03. Amino asitler, peptitler ve proteinler
advertisement
α-Amino asitlerin genel yapısı Optikçe aktif molekül nedir? Optikçe akttif moleküller R,S isimlendirmesi yanında daha kolay olan D,L sistemiyle de isimlendirilebilir. Gliser aldehitte aldehit grubu yukarı gelecek şekilde molekülü yazın. Kiral karbona bağlı –OH size göre sağ tarafta ise ona D izomeri denmiştir. Buna benzeyen tüm optikçe aktif moleküller D izomeridir. Onun ayna görüntüsü ise L izomeridir. Perspektif formül gösterimi: Bağların şekline dikkat edin. Düz çizgi bağlar kağıt düzlemini, Kalın çizgi bağın size doğru olduğunu, Kesikli çizgi bağın size zıt yönde olduğunu gösterir. Alanin amino asitinin farklı şekilde gösterimleri Glisin dışındaki tüm aminoasitler kiral karbon içerirler. L-amino asitler bizim için daha önemlidir. Amino asitler iyonlaşan gruplar içerir Amino asitlerin pKa değerleri Amino asitlerin pKa değerleri Amino asitlerin sınıflandırılması: 20 çeşit standart amino asiti beş gruba ayırabiliriz. • • • • • Apolar R grubu olan amino asitler Polar ve yüksüz R grubu olan amino asitler Aromatik R grubu olan amino asitler Pozitif yüklü R grubu olan amino asitler Negatif yüklü R grubu olan amino asitler • Not: R gruplarının negatif veya pozitif yüklü olması ortamın pH’ına göre değişir. Sınıflandırmada R gruplarının fizyolojik pH’daki yükleri göz önüne alınır. Apolar R grubu olan amino asitler Polar ve yüksüz R grubu olan amino asitler Aromatik R grubu olan amino asitler Pozitif yüklü R grubu olan amino asitler Negatif yüklü R grubu olan amino asitler Spektrofotometre Aromatik amino asitler 280 nm’de absorbans verirler. Bir numunenin 280 nm’deki absorbansına bakılarak numunedeki protein miktarı hakkında bilgi sahibi olunabilir. Numune çözelti olmak zorundadır. Disülfit bağı: Bir proteindeki alt birimler genellikle disülfit bağıyla bir arada tutulur. Disülfit bağı alt birim içinde de olabilir. Saçtaki proteinler disülfit bağı içerir. Bağı kopar, şekil ver ve bağı tekrar oluştur. Saçınıza perma yaptırdığınızda sırasıyla bu işlemler yapılır. Not: Bir molekül H aldıkça indirgenir; oksijen aldıkça yükseltgenir. Standart olmayan amino asitler Amino asitler ortamın pH’ına göre farklı net yüklere sahip olurlar. Çünkü amino ve karboksil grubu proton alıp verebilen gruplardır. Proton vermek negatif yük lehine, almak ise pozitif yük lehine katkı yapar. Amino asitlerin bulunduğu ortamın pH’ını düşürdükçe onların pozitif yükü artar. pI: Amino asitin net yükünün sıfır olduğu pH’tır. Proteinlerin de pI değeri vardır. Ortam pH’ı pI ile aynı olduğunda o proteinler elektriksel alandan etkilenmezler. Çünkü net yükleri sıfırdır. Amino asitin pI değerini bulmak için amino asitin iyonlaşma reaksiyonlarını yazın. Zwitter iyonun sağ ve solundaki pK değerlerini toplayın ve ikiye bölün. pI=(pKa1+pKa2)/2 pI=(pKa1+pKa3)/2 Peptit bağının oluşumu Bir oligopeptit Peptit bağı, rezonanstan dolayı çift bağ karakteri taşır. Bağ kendi etrafında dönemez. Bazı proteinler İki proteinin amino asit bileşimi Konjuge proteinler Proteinlerin üç boyutlu yapısı Protein zincirinin yapısı: Primer, sekonder, tersiyer ve quaterner yapı Primer yapı • Polipeptit zincirinin amino asit sırasını ifade eder. • Primer yapı diğer yapıları belirleyen ana faktördür. Yani amino asit sırasındaki bir değişiklik proteinin üç boyutlu yapısını etkiler. O sebeple amino asit sırasını belirleyen DNA üzerşndeki mutasyonlar tehlikelidir. Seconder Yapı: Yakın amino asitler arasındaki etkileşmelerden doğar • Alfa sarmal yapı • Beta kırmal yapı – Paralel – Antiparalel Tersiyer yapı: Uzak amino asitler arasındaki etkileşmeleri ifade eder • Tersiyer yapı polipeptit zincirindeki atomların üç boyutlu olarak düzenlendiği yapıyı ifade etmektedir. Quaterner yapı • Birden fazla alt birimden meydana gelen proteinlerin tüm alt birimleri ile beraber olduğu yapıyı ifade eder. Proteinleri saflaştırma teknikleri Genel olarak kromatografi Kromatagrafi, bir ortamda maddelerin farklı hızlarda sürüklenmesi esasına dayanır. Sabit faz genelde katıyken hareketli faz sıvıdır. İyon değişim kromatografisi Jel ile protein zıt yüklü olmalıdır. Jel filtrasyon kromatografisi Büyük proteinler, sabit fazın porlarına daha az takıldığı için daha hızlı ilerler. Afinite kromatografisi Bana mazlumu getirin Bir elektroforez çeşidi: SDS-PAGE Elektroforez, net bir yükü olan moleküllerin elektriksel alanda göçlerine dayanmaktadır. SDS-PAGE’de proteinler + kutba doğru hareket ederler. Sebebi ise – yüklü olan SDS deterjan ile muamele edilmeleridir. Betamerkapto etanol, altbirimler arasındaki disülfit bağlarını koparır. Büyük proteinler daha yavaş hareket eder. Boyamadan sonra bir elektroforez jelinin görünümü (solda). SDS-PAGE, genellikle proteinin saflığını ve alt birimlerin mol kütlelerini belirlemek için kullanılır. SDS-PAGE ile protein alt birimlerin de belirlenebilir Betamerkapto etanol, altbirimler arasındaki disülfit bağlarını koparır. Bu sebeple İnsülin iki alt birimden oluşur Elektroforezle proteininizin mol kütlesini bulabilirsiniz. İzoelektrik fokuslama Her protein pI noktasında elektriksel alanda göç edemez. Çünkü o noktada net yükü sıfırdır. Bazı proteinlerin izoelektrik noktaları İki boyutlu elektroforez Proteinlerin ana fonksiyonları • • • • • • • Kasılma ve hareket: Aktin, miyozin, tubulin Yapı ve destek: Keratin, kollejen Taşıma: Hemoglobin, albümin, membran proteinleri Savunma: Antikorlar, pıhtılaşma proteinleri Depo: Ferritin, cuprein Kataliz: Enzimler Biyolojik sinyal: Bazı hormonlar (insülin, glikagon) Proteinlerin amino asit sırasının belirlenmesi Disülfit bağını parçalamanın yolları Polipeptit zincirlerini parçalamak için kullanılan bazı metotlar DNA baz sırası biliniyorsa proteinin amino asit sırasını deneysel olarak belirlemeye gerek duyulmaz. Ancak DNA, post-translasyonel modifikasyonlar hakkında bilgi içermez. Kütle spektroskopisi ile de oligopeptitlerin amino asit sırası belirlenebilir Laboratuvarda protein zinciri sentezi Bir protein canlıdan canlıya farklı amino asit dizilimine sahiptir. Dizide benzerlikler de bulunur.
