Семинар 4. Аминокислоты и структура белка.

Подробности

Часть первая: структура и классификация аминокислот.

1. Буфера и буферная емкость

Кривая титрования фосфорной кислоты	Диапазон буферной емкости некоторых биологических буферов

2. Оптические изомеры

3. Кислотно-основные свойства обобщенной аминокислоты с незаряженной боковой цепью

4. Простейшие аминокислоты

5. Алифатические (гидрофобные) аминокислоты

6. Цистеин образует дисульфидные мостики

7. Единственная иминокислота - пролин

8. Цис и транс-конфигурации пептидной связи

9. Оксиаминокислоты

10. Ароматические аминокислоты

11. Спектры поглощения и испускания ароматических аминокислот

12. Щелочные аминокислоты

13. Кислые аминокислоты и их амиды

 

Белки: уровни структурной организации,фолдинг, способы очистки и анализа,критерии гомогенности,определение первичной структуры и массы.

1. Четыре уровня организации структуры белка

2. Геометрия пептидной связи

Показано положение заторможенных плоскостей, образованных пептидными связями  (два серых прямоугольника) и углы фи и пси, вокруг которых возможно вращение:

3. Карты Рамачандрана. Разрешенные и запрещенные углы фи и пси.

4. Первичная структура белка

Сиквенирование белка:

• методы расщепления пептидных связей
• тактика белкового сиквенирования

 Разные ферменты способны расщеплять различные связи между аминокислотами в молекуле белка:

Cиквенирование ДНК:

• использование меченных нуклеотидов
• использование меченных праймеров

5. Вторичная и надвторичная структуры белка

Допустимые углы фи и пси:

для α-спиралей	для β-складок

α-спираль, расположение водородных связей и дистанции:

β-складка, расположение водородных связей:

Антипараллельная	Параллельная

Надвторичная структура типа coiled-coil

Надвторичная структура типа лейциновой молнии

Надвторичная структура: Zn-палец и EF-рука

6. Третичная структура белка

Доменная организация белков:

1) α-спиральный домен иβ-складчатый домен

α-спиральный домен	β-складчатый домен

2) αβ-домены с повернутыми β-складками и αβ-домен с β-бочкой в центре

αβ-домены с повернутыми β-складками	αβ-домен с β-бочкой в центре

7. Четвертичная структура белка

Четвертичная структура - надмолекулярная (субъединичная) организация

Полипролиновая спираль коллагена	Микротрубочки	Актин

8. Фолдинг полипептидной цепи

Укладка амиконислот в цепи и далее в структуры более высоких уровней, упаковка белка для того, чтобы он мог выполнять свою функцию.

Полипептидная цепь сворачивается стремясь к энергетическому минимуму:

• синтез белка на рибосоме
• роль белков теплового шока
• прионы и амилоиды

9. Методы очистки белков

1) Диализ

2) Ультрацентрифугирование

3) Гель-фильтрация

4) Ионообменная хроматография

5) Хроматография по сродству (affinity)

6) Анализ и детекция: гель-электрофорез

7) Анализ и детекция: антитела

• вестерн-блот
• иммунофлуоресцентный анализ
• иммуноферментный анализ

8) Комбинация электрофореза и изоэлектрофокусирования: двумерное разделение

9) Принцип метода масс-спектрометрического определения массы белков и пептидов

10) Анализ пространственной структуры белка: рентгеноструктурный анализ

Белок нужно исследовать в состоянии кристалла (кристализованная форма)

* Зеленый флуоресцентный белок (GFP) - природный флуорофор без простетической группы

11) Анализ пространственной структуры белка: ЯМР-спектроскопия

Анализируется третичная структура в растворе