F11: Protein-ligand-interaktioner 2 Flashcards Preview

Proteinkemi og enzymologi I > F11: Protein-ligand-interaktioner 2 > Flashcards

Flashcards in F11: Protein-ligand-interaktioner 2 Deck (58):
1

Hvorfor er frit jern ikke egnet til ilttransport?

Kan danne reactive oxygen species i fri form. Derfor inkorporeres det i hem

2

Hvordan er hem opbygget og hvor er det placeret?

Hem har en protoporfyrin-ring, der indeholder fire N-atomer, der koordinerer Fe-atomet sammen med et sidekæde-N fra en His-rest (His F8) og forhindrer at det skifter oxidationstrin. Hem er placeret langt inde i proteinet.

3

Hvordan er et typisk globin-molekyle opbygget?

8 alfahelixes, A-->H.

4

Høj Ka betyder ____ affinitet?

Høj

5

Ka er forholdet mellem ____ og ____

ka og kd, dvs. hastighedskonstanterne for for association og dissociation

6

PL--> P+L er en reaktion af __ orden, så hastighedskonstanten har enheden ____

1., /s

7

P+L--> PL er en reaktion af __ orden, så hastighedskonstanten har enheden ____

1, /M/s

8

Ratioen mellem PL og P er proportional med...

[L]. Vi regner tit med at L er konstant, fordi [L]>>[P]

9

Hvad er θ?

bindingssites optaget/totalt antal bindingssites, dvs. [PL]/([PL]+[P] = [L]/([L]+1/Ka) = [L]/([L]+Kd). θ er hyperbolsk funktion af [L]

10

Når θ=0,5, er [L] lig med ...

1/Ka = Kd. Her er halvdelen af bindingssites associeret med ligand.

11

Hvad er Kd?

Ligevægtskonstanten for frigivelse af ligand

12

Hvad er sammenhængen mellem θ og Kd?

θ=[L]/([L]+Kd)

13

Hvordan er udtrykket for θ ift. hemoglobin?

θ=pO2/(pO2+P50)

14

Hvad er hhv. proximal og distal His?

Den proximale His er His F8, der koordinerer Fe-atomet
Den distale His er His E7, der interagerer med O2 via H-binding.

15

Er hemoglobin statisk? Hvorfor/hvorfor ikke?

Det er dynamisk for at O2 kan komme ind og ud.

16

Hvor i cellerne findes hemoglobin? Hvor meget frigives i væv?

Opløst i røde blodcellers cytoplasma. Cirka 1/3 afgives til væv.

17

Hvorfor er myoglobin godt til lagring af ilt i muskler?

Fordi proteinet er relativt insensitivt over for ændringer i pO.

18

Hvordan er hemoglobin opbygget?

2 alfa- og 2 betasubunit, der ligner hinanden i #D-struktur men ikke i polypeptidsekvensen. alfa-subunits mangler D-helix, men ellers ligner de myoglobin ret godt. E og F laver bindingslomme. Der er to heterodimerer, alfa1beta1 og alfa2beta2. og interfaces er rige på H-bindinger, ionpar og hydrofobe rester..

19

Hvilken state har størst affinitet for Hb?
Hvilken state har deoxyhemoglobin oftest?

R-state, der stabiliseres af O2. Deoxyhemoglobin er oftest på T-state.

20

Hvad sker der når O2 binder til en subunit i T-state?
Til alle subsunits?

Konformationsændring til R-state (højaffinitetsstate).
Når alle subunits har gjort det, kan de to alfa-beta-par slide lidt og rotere pga. ændret konformation for aminosyrer ved hem - porfyrinringen bliver mere plan.

21

Hvordan ser Hb's O2-bindingskurve ud? Hvad betyder det?

Sigmoid. Transition fra low(T) til high(R) affinity, efterhånden som flere O2-molekyler bindes. Binding af det første O2-molekyle sker svagt til en T-state, men binding af et molekyle øger affiniteten for det næste.
Det sidste O2 bindes let, da det bindes til subunit, der allerede er i R-state.

22

Hvad er allosteriske proteiner?

Proteiner, der har to eller flere bindingssites, hvor binding af en hetero- eller homotrop modulator (der kan være inhibitor eller aktivator) til ét site påvirker bindingen til ligander i det andet site/de andre sites via konformationelle ændringer.

23

Er kooperativitet allosteri?

Ja - O2 er både ligand og homotrop modulator.

24

Hvilke egenskaber har proteiner med sigmoid bindingskurve?

De er mere følsomme for ændringer i ligandkoncentration

25

Hvordan er stabiliteten af et bindingssite?

Der er ofte en meget stabil del og en ustabil del, der stabiliseres ved binding af ligand.

26

Hvad er et Hill-plot?

Et plot med log([L]) eller hen ad x-aksen og log(θ/(1-θ)) op ad y-aksen

27

Hvad er hældningen på det stejleste sted, nH, af et Hill-plot?

nH=1, hvis der ikke er kooperativitet.
nH>1, hvis der er positiv kooperativitet
n

28

Hvad er den teoretiske maks-værdi for nH?

n, antallet af bindingssites, hvor der er fuld kooperativitet - partielt mættede proteiner findes ikke.

29

Hvad er "the concerted model"

Model for, hvordan overgangen fra T-state til R-state foregår. Concerted model siger, at alle subunits er i samme state hele tiden, enten høj- eller lav-affinitet. Hvilket state der er tale om, afgøres af ligevægten. Binding af mange i low affinity state øger sandsynligheden for skift til high affinity state.

30

Hvorfor er CO så farligt at indånde?

Det mindsker antallet af subunits, der kan binde O2, og det laver en meget stærk binding, der også får andre subunits til at binde ilt så stærkt at det ikke frigives i væv.

31

Hvad er "the sequential model"?

Model for, hvordan overgangen fra T-state til R-state foregår. Sequential model siger, at hvert subunit er i enten T- eller R-state. Binding til og konformationsændring af en subunit øger sandsynlighed for binding til det næste subunit.

32

Hvilke andre funktioner end O2-transport har Hb?

Transport af CO2 og H+.

33

Hvordan påvirker pH Hb's binding af ilt?

Lav pH mindsker affiniteten (Bohr-effekten)
Høj pH (lav H+, da H+ og HCO3- omdannes til CO2 og vand) i lungerne øger affiniteten for O2

34

Hvordan påvirker pCO2 Hb's binding af ilt?

Ved høj [CO2] mindskes affiniteten for O2. Dette sker i væv.
Lav [CO2] (i lunger) øges affiniteten for O2.

35

Hvad betyder ligningen HHb+ + O2 HbO2 + H+?

At Hb binder både O2 og H+, men med invers affinitet. Når [O2] er høj i lungerne frigives protoner. Når [O2] er lav, bindes protoner, og O2 frigives.

36

Hvor binder protoner i Hb?

Til aminosyrer, fx His HC3, som derved kan lave saltbro til en Asp-rest og stabilisere T-state. Dette favoriserer omdannelse til T-state, når pH falder.

37

Hvordan binder CO2 til Hb?

Som en carbamategruppe som danner en carbaminogruppe i en reaktion, der øger [H+] og muliggør dannelse af saltbroer, der favoriserer T-state og O2-frigivelse. I lungerne frigives CO2 pga. den høje koncentration af O2.

38

Hvilken effekt har 2,3-bisphosphoglycerat på Hb's affinitet for O2?

Affiniteten for O2 sænkes kraftigt

39

Hvordan binder BPG til Hb?

2,3-BPG binder ikke i ilt-bindingssitet, men 1 molekyle 2,3-BPG fungerer som heterotrop modulator for iltaffiniteten ved at binde til positive aminosyrer og stabilisere T-state.
Ved lavt ilttryk stiger koncentrationen af 2,3-BPG i blodet, så mere O2 frigives i væv. 2,3-BPG har ikke stor indflydelse på binding af O2 i lungerne.

40

Hvordan er føtalt Hbs affinitet for O2 og 2,3-BPG?

Føtalt Hb har større affinitet for O2 og mindre affinitet for 2,3-BPG.

41

Hvad er seglcelleanæmi?

Recessiv sygdom, hvor patienten har få og misdannede røde blodlegemer. Når disse deoxygeneres, bliver de uopløselige og danner polymerer, der aggregerer og danner fibre, som får cellen til at få en spøjs form. Det skyldes at en Glu-rest er skiftet ud med en Val-rest. Der mistes elektrostatisk interaktion mellem subunits og dannes i stedet et hydrofobt sted på ydersiden af molekylet.
Seglceller går let i stykker, hvilket giver anæmi.

42

Hvilke tre træk giver signaltransduktion så høj specificitet?

Høj affinitet mellem receptor og signalmolekyler
Kooperativitet mellem ligand og receptor
Enzymkaskader

43

Hvordan kan receptor-ligand-interaktioner kvantificeres?

Med Scatchard-analyse, hvor man får et udtryk for Kd og antallet af ligandbindingssites.

44

Hvad betyder kooperativitet for receptorer?

Stor ændring i aktivering af receptor med små ændringer i ligandkoncentration.

45

Hvordan kan vi have så mange forskellige signalproteiner?

Modularitet gør det muligt at lave mix'n'match-proteinet af domæner vha. scaffoldproteiner..

46

Hvad er Bmax givet ved?

[R]+[RL]

47

Hvordan kan Ka skrives som funktion af [RL], [L] og Bmax?

Ka= [RL]/((Bmax-[RL])*[L])

48

Hvad er der på akserne i et Scatchard-plot?
Hvad er hældningen og skæringspunktet med x-aksen?

x-akse: bundet ligang, fx [RL]
y-akse: bundet ligand/fri ligand, fx [RL]/[L] eller [B]/[F]
Hældningen er -1/Kd og skæringen med x-aksen er Bmax

49

Hvorfor skal man lave flere forsøg med binding, når man laver Scathcard-analyse?

For at kontrollere for uspecifik binding

50

Hvordan er udtrykket for fri energi for hhv. Ka og Kd?

deltaG*=-RTln(ka) og deltaG*=RTln(Kd)

51

I proteininterkationer kan hydrofobe aa-rester siges at bidrage med _____ mens elektrostatiske interaktioner og H-bindinger bidrager med _____

affinitet og specificitet

52

Hvordan kan man inddele en gruppe af bindingssites?

Ækvivalente/ikke-ækvivalente og kooperative/ikke-kooperative

53

Hvordan hænger Kd og [L] sammen med nH?

Kd er [L]_50^nH

54

Hvad kan man aflæse på x-aksen i et Hill-plot, hvis man ekstrapolerer?

Kd for stærkbindende og svagtbindende område.

55

Hvad betyder opadvendt bue i Scatchard-plot?

Positiv kooperativitet

56

Hvad betyder nedadvendt bue i Scatchard-plot?

1) Negativ kooperativitet
2) Non-specifik binding
3) Flere sites med forskellig affinitet
4) Uren proteinpræparation

57

Hvordan ser et Scatchard-plot ud, hvis affiniteten er forskellig for to uafhængige sites?

Det bliver et bifasisk plot.

58

Hvad er karakteristisk for specifik binding og nonspecifik binding?

Specifik: Kan mættes, kan displaces, høj affinitet
Non-specifik: Mættes ikke, displaces ikke, lav affinitet