnih vlaken vpliva na Alzeimerjevo bolezen?
- amiloidni peptid beta se sprosti iz membrane
- spremeni se mu konformacija (iz alfa-vijačnice v beta-strukturo)
- v možganih se kopiči v obliki amiloidnih vlaken
49
Kaj je problem pri prionskih boleznih?
- nastanek agergatov nepravilno zvitega proteina priona
50
Kaj se dogaja z entalpijo pri zvijanju proteinov?
- prosta entalpija se zmanjšuje (lijak proste entalpije)
51
Kaj sodeluje pri zvijanju proteinov?
- šaperoni
- šaperonini
52
V čem se razlikujejo enostavni proteini od sestavljenih?
- enostavni: zaporedje AK
- sestavljeni: zaporedje AK + neproteinski del
53
Kakšno vlogo imajo globularni proteini?
- prenašalna - transportni proteini (Hb, Mb)
- regulatorna
- obrambna - protitelesa
- katalitska - encimi
- signalna - receptorji, kanalčkiK
54
Kakšno vlogo imajo fibrilarni proteini?
- oporna - strukturni proteini:
-> znotrajcelični filamenti (keratini)
-> zunajcelični matrix (kolagen)
55
Kaj je proteom?
- vsi proteini organizma, tkiva ali celice
