TBT4170 Bioteknologi - Proteiner

Hva er de ulike biologiske funksjonene til et protein?

Katalyse, struktur, transport og bevegelse

Gi et eksempel på et protein som har katalyse som biologisk funksjon

Luciferase, DNA-polymerase

Gi et eksempel på et protein som har struktur som biologisk funksjon

Kollagen, keratin

Gi et eksempel på et protein som har transport som biologisk funksjon

Hemaglobin, Laktose permease

Gi et eksempel på et protein som har bevegelse som biologisk funksjon

Myosin (muskelvev) og aktin (muskelvev)

Hva er byggesteinen til proteiner?

Alpha-aminosyrer

Hvordan er aminosyrer bygget opp?

Aminosyrer er bygget opp av en sur karboksylgruppe, en basisk aminogruppe, et alpha-hydroget og en variabel R-gruppe. Alle gruppene er bundet til alpha-karbonet.

Hva skiller aminosyrerene fra hverandre?

Hvilken R-gruppe aminosyren har

Hvilke egenskaper har aminosyrer som gjør at de er egnet til å utføre flere biologiske funksjoner?

• De har kapasitet til å polymerisere

• De har nyttige syre-baseegneskaper

• De har varierte fysiske egenskaper

• De har varierte kjemiske egenskaper

Hva slags R-grupper er dette?

Upolare, alifatiske R-grupper

Disse er gruppene er hydrofobiske og finnes dermed som oftest på innsiden av proteiner, vekk fra vann.

Hva slags R-grupper er dette?

Aromatiske R-grupper

R-gruppen absorberer UV-lys på 270-280 nm

Ringene på R-gruppene til aminosyrene kan stables sammen

Tyrosin og tryptofan er vanligvis funnet i grensesnittet mellom en hydrofil og en hydrofobt miljø, f.eks. på kantene på membranproteiner

Hva slags R-grupper er dette?

Polare, uladde R-grupper

Hydrofile aminosyrer

Kan danne hydrogenbindinger

Cysteine kan dagge disulfidbroer

Hva slags R-grupper er dette?

Positivt ladde R-grupper

Hva slags R-grupper er dette?

Negativt ladde R-grupper

Hvordan dannes peptider?

Peptider dannes ved en kondensasjonsreaksjon mellom aminosyrer.

Hvilke selvstendige funksjoner har peptider ?

• Hormoner og feromoner

• Neuropeptider

• Antibiotika

• Beskyttelse, f.eks toksiner

Hva er de fire nivåene av proteinstruktur?

Primær-, sekundær-, tertiær- og kvarternær struktur

Hva er primær struktur?

Primærstrukturen er rekkefølgen av aminosyrer i polypeptidkjeden eller proteinet

Hva er sekundær struktur?

Sekundærstrukturen er den lokale romlige strukturen av polypeptid-ryggraden. To ulike strukturer er vanlig: alphaheliks og betaflak. Irregulær struktur av polypeptidkjeden kalles random coil.

Beskriv alphaheliks

• Alphaheliks er dannet av hydrogenbindinger mellom N-H-gruppen og C=O-gruppen på aminosyren 4 grupper tidligere i proteinsekvensen.

• Heliksen er en høyrehåndsheliks med 3.6 grupper per dreining.

• Hydrogenbåndene er omtrent parallelle med heliksaksen og sidegruppene stikke ut og er omtrent vinkelrett med heliksaksen.

Beskriv betaflak

Betaflak er dannet av interaksjoner mellom betatråder. Betaflak dannes ved hydrogenbindinger mellom amider og karbonylgrupper på ulike betatråder. Betaflak kan være parallelle eller antiparallelle

Hva er tertiær struktur?

Tertiærstrukturen er de overordnete romlige strukturen av atomer i et protein. Tertiærstrukturen stabiliseres av svake bindinger mellom sidegruppene på aminosyrene.

Hvilke stabiliserende interaksjoner har vi i proteiner?

• Hydrofobiske interaksjoner

• Hydrogenbindinger

• Van der Waals interaksjoner

• Elektrostatiske interaksjoner

• Disulfidbroer

Hva er kvaternær struktur?

Kvaternær struktur dannes ved at to eller flere identiske eller ulike polypeptidkjeder danner en større funksjonell klynge. Et eksempel er hemoglobin, vist i bildet.

Hva er IDP?

IDP står for Intrinsically disordered proteins. Disse proteinene har segmenter som mangler definerbar struktur. Regionene kan tilpasse seg mange ulike proteiner, og IDP-proteiner kan derfor enklere samarbeide med partnerproteiner.