Бх FiBO-2012

Особенности пептидной связи

тир

Особенности пептидной связи (прод)

Мезомерия пептидной связи

11

Пространственное изображение пептидной связи

Конформация полипептидной цепи

Пептидная связь является практически плоской. Поэтому вращение осуществляется по другим связям.

Характеристика пептидной связи

12

Динамика белковой молекулы

Вторичная (двухмерная, пространственная) структура

Бета-структура (β–складчатый слой)

Характеристика α-спирали

Высота витка 0,54 нм (3,6 остатков АК, 13 атомов),

Диаметр 0,50 нм,Стабилизируется водородными

связями между CO- 0,54 нм группой n-го и NH2-

группой n+4-го остатка.

13

Вид α-спирали сверху

β-поворот пептидной цепи

Рис.1.26. Видывторичнойструктурыбелка. Схематическоеизображение -поворота.

Характеристика β-структуры

14

АК состав белка определяет тип его вторичной структуры

Спиралеобразующие АК:

ала, лей, глу, глн, гис, лиз, мет

АК образующие β-слои:

Вал, лей, тре, тир, фен

АК образующие неупорядоченные слои:

гли, сер, асп, асн, про

Надвторичная структура

α-белки:

миоглобин, гемоглобин, парамиозин, α-кератин.

β-белки:

конканаваллин A (растительные лектины), супероксиддисмутаза, фиброин шелка, паутины.

α+β-белки (одна часть пептидной цепи представлена α-спиралями, другая – β-структурами) – редкие:

термолизин (бакт.),

α/β-белки (α- и β- структуры чередуются) – наиболее часто:

фосфоглицераткиназа, флаводоксин.

без α,β (практически не имеют спиральных и складчатых структур):

ферредоксин (бакт.)

Надвторичная структура

15

Третичная структура

Третичная структура – это общее расположение в пространстве частей полипептидной молекулы.

третичная структура удерживается за счет

сильных ковалентных связей (дисульфидные, псевдопептидные),

слабых нековалентных (электростатические, водородные связи, гидрофобные взаимодействия).

Процесс укладки белковой молекулы (фолдинг белка) контролируется специфическими белками – шаперонами и шаперонинами (белки теплового шока).

ONCOGENE PROTEIN

08.03.2012 46

(C-H-RAS P21 PROTEIN)

Четвертичная структура белка

Доменная организация белка

Домен - обособленная область молекулы белка, обладающая структурной и функциональной автономией.

В иммуноглобулинеG1 (IgG1), различают 12 доменов:

2 легкие цепи по 2 домена (VL, CL)

2 тяжелые цепи по 4

домена (VH, CH1, CH2, CH3).

HUMAN IGG1

16

Общий план строения глобулярной молекулы белка

(модель жировой капли)

В центре молекулы ориентированы гидрофобные радикалы АК

По периферии – гидрофильные

В результате поверхность белка заряжена и в водной среде на ней

образуется гидратная оболочка

Примеры белковых молекул

Иммуноглобулин

Кальцийсвязывающий белок

Пятый уровень органицации белковой молекулы

Иногда выделяют и пятый уровень – метаболон, т. е. совокупность ферментов, катализирующих определенный метаболический путь

(ферменты цикла Кребса).

17

Форма, размеры и масса белковых молекул

По форме:

Глобулярные (альбумин, рибонуклеаза, миоглобин, гемоглобин).

шарообразные, эллипсоидные, вытянутые.

Фибриллярные (кератины, фиброин, коллаген, F-актин, тропомиозин).

нитевидные.

По размерам - от 2,5 до 300 нм.

По массе – от 13 до 500 kDa (килодальтон).

Благодарю за внимание

Следующая лекция «Ферменты»

Энзимология

Строение и свойства ферментов

(ферменты - 1)

Лекция 2

д.м.н., проф. Грицук А. И.

18

Ферменты – биологические катализаторы белковой природы

В природе существует 3 вида биологических катализаторов :

Ферменты (энзимы) – белковой природы

Рибозимы – РНК с каталитической активностью

Абзимы – антитела с каталитической активностью

История энзимологии

В древности использовали ферментативные технологии (хлебопечение, виноделие, обработка шкур и др)

XVIII в Р.Реомюр, Л. Спалланцани описание пищеварения у птиц

1814 г. К.Кирхгоф показал каталитический хар-р гидролиза крахмала при прорастании зерна

Середина XIX в спор Ю. Либиха и Л. Пастера «организованные» и «неорганизованные» ферменты

1878 г. Ф. Кюне ввел термин «энзим»

История энзимологии (прод)

1871 г. М.М. Манассеина, а затем Э. Бюхнер показали, что экстракт клеток способен к катализу

1894 г. Э. Фишер создал модель «ключ-замок»

1913 г. Л. Михаэлис и М. Ментен создали теорию ферм катализа

1929 г. Дж Самнер доказал белковую природу ферментов

1963 г. изучена первичная структура РНК-азы

1968 г. М. Меррифилд синтез искусственной РНК-азы

19

Простые и сложные ферменты

Простые ферменты состоят только из молекулы белка (большинство ферментов ЖКТ)

Сложные ферменты простой фермент (апофермент) + небелкое соединение (кофермент, кофактор)

-коферменты алифатические (GSH)

-коферменты циклические (КоQ)

-коферментынуклеотиды (NAD, FAD, FMN)

-коферменты ионы Ме (K, Na, Ca, Mg, Mn, Fe …) ~ 25%

-коферменты-производные водорастворимых витаминов B1ТПФ, В6 –Фосфопиридоксаль и др)

Структурно-функциональная организация ферментов. Схема

продукт

субстрат

Якорные площадки

Центры регуляции + и -

Сходство Е и неферметативных катализаторов

Катализируют энергетически возможные реакции

Энергия химической системы остается постоянной

В ходе катализа направление реакции не меняется

Не расходуются в процессе реакции

20