Вопрос 9

Вторичная и превичная структура белка

Белки – нерегулярные полимеры, мономеры которых - α – L – аминокислоты.

α – NH2 присоединена к тому же атому, что и СООН. Или – все они содержат NH2 группу, присоединенную к тому же атому, что и СООН.

L – левовращающий стереоизомер ( вращают плоскость поляризованного света)

D – аминокислот много в организме, но они не входят в состав белков.

α – аманитин - D – аминокислота входит в состав пептида – токсин бледной поганки

( нет противоядия) – ингибирует РНК – полимеразу II ( в 10 в - 8 М)

20 аминокислот – в состав белков (одна из них иминокислота - пролин). 2 минорные – пирролизин и селеноцистеин.

Первичная структура – последовательность расположения в нём аминокислотных остатков.

Средний белок – 500 амин – остатков. Разнообразие первичных структур – 20 в 500 степ.

На земле не было, нет и не будет, 2 – х людей с полностью идентичным набором белков (протеомом)!

Белки являются основой видовой и индивидуальной специфичности.

Вторичная структура – пространственная конформация полипептидной цепи. обусловленная водородными связями между С=О и N-Н не входящих в радикал.

Мы рассмотрим 2 варианта – регулярная α – спираль и β – складчатая структура.

NH – группа какого-то аминокислотного остатка связана с С=О группой (n-4) - го остатка.

На виток α – спирали – 3,6 аминокислотных остатков. Период идентичности – 18 аминокислотных остатков – 5 витков ( 18 – первое целое число)

Упорядоченная, но нерегулярная β – складчатая структура – другой вариант.

β – складки могут образовывать разные полипептидные цепочки.

Белки делятся по преобладанию вторичной структуры.

а) α – белки - α – спираль – гемоглобин.

б) β – белки - β – складки – конканавалин. ( 7 β – складок)

в) α + β – обе структуры – папаин (белок, протеолитический растительный фермент, катализирующий гидролиз белков)

г) α /β белки - α участки чередуются с β складками – самый распр. вариант.

Основная причина нарушения α – спирали – пролин (не может образовать водородную связь)

Вторая причина – подряд идут одноимённо заряженные аминокислоты (отталкиваются)

Вопрос 10

10)Третичная и четвертичная структура.

Третичная структура – пространственная конформация полипептидной цепи, обусловленная след. связями между радикалами:

1) Ковалентными S – S ( дисульфидные мостики) – только между цистеинами.

2)Электростатические взаимодействия между разноимённо заряженными радикалами. Пример – аргинин – глутаминовая кислота.

3)Водородные связи между радикалами с ОН – группой и радикалами с NH и COOH группами. Серин, треонин, тирозин.

Протеинкиназы – фосфорилирование (специфичны для каждой из 3 – х кислот) Если злок. опухоль вызвана онковирусом – он даёт доп. тирозин. протеинкиназу.

4) гидрофобные взаимодействия между неполярными радикалами. Гидрофобные радикалы сближаются с образованием конформации с минимальной свободной энергией или с образование гидрофобного ядра.

Белки с гидрофобным ядром – глобулярные и они растворимы в воде в силу наличия полярно заряженной оболочки.

Гидрофобные самые слабые, но они являются определяющими в третичной структуре в силу многочисленности. ( 8 аминокислот), неизберательности и нахождения в воде.

Четвертичная структура – агрегаты, состояние из одинаковых или разных полипептидных цепей, удерживаемых за счёт следующих взаимодействий

- ковалентые S – S.

- электрост. взаимодействия.

- водородных связей.

Гидрофобные участвуют редко. Очень редко.

Четвертичной структурой обладает около 5% белков, в том числе гемоглобин, иммуноглобулин, инсулин. Почти все ДНК- и РНК- полимеразы имеют четвертичную структуру. Пример – Гемоглобин: гемм и глобин.

Глобин - 2α и 2β полипептидные цепи – все они α – спиральны.

Всего – 574 аминокислотных остатка.

Гемоглобин – основной белок эритроцитов.

У больных серповидноклеточной анемией на 6 – ом месте от N – конца β - цепи стоит неполярный валин, у здоровых людей – (-) заряженная глутаминовая кислота. 2 остатка из 574 заменены. Такой дефектный белок имеет иную третичную и четвертичную структуру и образует нерастворимые тяжи, изменяющие форму эритроцита на серповидную ( плохо переносит О₂ и СО₂) Тяжёлое неизлечимое наследственное заболевание – дети больные не доживают до 2 – х лет. Больные – Гомозиготы.

В Сибири – 1 больной на 10 миллионов. В Грузии – 5% - болота комары.

Там отбор против домин. гомозигот. Доминирование неполное, и Аа – 85% норм. гемоглобина. и 15% дефектного и моляр. плазмодий не живёт в их эритроцитах => не болеют малярией. В Африке такой же процент больных. Гетерозиготам не рекомендуется подниматься высоко в горы.