Uitgebreide samenvatting van Therapeutische Eiwitten FA-MA201 van master Farmacie aan Universiteit Utrecht (UU). Samenvatting van hoorcolleges en werkcolleges met veel afbeeldingen, tabellen en voorbeelden.
Structuur en stabiliteit
Aminozuren: bouwblokken voor eiwitten
- α-aminozuren: functionele groepen gescheiden
door 1 koolstofatoom
o Functionele groepen
▪ Carboxyl -COOH
▪ Amino -NH2
▪ Zijketen ‘R’
o Sp3 hybridizatie
o Centraal C-atoom is altijd chirale C; optisch centrum
▪ Uitzondering: glycine heeft -H als zijketen; niet chiraal
o In natuur komen alle L-geconfigureerde aminozuren voor
▪ Uitzondering: cysteïne heeft R-configuratie
▪ Bij verandering configuratie verandert vouwing en dus biologische activiteit van het eiwit
- Indeling op basis van zijketen; bepaling eigenschappen van eiwit
o Nonpolaire zijketens
▪ Glycine
• R= H; geen chiraal aminozuur
▪ Alanine
▪ Valine
▪ Leucine
▪ Isoleucine
▪ Methionine
▪ Proline
• β-sheet breker: voorkomt neerslag β-sheetgevoelige ketens → wateroplosbaarheid eiwit ↑
▪ Phenylalanine
▪ Tryptofaan
o Polaire zijketens
▪ Amide-zijketen; geen zuur/base → neutraal bij fysiologische pH
• Asparagine
• Glutamine Sterkte van bindingssoorten
▪ Alcohol-zijketen Covalente binding > ionogene
• Serine binding/elektrostatische interactie >
• Threonine waterstofbrug >
Vanderwaalskracht/hydrofobe
• Tyrosine
interactie
▪ Vorming zwavelbruggen mogelijk
• Cysteïne
o Zure zijketens fysiologische pH: gedeprotoneerd [A-]
▪ Asparaginezuur pKa ~ 4; carboxylgroep
▪ Glutaminezuur pKa ~ 4; carboxylgroep
o Basische zijketens fysiologische pH: geprotoneerd [BH+]
▪ Arginine pKa ~ 12; sterkste base
▪ Histidine pKa ~ 7
▪ Lysine pKa ~ 10
1 - 53
,Indeling aminozuren
Eiwit-backbone: polymeer van aminozuren
- Weergave: links N-terminus rechts C-terminus
o C-terminus: carboxylgroep -COOH
▪ Fysiologische pH: gedeprotoneerd -COO- carboxylaat ion
o N-terminus: aminegroep -NH2
▪ Fysiologische pH: gedeprotoneerd -NH3+ ammonium ion
- Iso-elektrisch punt (pI): pH waarbij lading van het totale eiwit netto gelijk is aan 0 1 Amidebinding
o pI = pH → lading = 0 →
wateroplosbaarheid ↓
o Bruikbaar bij opzuiveren van eiwit;
eiwit met juiste pI slaat neer,
overige stoffen blijven in oplossing
en kunnen weggespoeld worden
- Amidebindingen
2 Links: volledig geprotoneerd, rechts: volledig gedeprotoneerd, midden: iso-elektrisch
o Starre binding punt
▪ Door resonantie altijd
ongeladen; verschuiving van vrije π -elektronen
2 - 53
, ▪ Geen vrije rotatie mogelijk
o Trans-configuratie: meest stabiel
o Cis-configuratie: minder stabiel
▪ Te behalen door ongecontroleerde
temperatuursverhoging:
overkomen van energiebarrière →
denaturatie
Primaire structuur: aminozuursequentie
Secundaire structuren
- α helices
o Nauwelijks van invloed op
wateroplosbaarheid
o α-sheet bevorderende aminozuren
▪ Alanine
▪ Lysine
▪ Leucine
▪ Glutaminezuur
- β sheets
o Intrinsieke instabiliteit
van een eiwit; β-
sheetvorming
nauwelijks tegen te
gaan, tenzij je de
veroorzaker weet
o Vermindert
wateroplosbaarheid
o β-sheet bevorderende
aminozuren: “β-
branched aminozuren”
▪ Valine
▪ Isoleucine
▪ Threonine
Tertiaire structuur: 3D vouwing
Quaternaire structuur: wanneer eiwit bestaat uit meerdere peptideketens (subunits) die aggregeren tot één
eiwitcomplex
, Degradatie van eiwitten
Chemische instabiliteit
Proteolyse
- Afbraak door enzymen
- Trypsine: knipt na lysine en arginine
- Chymotrypsine: knipt na fenylalanine, tyrosine en tryptofaan
Hydrolyse
- Voor veel eiwitten pH > 8 desastreus
- Lage pH: water als H2O; slechte nucleofiel langzaam proces
- Hoge pH: water als OH ; goede nucleofiel
- sneller proces
o Deamidatie van zijketens asparagine en glutamine
▪ Risico na deamidatie → ringvorming
▪ Ringvorm: succinimidyl peptide
▪ Voorbeeld asparagine – glycine
• Kan op twee manieren opensplitsen
• Manier 1: ontstaan -COOH eindgroep en behoud
peptide backbone aspartyl peptide
o Introductie negatieve lading {-COO-}
• Manier 2: verplaatsing peptide backbone
isoaspartyl peptide
- Beïnvloedende factor: pH
3 Zure hydrolyse
5 Basische hydrolyse
4 Isomerisatie na deamidatie van asparagine
Deamidatie/isomerisatie
- Aminozuren met amide zijketen: asparagine, glutamine
o Deamidatie; amidegroep verdwijnt, uitwisseling voor
carboxylgroep; introductie van lading {-COO-}
- Asparagine – proline
o Combinatie valt spontaan uiteen bij zure pH
o Waar mogelijk sequentie voorkomen in therapeutische
eiwitten
- N-terminaal glutamine
o Wordt pyroglutamyl; basische zijketen
o Wordt amide; niet meer basisch
o Waar mogelijk asparagine op N-terminus als een
basisch uiteinde van belang is
- Beïnvloedende factor: pH (tussen pH 3 en 6 het minst)
4 - 53
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller maryse5. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $4.34. You're not tied to anything after your purchase.
