Resume
Samenvatting Biochemie
- Cours
- Biochemie (1003WETBIC)
- Établissement
- Universiteit Antwerpen (UA)
Samenvatting van de slides en het boek, gegeven door Han Asard
[Montrer plus]
Livre connecté
Titre de l’ouvrage:
Auteur(s):
- Édition:
- ISBN:
- Édition:
Aperçu du contenu
Hoofdstuk 3: Amino zuren, peptiden en eiwitten3.1 aminozuren
°eiwitten uit covalent gebonden AZ’en (20 verschillende)(COOH + aminogroep+ restgroep)
°nog veel AZ’en in de natuur, maar worden niet door genen gecodeerd
°𝛼-koolstof is chiraal centrum (optisch actief), elk aminozuur heeft 2 enantiomeren
°L (amniogroep links)en D aminozuren: in natuur L want enkel L past in vorm eiwitten op ribosomen
°verklaring kader: -R groepen enkel pKa als er ionisatie is
-PI(=isoelectrisch punt): pH waarbij AZ netto geen lading heeft
-hydropathie index: energie om van milieu(apolair/polair) te wisselen
à >1= overwegend hydrofoob = apolair
-afkortingen goed kennen!
°belangrijkste eigenschap van R groep is polairiteit à verdeling in 5 groepen:
-apolair: *bijdrage aan stabiliteit door hydrofobe interacties
*cyclische structuur proline zorgt voor rigide structuur
-aromatisch: *apolaire R-groepen
*OH groep tyr kan H-bruggen vormen (belangrijk in enzymen)
*tyr, trp absorberen licht (alternerende dubbele/enkele binding)
lichtabsorptie door moleculen: lambert-beer wet:
-lichtabsorptie proportioneel met concnetratie opgeloste stof en weglengte
à logI0/I=A=ε.C.l (I0 = intensiteit invallend licht, I van weerkaatste)
-ε afh van chemische aard en golflengte
-polair ongeladen: *meer wateroplosbaar door H-bruggen
*cys: > is zwakke base en kan zwakke H-bruggen maken met O en N
> covalente S-S binding tussen 2 cys molecullen à cystine
-positief en negatief geladen: meest hydrofiel
°ook weinig voorkomende AZ belangrijke functies: -vb: selenocysteine (MEER VB SLIDE 11)
°AZ als zuren/basen: -AZ zonder ioniseerdbare R groep opgelost à zwitterion (base of zuur)
ð amforteer (kunnen positief of negatief geladen zijn)
°titratiecurves: -dissociatie (pKa) amino- en carboxylgroepen beïnvloed door intramol. interacties
3.2 peptiden en eiwitten
°2 aminozuren verbonden door peptidebinding met verlies van water
°reactie thermodynamisch interessanter maken door COOH te modificeren/activeren
°olygo-/polypeptide zijn kleine eiwitten
°N-terminus: amino residue op einde met vrije 𝛼-aminogroep en C-terminus: vrije carboxylgoep
°verbreken peptidebinding is exotherm
°conventie: AZ sequentie van NàC
3.2.1 soms andere chemische groepen dan AZ
°geconjugeerde eiwitten bevatten ook een niet-AZ groep (=prosthetische groep)
vb: lipoproteïne bevatten lipiden, glycoproteïnen suikergroepen, metalloproteïne metalen,…
3.3 werken met eiwitten
3.3.1 scheiden en zuiveren van ewitten
°om eiwitten te bestuderen moet je ze isoleren/zuiveren o.b.v. specifieke eigenschappen
°eerste stap is extractie: breken van weefsels en cellen
ð eventueel differentiële centrifugatie: scheiding naar densiteit
, ð wat boven 100000 g niet sedimenteert is oplosbaar
°oplosbaarheid soms verlaagt door toevoegen van zout
°toevoeging van protease inhibitoren want protease is enzym dat eiwitten afbreekt
3.3.1.1 kolomchromatografie
°aan poreus vast materiaal in kolom (vaste fase)(=matrix) wordt buffer toegevoegd (mobiele fase)
°proteïne opgelost in zelfde buffer bovenaan kolom geplaatst
ð beweegt door matrix à niet allemaal even snel dus scheiding
ð band wordt breder à concentratie daalt
°eiwitten niet zichtbaar dus fracties opvangen en bij 280 nm meten à bergen = eiwitten
3.3.1.2 ionenuitwisselingschromatografie
°gebaseerd op verschillen in ladingen bij een gegeven pH
°matrix is een synthetisch polymeer met geladen groepen
kation uitwisseling: matrix met anionen (opp partikels zijn negatief)
anion uitwisseling: matrix met kationen (opp partikels zijn positief)
°als opp ladingen negatief à netto + geladen eiwitten gaan interageren à vertraagt
3.3.1.3 size-exclusion chromatography
°scheiding op basis van grootte
°partikels met poriën, kleinere eiwitten gaan door alle poriën dus zijn trager
3.3.1.4 affiniteitschromatografie
°partikels hebben covalent gebonden ligand
°proteïne met affiniteit voor dit ligand binden à worden vertraagt
°interactie moet zo sterk en specifiek mogelijk zijn
à soms binding zo sterk dat moet spoelen met vrij ligand zodat het hieraan gaat binden en migreert
3.3.1.4.1 immuno-affiniteitschromatografie
antilichamen: eiwitten die binden aan epitoop (plek op eiwit)
è op partikels antilichamen hangen, binding specifiek aan eiwit (verwijderen door zout)
è probleem: weinig specifieke bindingen tussen eiwitten en antilichamen
3.3.2 scheiden en karakteriseren van eiwitten door elektroforese (=PAGE)
°gebaseerd op migratie van geladen proteïnen in een elektrisch veld
°bestaat uit gel van cross-linked polymeer (polyacrylamide)
à gedraagt zich als moleculaire zeef à vertraagt migratie proteïnen volgens lading/massa ratio
°elektrische potentiaal zorgt voor beweging macromoleculen
°methode om zuiverheid en molaire massa te bepalen: SDS toevoegen
à SDS bindt met AZ in vast ratio (1/2) à levert grote netto negatieve lading
à levert gelijkaardig massa/lading ratio op elke proteïne
à er treedt conformatieverandering op à beperkte invloed 3D structuur
°visualisatie proteïnen door kleuring (bindt aan proteïne, niet aan gel)
à vordering proces volgen door aantal proteïne banden die afnemen na elke stap
°elektroforische beweging afhankelijk van moleculaire massa Mr
à banden vergelijken met banden van gekende moleculaire massa’s
à grafiek log Mr en relatieve migratie is lineair
3.3.2.1 isoelectric focussng
°methode om pI punt van proteïne te vinden
°pH gradiënt door mengsel lage Mr zuren en basen (amfolieten) à verdeling zich over E-veld
°toevoegen proteïne à beweegt tot het pH tegenkomt = pI
twee-dimensionale electroforese: combinatie isolelectric focusing en PAGE
3.3.2.2 immunoblot=western blot
°detectie van een specifiek eiwit in een gel
1)transfer eiwitten naar nitrocellulose membraan (=blotting (lading geven))
2)membraan blokkeren met onspecifiek eiwit (anders plakt antlichaam overal)
3)binding primair antilichaam à binding secundair antilichaam à detectie met fluorescentie
°geen kleuring want anders elke keer antlichaam opnieuw binden
,3.3.3 niet-gescheiden eiwitten kwantifiseren
°in enzymen fractie totale massa proteïne gemeten i.f.v. katalytisch effect van enzym
=toename in snelheid van omzetten substraat bij aanwezig zijn enzym
°enzymen karakteriseren door: omstandigheden (pH), cofactoren, kinetiek,..
enzyeenheid (unit): hoeveelheid enzym die 1 𝜇mol S omzet per minuut
activiteit: hoeveelheid substraat omgezet per tijdseenheid, per volume eenheid
specifieke activiteit: totale activiteit per totale massa eiwit
°standaardcurve met gekende eiwitconcentratie:
°tabel op examen cijfers weggelaten en kunnen invullen/uitleggen:
-elke stap is een nieuwe zuiveringsstap
-van stap 1 naar 2 niet veel activiteit verloren
à stijging in specifieke activiteit
(weinig enzymen/eiwitten kwijt)
3.4 de structuur van eiwitten
°primaire structuur:alle covalente bindingen (peptide en disulfide), sequentie AZ
°secundaire structuur: terugkerende structurele patronen (a-helices en b-sheets)
°tertiare structuur: 3D plooiing eiwit quaternaire stuctuur: opbouw uit meerdere subeenheden
3.4.1 geschiedenis van het leven in de eiwitsequentie
°gensequenties en eiwitsequenties in verwante organismen zijn gelijkend
à hoe groter evolutionaire afstand, hoe meer ze gaan verschillen
°restgroepen die minder belangrijk zijn voor functie kunnen veranderen à sommige AZ belangrijker
ð verschillende evolutiesnelheden
laterale gentransfer: zeldzame gen overdracht (à beperkte gemeenschappelijke geschiedenis)
°eiwitfamilies hebben homologe eiwitten (paraloog: binnen de soort ; ortholoog: tussen soorten)
ð vinden door 2 sequenties te vergelijken, soms gaps maken zodat ze terug aligneren
signatuursequenties: karakteristieke sequenties die bij een taxonomische groep horen
à voorgesteld op 2 manieren: -consensussequentie: *elke buur gescheiden door –
*X = positie waar elk az kan voorkomen
*vierkante haken als er meerdere opties zijn
*ronde haken = hoe vaak na elkaar het komt
-sequentielogo
Hoofdstuk 4: driedimensionale structuur van eiwitten
4.1 overzicht van de eiwitstructuur
conformatie: ruimtelijke organisatie van alle atomen
ð enkele domineren door biologische omstandigheden (meest thermodynamisch stabiel)
natieve structuur: 1 van de functionele opgevouwen structuren
4.1.1 conformatie gestabiliseerd door zwakke interacties
stabiliteit: tendens om natieve structuur te behouden
°covalente bindingen zijn sterke bindingen (vb: disulfide binding)
°zwakke bindingen: H-bruggen, ionaire interacties
ð per gevormde H-brug wordt er H-brug tussen zelfde groep en water gebroken (∆𝐸 ≈ 0)
°conformatie met laagste vrije energie heeft de meeste zwakke bindingen (samen sterk)
°hdyrofobe interacties hebben meestal belangrijke bijdrage aan structuur
à hydrofobe residu’s meestal aan binnenkant eiwit
4.1.2 peptidebinding is rigide en vlak
°𝛼-C’s van naburige AZ gescheiden door 3 covalente bindingen: 𝐶* − 𝐶 − 𝑁 − 𝐶*
°peptide C-N binding is korter dan gewone C-N binding en ze zijn coplanair
ð wijst op resonantie op partiele deling va 2 paar elektronen à elektrische dipool
°6 atomen van peptide groep liggen in 1 vlak, met O van COOH trans t.o.v. H van amide
ð geen vrije rotatie rond C-N binding door partieel dubbele binding
°wel rotatie rond 𝑁 − 𝐶* en 𝐶* − 𝐶
4.2 secundaire eiwitstructuur
, 4.2.1 𝛼 helix is veevoorkomende secundaire structuur
°polypeptide ruggengraat gewonden rond denkbeeeldige as (3,6 AZ per winding en 5,4 Å/winding)
°R groepen wijzen naar buiten
°gestabiliseerd door H-brug tussen H atoom aan EN N en O
°niet alle AZ zijn geschikt voor helix en helix heeft een dipool door netto + en - partiële ladingen
4.2.2 in 𝛽 conformatie zijn polypeptiden georganiseerd in lagen
°C-ruggengraat vormt zigzag patroon (=𝛽 streng) à strengen zij aan zij vormen 𝛽 plaat
ð H-bruggen tussen aanpalende segmenten
°R-groepen alternerend op boven en ondervlak
°parallel (zelfde amino-tot-carboxyl oriëntatie) of antiparallel (omgekeerd)
ð bij parallel liggen H-bruggen niet recht
4.2.3 𝛽 bochten in eiwitten
°globulaire proteïne (compact) zitten veel AZ’en in 𝛽 bochten (tussen 𝛼 helices en 𝛽 platen)
°180° draaiing over 4 AZ’en met H)brug tussen AZ1 en 4
°vaak met proline (is al geknikt) of glycine (klein en compact)
4.3 tertiare en quaternaire eiwitstructuur
tertiare structuur: 3D organisatie van atomen in een enkel eiwit (subeenheid)
quaternaire structuur: 3D organisatie van subeenheden(functionele structuur)(multimeer/oligomeer)
°organisatie door zwakke bindingen en covalente bindingen (S-S)
4.3.1 fibrillaire eiwitten
°vezelvormig en langwerpig, uit gemengde sec structuren, bij enzymen en regulatorische eiwitten
°niet oplosbaar in water
4.3.1.1 𝛼 keratine
°voor sterkte in haar, wol, nagels, buitenste huidlaag,…
°type van intermediaire filamenten
°linksdraaiende coiled-coil: 2 parallele 𝛼-keratine strengen gedraaid rond elkaar
ð waar strengen raken = hydrofobe AZ residu’s à dichte stapeling van polypeptiden
°kunnen vervat worden in supramoleculaire complexen (vb: vorming haar)
°kracht door covalente cross-links (S-S) tussen polypeptiden
4.3.1.2 collageen
°in bindweefsel (pezen, kraakbeen, hoornvlies,..)
°linksdraaiend, 3AZ’en per winding
°coiled coil: 3 ‘super twisted’ 𝛼 ketens in rechtsdraaiende helix
°AZ-sequentie is herhalende tripeptide sequentie: Gly-X-Y met X vaak Pro, Y vaak 4-Hyp (hydroxyPro)
ð Gly is essentieel (oorzaak van verschillende genetische afwijkingen)
°cross-linking tussen Lys,HyLys of His in X en Y posities
°bij scheurbuik te weinig vitamine C: collageen niet goed aangemaakt (verlies tanden, nagels,…)
4.3.1.3 zijde
°predominante 𝛽 platen
°rijk aan Ala en Gly à laat dichte stapeling 𝛽 platen toe en interlocking van R groepen
°gestabiliseerd door H-bruggen tussen peptidebindingen en van der waals krachten tussen platen
ð platen samen door zwakke bindingen dus zijde is flexibel
4.3.2 globulaire eiwitten
°sferisch, meestal uit 1 type secundaire structuur en komt voor bij structuurfuncties
4.3.2.1 myoglobine
°eerste inzichten in 3D structuur globulare proteïne door X-straal diffractie van myoglobine
°kleine, O-bindende proteïne van spiercellen (slaat O op en transporteert het)
°bevat enkele polypeptide keten van 153 AZ’en en enkele ijzer protoporfyrine (heem) groep
°ruggengraat uit 8 vrij rechte segmenten van een 𝛼 helix onderbroken door plooien
°hydrofobe R groepen in binnenzijde eiwit, maar zeer compact, peptides vlak trans georiënteerd
°heem groep in holte: -Fe atoom in midden 2 bindingsplaatsen: 1 voor R groep van His en 1 voor O2
Les avantages d'acheter des résumés chez Stuvia:
Qualité garantie par les avis des clients
Les clients de Stuvia ont évalués plus de 700 000 résumés. C'est comme ça que vous savez que vous achetez les meilleurs documents.
L’achat facile et rapide
Vous pouvez payer rapidement avec iDeal, carte de crédit ou Stuvia-crédit pour les résumés. Il n'y a pas d'adhésion nécessaire.
Focus sur l’essentiel
Vos camarades écrivent eux-mêmes les notes d’étude, c’est pourquoi les documents sont toujours fiables et à jour. Cela garantit que vous arrivez rapidement au coeur du matériel.
Foire aux questions
Qu'est-ce que j'obtiens en achetant ce document ?
Vous obtenez un PDF, disponible immédiatement après votre achat. Le document acheté est accessible à tout moment, n'importe où et indéfiniment via votre profil.
Garantie de remboursement : comment ça marche ?
Notre garantie de satisfaction garantit que vous trouverez toujours un document d'étude qui vous convient. Vous remplissez un formulaire et notre équipe du service client s'occupe du reste.
Auprès de qui est-ce que j'achète ce résumé ?
Stuvia est une place de marché. Alors, vous n'achetez donc pas ce document chez nous, mais auprès du vendeur margotverhille1. Stuvia facilite les paiements au vendeur.
Est-ce que j'aurai un abonnement?
Non, vous n'achetez ce résumé que pour €6,99. Vous n'êtes lié à rien après votre achat.
Peut-on faire confiance à Stuvia ?
4.6 étoiles sur Google & Trustpilot (+1000 avis)
72042 résumés ont été vendus ces 30 derniers jours
Fondée en 2010, la référence pour acheter des résumés depuis déjà 14 ans