AMINOACIZI ŞI PROTEINE(parţile 1-2)

STRUCTURA FUNCŢIE

Structura generala a unui aminoacid

Radicalul R este extrem de IMPORTANT!

DE CE?

RADICALUL R

determină hidrofobicitatea-polaritatea- sarcina electrica

a aa

Structura tridimensională

a proteinelor

Ex. PROTEINE CITOPLASMATICE

R polar, încărcat electric- la suprafaţa proteinei

R non-polar, hidrofob- la interiorul proteinei

PROTEINE MEMBRANARE

-invers-

DE CE?

Aminoacizi alifatici cu R fără grupe funcţionale

Aminoacizi alifatici cu grupe OH

Aminoacizi alifatici dicarboxilici şi amidele lor

Aminoacizi bazici (alifatici Lys, Arg şi aromatici Hys)

Aminoacizi alifatici care conţin sulf

Iminoacizi

Aminoacizi aromatici

Alte clasificări ale aminoacizilor I

I. aminoacizi proteinogeni• fundamentali (codificaţi genetic; 20; configuraţia L)• nefundamentali („derivaţi”: care nu sunt codificaţi genetic): 4 HO-Pro, 5 HO-Lys, GLA (acid gama-carboxi-Glu)

II. aminoacizi neproteinogeniex. β-Ala, ornitina, citrulina, GABA, homocisteina, homoserina, ac. para-aminobenzoic

Alte clasificări ale aminoacizilor II

• Aminoacizi esenţiali- 9 (Leu, Ile, Val, Trp, Phe, Met, Thr, Lys, Hys); aminoacizi limitanţi pt. o proteină

• Aminoacizi neesenţiali ex Glu, Ala, Asp

• Aminoacizi semiesenţiali (ex. Arg, Pro, Ser, Tyr, Cys, Gly, taurina)

Proprietăţile aminoacizilor• Chiralitatea. Definiţia?

AMINOACIZI NATURALI

Calculul ph isolectric pentru arginina (Arg) prin metoda 1

Calculul pI prin metoda 2REGULI DE STABILIRE A FORMEI ACIDE/BAZICE PREDOMINANTE LA UN

ANUMIT pH

1. Dacă pH < pKa (pH mai acid) predomină forma acidă 2. Dacă pH > pKa (pH mai bazic) predomină forma bazică 3. Dacă pH = pKa concentraţia formei bazice este egală cu concentraţia formei acide

-COOH COO- + H+ forma forma acidă (0) bazică (-) -NH3

+ NH2 + H+ forma forma acidă (+) bazică (0) 0 pH < pKa pKa pH > pKa 14 COOH 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 - - - - - - - - - - - - NH3+ + + + + + + + + + + + + + 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Metoda 2 de calcul al pI

Calculul pI al Arg prin metoda 2. Grupa / pKa 0 2 9 12 14 α-COOH 0 - - - α- NH3+ + + 0 0 guanidiniu + + + 0 TOTAL 2+ 1+ 0 1-

Punctul isoelectricGruparea funcţională pKa aproximativ • α-carboxil 3 • non α -carboxyl (Asp, Glu) 4• imidazol (His) 6• sulfhidril (Cys) 8• α-amino 8 • non α-amino (Lys) 10• hidroxil (Tyr) 10• α-amino (Pro) 9 • guanido (Arg) 12

Care este punctul isolectric al Lys, Arg, Hys?

De ce Histidina face parteatat din grupul aa polari încărcaţi electric, cat si şi din grupul aa polari neîncărcaţi electric?

Proprietăţi chimice ale aminoacizilor

• Rr ale grupei –COOH: decarboxilare (ex. Hys histamină)

• Rr ale grupei – NH2

- condensarea cu grupe carbonil (formare de baze Schiff)- alchilare (formare betaine)- acilare- carboxilare (formare de carbaminoacizi)- oxidare (ex. transformarea Lys în alizină) - transaminare (formare de cetoacizi)

• Rr ale grupelor funcţionale din radicalul R:- oxidarea blandă a –SH din Cys (formare cistina Cys-S-S-Cys)- oxidarea energică a –SH din Cys (formare acid cisteic R-SO3H)- R-SH + AgNO3 R-SAg (mercaptide) + HNO3

- esterificarea –OH din Ser, Thr sau Tyr cu H3PO4 (formare esteri fosforici)

Legătura peptidică –CO-NH-

Legătura peptidică este

PLANARĂ şi RIGIDĂ.

DE CE?

Ce se poate prezice despre legătura peptidică pornind de la această structură?

CARACTER PARŢIAL DE DUBLĂ LEG.

-Trans

-Rotaţie liberă împiedicată

-Capac. Crescută de a forma leg. de H

PEPTIDE BIOACTIVE1. Glutation (GSH): gama-Glu-Cys-Gly

Roluri:

- agent reducător cu rol antioxidant

a) reacţia GPx (glutation peroxidazei):

2 GSH + LOOH GSSG + LOH + H2O

b) reface gr SH ale proteinelor

2 GSH + prot-S-S-prot GSSG + prot-SH

- catabolismul insulinei

- catabolismul xenobioticelor: reacţia glutation-transferazei:

R-X + GSH R-S-G + HX

unde R-X este xenobiotic

- transportul aminoacizilor prin membrane

(reacţia gama-glutamil-transpeptidazei)

γ-Glu-Cys-Gly + aa γ-Glu-aa + Cys-Gly

PEPTIDE BIOACTIVE

PEPTIDE CU ROL HORMONAL

2. Kinine (peptide cu rol vasoactiv):

Bradikinina- 9aa, hipotensiv

Kalidina – 10 aa

3. Angiotenina II- 8 aa, hipertensiv, stimul pt secretia de aldosteron

4. TSH-RH- amidă internă Glu de la cap N-terminal

5. Ocitocina, vasopresina- 9aa, 1 S-S, amidă Gly, respectiv Glu la cap C

6. Endorfine, encefaline- neuropeptide cu rol analgezic (opioide endogene)