Upload
dragos-ionut-criveanu
View
210
Download
2
Embed Size (px)
Citation preview
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
1/114
PROTEINE
PEPTIDE
AMINOACIZI
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
2/114
PROTEINELE
agenii funciilor biologice
AMINOACIZIIunitile structurale ale proteinelor
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
3/114
unitile structurale ale proteinelor suntaminoaciziisecvena/succesiunea aminoacizilor ntr-o catenpolipeptidic/protein determin:
structura tridimensionalfuncia biologic a proteinei
nelegerea structurii, proprietilor i funciilor
biologice ale proteinelor presupune cunoatereastructurii i proprietilor aminoacizilor
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
4/114
AMINOACIZII
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Chirality_with_hands.jpg5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
5/114
-Aminoacizii suntunitile structurale ale proteinelor
20 aminoacizi proteici standard
la atomul de carbon (C) se leag covalent:o grupare carboxil
o grupare amino
un atom de hidrogen
o grupare de atomi, R (caten lateral)
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
6/114
-aminoacizii reacioneazintermolecular formnd catene
pol ipept id ice
n
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
7/114
-aminoacizii se individualizeaz prin catenele laterale (R)
atomii de carbon din catenele laterale sunt notai cu literele consecutivedin alfabetul grec
19aminoacizi proteici au grupri amino primare
prolina este un iminoacid
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
8/114
Clasificarea i nomenclaturaaminoacizilor proteici standard
Clasificarea dup natura gruprii R
cu radical R nepolar (alifatic/aromatic)
cu radical R polar, neionizat la pH fiziologic
cu radical R polar, ionizat la pH fiziologic (acid/bazic)Denumirea
sistematic, n acord cu regulile IUPAC bazate pe structurachimic
uzual (trivial), atribuit la descoperirea lor i care nu
reflect neaprat structura chimicAbrevierea
din trei litere, de obicei primele din denumirea uzual
dintr-o liter, pentru a exprima concis secvenele proteice
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
9/114
Aminoacizi nepolari (1)
Glicina (Gly, G) Alanina (Ala, A) Valina (Val, V) Leucina (Leu, L) Izoleucina (Ile, I)
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
10/114
Aminoacizi nepolari (2)
Prolina (Pro, P) Fenilalanina (Phe, F) Triptofanul (Trp, W) Metionina (Met, M)
Prolina este un iminoacid
introduce tensiuni n catena polipeptidicinflueneaz viteza de pliere a catenelor polipeptidice
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
11/114
Aminoacizii nepolari
Au cea mai mare frecven n proteine, la toate speciile(L, A, G, V)
Catenele lor laterale au caracter hidrofob
tind s evite contactul cu apan structura teriar a proteinelor, sunt localizai la
interior
interaciunile hidrofobe dintre gruprile Rstabilizeazstructura secundar i teriar aproteinelor
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
12/114
Frecvena aminoacizilor n proteine
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
13/114
Metionina
unul dintre cei doi aminoacizi cu sulf
din proteine
implicat n procese derecunoatere molecular
poate fi oxidat la sulfoxid sausulfon
particip la interaciuni proteiceintra- i intermoleculare
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
14/114
Prolina
Singurul iminoacid dinstructura proteinelor
!n proteine, legturile peptidice sunt trans, cu excepia cazurilorX-Pro, care sunt 10% cis
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
15/114
Interconversia cis-trans a legturilor X-Pro
limiteaz viteza de pliere a proteinelor
este catalizat de peptidil prolil izomeraze(PPI; imunofiline)
PPI sunt implicate n procese biologice importante:
expresia proteinelor
mitoza
comunicarea celular
i patologii:
SIDA
maladiile neurodegenerative
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
16/114
Aminoacizi polari neionizai (1)Serina (Ser, S) Treonina (Thr, T) Cisteina (Cys, C)
A u grupri Rpolare dar neionizate la pH fiziologiccrete caracterul hidrofil i solubilitatea n ap
tind s se localizeze la suprafaa proteinelor, n contact cu apa
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
17/114
Aminoacizi polari neionizai (2)
Asparagina (Asn, N) Glutamina (Gln, Q) Tirozina (Tyr, Y)
Asni Glnpot interaciona prin legturi de hidrogen, similar
legturilor peptidice din scheletul polipeptidic
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
18/114
Cisteinaimportan structural:
poate forma legturi disulfurice cu alt rest Cys din aceeai caten polipeptidic
sau din alta
mercaptanii (ex. 2-mercaptoetanol) i ditiotreitolul (DTT, reactiv Cleland)scindeaz reductiv legtura disulfuric din cistin/proteine
importana funcional:
catena lateral a Cys ionizeaz la valori mai mari de pH (pKa=8)
-S-este un nucleofil puternic, catalizator n multe reacii enzimatice
Oxidarea reversibil Cys
poate contribui la ndeprtarea speciilorreactive de oxigen
protecie mpotriva stresului oxidativ
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
19/114
Aminoacizi ionizai pozitiv (bazici)Lizin (Lys, K) Arginin (Arg, R) ) Histidin (His, H)
catene laterale ionizate pozitiv la pH fiziologic
hidrofili
tind s se localizeze la exteriorul proteinelor, n contact cu apa
importani pentru enzimele cu mecanism catalitic de tip acid-baz ( His)
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
20/114
Aminoacizi ionizai negativAcid aspartic (Asp, D) Acid glutamic (Glu, E)
catene laterale ionizate negativ la pH fiziologic
hidrofili,
tind s se localizeze la exteriorul proteinelor, n contact cu apa
importani pentru enzimele cu mecanism catalitic de tip acid-baz
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
21/114
Proteaza HIV-1
Model structural al HIV-1 complexat cuinhibitorul BEA369 (multicolor)
Aminoacizii din situsul catalitic (Asp-Thr-
Gly) sunt colorai n rou
Diferite regiuni ale proteazei sunt
desemnate pe baza asemnrii modeluluisu structural cu imaginea unui bulldogenglezesc (sau a unei pisici grase)
Are n situsul catalitic un rest deAsp
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Clyde_The_Bulldog.jpghttp://en.wikipedia.org/wiki/File:Molecular_bulldog_face.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/1/1d/HIV_protease_1EBY.png5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
22/114
Ali aminoacizi proteici
apar rar n proteine
se formeaz prin modificripost-translaionale aleproteinelor
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
23/114
Ali aminoaciziproteici
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
24/114
Distribuia i importana
unor aminoacizi rari n proteine
3,5,3',5'-tetraiodtironina (tiroxina)
3, 3,5-triiodtironinaaminoacizi iodurai
prezeni doar ntiroglobulin, o protein produsde glanda tiroid
se formeaz prin iodurarea resturilor de tirozin
din tiroglobulinse elibereaz prin degradarea tiroglobulinei
acioneaz ca hormoni ai creterii i dezvoltriiTiroxina
http://en.wikipedia.org/wiki/File:(S)-Thyroxine_Structural_Formulae.png5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
25/114
4-hidroxiprolina
derivat al prolinei
se gsete n:extensin(o protein a pereteluicelular vegetal)
colagen
5-hidroxilizina
se gsete n:
colagen
gelatin
Hidroxiprolina
Hidroxilizina
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Hydroxyproline_structure.svghttp://en.wikipedia.org/wiki/File:Hydroxylysine.png5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
26/114
Hidroxilarea Pro din colagen, sub aciunea enzimeiprolil hidroxilaza
Acidul ascorbic(vitamina C) este cofactor n reacia redox
Carena n vitamina C afecteaz sinteza colagenuluiSCORBUT
Inhibarea/ enzimei prolil hidroxilaza conduce lacolagenoze grave
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
27/114
se formeaz prin modificarea chimic (metilare, respectiv acetilare) aaminoacizilor bazici Arg i Lys
intr n alctuirea histonelor, proteine bazice asociate cu ADN ncromozomi
N-metilarginina
N-acetillzina
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Acetyllysine.svghttp://en.wikipedia.org/wiki/File:L-Monomethylarginine.svg5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
28/114
Fosfoserina, fosfotreonina, fosfotirozina
Se formeaz prin fosforilarea reversibil gruprii OH a unor resturi de Ser,Thr, Tyr
Fosforilarea reversibil este o modalitate de reglare a activitii unorproteine
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
29/114
Desmozina iizodesmozina
aminoacizi derivai de la4 resturi de Lys
se gsesc n elastin(oprotein fibroas)
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Isodesmosine.svghttp://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Desmosine_Structural_Formulae_V.1.svg&filetimestamp=201103051950215/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
30/114
metilhistidina, -N-metillizina i -N,N,N-trimetillizinase formeaz prin metilarea unor aminoacizi proteici standard (His, Lys)se gsesc n anumite proteine musculare cu rol contractil
Ex. N-metillizina apare n miozin
3-metilhistidina(6-N)-metillizina (6-N, 6-N, 6-N)
trimetillizina
http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_9//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/42/Trimethyllysine.pnghttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_9//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/37/Methyllysine.pnghttp://www.nugowiki.org/index.php/File:HMDB00479.png5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
31/114
acidul -carboxiglutamic,este prezent n cteva proteine:protrombina, implicat n coagularea sngeluialte proteine care leag ionii de calciu
acidul piroglutamicse gsete n bacteriorodopsin, singura proteincu rol de pomp de protoni acionat de lumin
Acid -carboxiglutamic Acidul piroglutamic
http://en.wikipedia.org/wiki/File:(S)-Pyroglutamic_acid_Structural_Formulae.pnghttp://en.wikipedia.org/wiki/File:Carboxyglutamic_acid.png5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
32/114
Aminoacizi neproteici
aminoacizi i derivai ai acestora
nu intr n alctuirea proteinelorndeplinesc funcii biologice importante
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
33/114
Aminoacizi
neproteici
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
34/114
Aminoacizineproteici
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
35/114
Funciile unor aminoacizi neproteici
-Alaninase gsete n peptidele naturale carnozinai
anserina
este component a acidului pantotenic (o vitamin)
Penicilaminaconstituent al antibioticului penicilin
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Penicillin_core.svghttp://en.wikipedia.org/wiki/File:Penicillamine_structure.pnghttp://en.wikipedia.org/wiki/File:Pantothenic_acid_structure.svghttp://www.google.ro/imgres?imgurl=http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0a/Beta-Alanin.png&imgrefurl=http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Beta-Alanin.png&usg=__mD8YWXJtMfLZqDipy8QJJm6ZE0o=&h=440&w=1046&sz=7&hl=ro&start=15&zoom=1&um=1&itbs=1&tbnid=v-PP6RHGo8jDBM:&tbnh=63&tbnw=150&prev=/images%3Fq%3Dalanin%26um%3D1%26hl%3Dro%26sa%3DX%26tbs%3Disch:15/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
36/114
Citrulinaprecursorul direct al argininei
Ornitina, betaina, homocisteina i homoserinaintermediari metabolici importani
Betaina (N, N, N-trimetilglicin)
HomocisteinaHomoserina
Ornitina
Citrulina
http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:L-Homoserin.svg&filetimestamp=20080113225130http://en.wikipedia.org/wiki/File:Homocysteine_racemic.pnghttp://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:L-Ornithin2.svg&filetimestamp=20080206212718http://en.wikipedia.org/wiki/File:L-Citrullin2.svg5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
37/114
Acidul -aminobutiric (GABA)se formeaz prin decarboxilarea acidului glutamic
este un neurotransmitor inhibitor
Implicat n reglarea excitabilitii neuronale
Ali neurotransmitori i reglatori:
Histaminase formeaz prin decarboxilarea histidinei
declaneaz rspunsul inflamator
Serotoninase formeaz din triptofancontribuie la starea de bine/fericire
Epinefrina(adrenalina)deriv de la tirozinhormon important
n primul stadiu alrspunsului la stres
fight-or-flight
Acidul aminobutiric
(GABA)
Epinefrina (adrenalina)
Histamina
Serotonina
(5-hidroxitriptamina)
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Serotonin-2D-skeletal.pnghttp://en.wikipedia.org/wiki/File:Histamin_-_Histamine.svghttp://en.wikipedia.org/wiki/File:Epinephrine_structure_with_descriptor.svghttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:Gamma-Aminobutters%C3%A4ure_-_gamma-aminobutyric_acid.svg5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
38/114
AMINOACIZILOR
PROPRIETILE
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/65/D%2BL-Alanine.gif5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
39/114
PROPRIETILE ACIDO-BAZICE
ALE AMINOACIZILOR
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
40/114
Ionizarea aminoacizilorla pH neutru, aminoacizii au structur amfionic:
att gruparea amino ct i gruparea carboxil sunt ionizate
startea de ionizare a unui aminoacid depinde de pH:
n soluie acid (ex.pH 1):
gruparea carboxil este neionizat (-COOH)
gruparea amino este ionizat (-NH3
+)
n soluie alcalin (ex. pH 11):
gruparea carboxil este ionizat (-COO-)
gruparea amino este neionizat (-NH2)
Aminoacizii au proprieti caracteristice compuilor ionici:
puncte de topire de 300C
solubili n solveni polari (ex. apa)
insolubili n solveni organici
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
41/114
Aminoacizii sunt acizi poliprotici slabi
la o valoare specific de pH, numit pH izoelectric (pI), aminoacizii suntneutri din punct de vedere electric
lapI, sarcina net a unui aminoacid este 0 (zero)pI se calculeaz ca medie a valorilor pKa, lund n considerare ionizrile care
implic speciile electric neutre:
pI=(pKa1+pKa2)/2
Grupare Grupare Catena
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
42/114
AminoacidGrupare
-COOH
Grupare
-NH3+
Catena
lateral R
alanin 2.35 9.87
arginin 2.01 9.04 12.48
asparagin 2.02 8.80
acid aspartic 2.10 9.82 3.86
cistein 1.86 10.25 8.00
acid glutamic 2.10 9.47 4.07
glutamin 2.17 9.13
glicin 2.35 9.78
histidin 1.77 9.10 6.10
izoleucin 2.32 9.76
leucin 2.33 9.74
lizin 2.18 8.95 10.53
metionin 2.28 9.20
fenilalanin 2.58 9.24prolin 2.00 10.60
serin 2.21 9.15
treonin 2.09 9.10
triptofan 2.38 9.39
tirozin 2.20 9.11 10.07
valin 2.29 9.72
Sarcina electric a aminoacizilor esteimportant pentru c determin:
reactivitatea catenei laterale
proprietile pe care anumiiaminoacizi le confer proteinelor
Sarcina global a aminoacizilor nsoluie poate fi calculat nconformitate cu teoria acido-bazic
Ecuaia Henderson-Hasselbalch
Stabilete o corelaie ntre:
Valoarea pH a soluiei unui acid
Constanta de aciditate Ka
Raportul dintre concentraia acidului
disociat i nedisociat
Valorile pKaale gruprilor ionizabiledin aminoacizii proteici
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
43/114
Ecuaia Henderson-Hasselbalch
Considernd c ionizarea unui acid slab, HA, are loc cu constanta de disociere(aciditate) Ka. Atunci,
i
Rearanjnd expresia n funcie de parametrulde interes, *H++, se obine:
Prin logaritmarea ecuaiei se obine:
Schimbnd semnul i definind pKa= -log Ka,
rezult:
sau
ecuaiaHenderson-Hasselbalch
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
44/114
Ecuaia Henderson-Hasselbalchpoate fiutilizat pentru caracterizarea cantitativ aechilibrelor acid-baz n sistemele biologice
pH-ul unei soluii poate fi calculat dac secunosc:
concentraia acidului slab HA
concentraia bazei ale conjugate A-,
valoarea Ka.
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
45/114
Titrarea aminoacizilor
Curba de titrare a glicinei
Curba de titrare a glicinei prezint dou
puncte de inflexiune:la valori sczute de pH, att grupareaacid ct i cea bazic sunt protonate
n cursul titrrii cu o baz tare (NaOH,KOH), glicina pierde secvenial doiprotoni, similar unui acid diprotic
La pH 2,3 concentraiile formelor cationicei amfionice sunt egale
La pH 9,6, concentraiile formelor amfionicei anionice sunt egale
pI=pH izoelectric
Valoarea pH la care aminoacidul nu
prezint sarcin net
Este specific fiecrui aminoacid
Ali aminoacizi cu grupri R nepolare aucurbe de titrate similare glicinei
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
46/114
Aminoacizii cu grupri R ionizabile au curbe de titrare mai complicate
Curba de titrare a histidinei Curba de titrare a ac. glutamic
-curbele de titrare similare prezint aminoacizii Arg, Asp, Cys, Glu, His, Lys, Tyr
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
47/114
Perturbarea intramolecular a valorilorpKala glicin
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
48/114
Perturbarea intramolecular a valorilor pKa
Prezena gruprii ncrcate pozitiv -NH3+ face mai dificil protonarea
gruprii carboxilat, datorit repulsiei electrostatice.
pH-ul trebuie s fie mai mic (H+mai mare) pentru a protonagruparea carboxilat
Prezena gruprii electronegative COO-faciliteaz ndeprtarea uniproton din gruparea amino
Valorile pKa pentru glicinsunt perturbate semnificativ n comparaie cucele din acidul sau amina corespunztoare
n proteine:
valorilepKa ale catenelor laterale ale aminoacizilor individuali pot
fi perturbate semnificativ de:
prezena n vecintate a unor catene laterale ionizateprezena substratelor i a produilor de reacie
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
49/114
ACTIVITATEA
OPTIC
A AMINOACIZILOR
Chi li i i il
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Chirality_with_hands.jpg5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
50/114
Chiralitatea aminoacizilor C din aminoacizi are patru substitueni diferii (cu
excepia glicinei, n care R=H) este asimetric (chiral;stereocentru)
relaia de enantiomerie (enantios -opus, gr.) ntre
moleculele chirale (chiara-mn) arat c ele nu pot fisuprapuse peste imaginea lor n oglind
Pentru alanin, sunt posibile dou structuri spaiale nesuperpozabile(enantiomeri):
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Chirality_with_hands.jpg5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
51/114
!Substanele cu moleculeasimetrice au activitate optic rotesc planul luminii polarizate
enantiomerii rotesc planulluminii polarizate n sensuri
opuse cu acelai unghi
Formule de proiecie Fisher ale alaninei
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
52/114
Clasificarea operaional
n funcie de sensul n care rotesc planul luminii polarizate, moleculele suntclasificate ca:
dextrogire (dextros=drept; gr.)rotesc planul luminii polarizate n sensorar
levogire (levos=stng; gr.) -rotesc planul luminii polarizate n sensantiorar
Moleculele dextrogiresunt desemnate prin(+), iar cele levogire prin (-)
!Aceast clasificare nu ofer indicaii despre configuraia absolut(aranjamentul spaial) a gruprilor din centrul chiral
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
53/114
Aspecte cantitative
rotaia optic se msoar cu polarimetrul
msura cantitativ a rotaiei optice a unei substane senumete rotaie specific, D20
unde:
20-temperatura (C) la care se fac determinrileD-radiaia monocromatic utilizat (linia D din spectrul sodiului,
=589,3 nm)
Rotaia specific
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
54/114
AminoacidulRotaia specific,
[ ]D25()L-Alanina +1,8
L-Arginina +12,5
Acidul L-aspartic +5,0
Acidul L-glutamic +12,0
L-Histidina -38,5
L-Izoleucina +12,4
L-Leucina -11,0
L-Lizina +13,5
L-Metionina -10,0
L-Fenilalanina -34,5
L-Prolina -86,2L-Serina -7,5
L-Treonina -28,5
L- Triptofanul -33,7
L-Valina +5,6
toi aparin seriei stereochimice L unii aminoacizi proteici sunt
dextrogiri iar alii, levogiri
Rotaia specifica unor aminoacizi
Si l d l D L (Fi h )
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
55/114
Sistemul de nomenclatur D, L (Fischer)
Configuraia gruprilor legate de centrul de asimetrie este corelat cu cea a
gliceraldehideiPrin convenie (Emil Fischer, 1891), steroizomerii (+) i(-) aigliceraldehidei au fost desemnai ca D-i, respectiv, L-gliceraldehid
Toi aminoacizii din proteine se gsesc n configuraia stereochimic L
Pentru -aminoacizi, aranjamentul
gruprilor legate de atomul Cesteasemntor celui din gliceraldehid
au aceeai configuraie relativ:L-gliceraldehida i L-alaninaD-gliceraldehida i D-alanina
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
56/114
Molecule cu mai multe centre de asimetrie
Pentru fiecare centru de asimetrie exist dou configuraii posibileO molecul cu ncentre chirale poate avea 2nizomeri spaiali (stereoizomeri)
Ex: aminoacizii treoninai izoleucinaau cte dou centre chirale, deci 4steroizomeri care formeaz dou perechi: L, D i allo-L , allo-D);(allos-altul; gr)
Formele L i D nu sunt enantiomeri ai formelorallo-L i allo-D, fiindc nu se comport fa de eleca obiectul i imaginea sa n oglind
L i D sunt diastereoizomeri (izomeri dedistan) ai formelor allo-L i allo-D
Spre deosebire de perechile de enantiomeri,
care difer doar prin sensul rotaiei optice,diastereoizomerii se deosebesc prin proprietile
fizice i chimice
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
57/114
Dac cele dou centre de asimetrie dintr-o molecul se prezint ca obiectul iimaginea sa n oglind, molecula este o optic inactiv
compensarea intern a rotaiei optice determinate de cele dou sterocentre(form mezo)
Stereoizomerii cistinei.
Formele Di Lsunt enantiomeri i prezint activitate optic.
Forma mezoare simetrie intern i este optic inactiv
amestecul echimolecular a doi enantiomeri = amestec racemic;
este optic inactiv, prin compensarea intermolecular.
Si t l C h I ld P l (R S)
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
58/114
Sistemul Cahn-Ingold-Prelog (R,S)
convenia CIP se bazeaz pe configuraia absolut a stereocentrelor
se stabilete ordinea prioritii substituenilor cu ajutorul unor reguliex. prioritatea substituenilor 1, 2, 3, 4 ai atomului de carbon asimetric scade n ordinea:
1234
se privete molecula din direcia opus grupei cu prioritatea minim
Dac, pornind de la substituentul cu prioritatea maxim (1), ordinea descresctoare aprioritii substituenilor este n sens orar (dreapta), configuraia atomului de carbonasimetric se noteaz cu R (rectus-drept; lat.)
n caz contrar, configuraia se noteaz cu S (sinister-stng; lat.)
R li d bili i i ii b i il
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
59/114
Reguli de stabilire a prioritii substituenilor
1. Se iau n considerare numai atomii legai direct la stereocentru.
Prioritatea se atribuie pe baza numrului atomicZ.Prioritatea 1 se atribuie atomului/ grupului de atomi cu cel mai mare numr atomic,iar prioritatea 4 celui mai mic
Ex. CHFClBr
valorile Z ale atomilor legai de carbonul asimetric scad n ordinea:
BrClFH Ordinea prioritii este:
BrClFH
2. Dac unul sau mai muli atomi sunt identici, se examineaz atomii legaidirect de de acetia, prioritatea lor atribuindu-se tot pe baza valorii Z.
Legturile multiple sunt echivalate cu un numr egal de legturi simple.Ex. Gliceraldehida
- valorile Z scad n ordinea: OC, CH
- ordinea prioritii este: OHCHO, CH2OHH
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
60/114
Conform conveniei CIP, L-alanina estedesemnat (S)-alanin (similargliceraldehidei)
Toi L-aminoacizii proteici sunt (S)-aminoacizi,cu excepia L-cistinei careeste (R)-cistin
Sistemul R, S permite descrierea
complet a substanelor cu mai multestereocentre
Ex.
L-treonina este (2S, 3-R)-treonin
L-izoleucina este (2S, 3S)-izoleucin
De ce sunt toate proteinele alctuite exclusiv din L-aminoacizi ?Caracterul regulat, repetitiv al elementelor de structur secundar din proteine
presupune ca toi aminoacizii constitueni s fie ori L, ori D (nu un amestec de L i D)natura ar fi putut alege D sau L (probabilitatea este de 50/50)
nu exist o explicaie pentru alegerea L-aminoacizilor
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
61/114
Proprieti fizice ale aminoacizilor
substane solide, cristaline; incolore
pt: 200-300C (moleculele sunt ionizate)
solubile n apinsolubile n solveni organici
activitate optic
absorbie UV (aa aromatici:
250 nm)
absorbie IR (toi aa)
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
62/114
Absorbia UV a aminoacizilorInelele aromatice din structura Tyr,
Trp i mai puin Phe absorb radiaiiluminoase din domeniul UV
o metod de dozare a proteinelorn soluie
Tyr i Trp prezint fluorescen
studii privind structura i funciileproteinelor
Aminoacidul Lungimeade und (nm)
Absorbtivitatea
molar (M-1.cm-1)
Triptofan 280 5600
Tirozin 274 1400
Fenilalanin 257 200
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
63/114
Proprieti chimice generale
dac pH-ul este ajustat la valoarea adecvat,aminoacizii prezint majoritatea reaciilor chimice
caracteristice gruprilor:carboxil
amino
Radicalii R particip la reacii specifice determinate destructura lor
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
64/114
Reacii ale gruprii
carboxilamoniac
amine primarealcoolicu:
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
65/114
Reacia cu amoniacamide
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
66/114
Reacia cu amine primare
amide substituite
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
67/114
Reacia de esterificare
n prezena alcoolului adecvat i a unui acid tare
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
68/114
Polimerizarea aminoacizilor
are loc prin repetarea reaciei:
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
69/114
Reacii ale gruprii amino
aldehide
anhidridehalogenuri acidecu:
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
70/114
Reacia cu aldehidebaze Schiff
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
71/114
Reacia de acilarecu anhidride sau cloruri acide
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
72/114
Reacia cu ninhidrinNinhidrina determin dezaminarea oxidativ a gruprii -amino
Produii reaciei sunt:
aldehida corespunztoare
NH3iCO2hidrindantina, un derivat redus al ninhidrinei.
Amoniacul reacioneazcu hidrindantina i nc o moleculde ninhidrin
un compus purpuriu (purpura Ruhemann) care poate ficuantificat spectrofotometric la570 nm.
eliberarea CO2n aceast reacie indic prezena unui -aminoacid.
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
73/114
-iminoacizii (prolina i hidroxiprolina) formeaz cu ninhidrina uncompus de culoare galben, cu maximul de absorbie la 440 nm
reacia cu ninhidrina a fost utilizat pe scar larg,n trecut, pentrudetecia amprentelor, n criminalistic i medicina legal
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
74/114
Oxidarea specific
catenele laterale ale anumitor aminoacizi sunt
sensibile la oxidarea cu iod:
gruparea fenolic a Tyr
heterociclurile Trp i Hisgruprile tiol din Cys i Met
dozarea cantitii de iod consumat n astfel de reacii
poate fi utilizat pentru a determina numrul acestoraminoacizi n peptide.
aminoacizii bazici nu reacioneaz cu iodul
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
75/114
Oxidarea cisteinei
Cisteina conine o grupare tiol care n condiii oxidantedimerizeaz cu uurin la disulfura sa, considerat uneori unaminoacid distinct (cistina).
Legturile disulfurice sunt prezente n multe peptide
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
76/114
i proteine
cele dou catene polipeptidice care alctuiesc insulinasunt legate una
de cealalt prin puni disulfurice
keratina din pr prezint secvene nehelicale bogate nCys care permitlegarea unul de altul a filamentelor intermediare
forma firului de pr poate fi schimbat prin ruperea i refacerea legturilordisulfurice dintre keratin i proteinele asociate.
Formarea punilor
disulfurice n keratin
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
77/114
Importana reactivitii catenei laterale
a aminoacizilorposibilitatea modificrii chimice specifice a proteinelor, datoritproprietilor diferite ale unor catene laterale ale aminoacizilor
detecia i cuantificarea aminoacizilor i proteinelor prin reacii la careparticip specific unul sau mai muli aminoacizi, avnd ca rezultat omodificare cantitativ a unei proprieti msurabile
funciile biologice ale proteinelor depind de comportamentul i
reactivitatea aminoacizilor constitueni
Reacii de culoare ale aminoacizilor
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
78/114
Reacii de culoare ale aminoacizilorDenumirea
reaciei Reactivul folosit Culoarea rezultatTipul de aminoacid
identificat
xantoproteicacid azotic,hidroxid de
amoniuportocaliu
aminoacizii aromatici
(formeaz nitroderivai)
Millonazotat de mercur n acid
azotic/azotit
precipitat rou
crmiziu saucoloraie roie
aminoacizi ciclici cu
grupare hidroxil(tirozina)
sulfurii de plumbAcetat sau azotat de
plumb n mediu alcalin
precipitat negru
de sulfur de
plumb
aminoacizi cu sulf n
molecul: cistein,
metionin cistin
Sakaguchi naftol i hipoclorit de
sodiu n mediu bazicrou carmin
arginin cu grupare
guanidinic
Adamkiewicz-
Hopkins
acid acetic glacial/acid
glioxilic/acid sulfuric
fumans
violetaminoacid cu nucleu
indolic (triptofan)
d l l l
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
79/114
Reacii de culoare ale aminoacizilor
Denumireareaciei
Reactivul folosit Culoarearezultat
Tipul de aminoacididentificat
Pauly
carbonat de sodiu i
acid diazobenzen
sulfonic
rou viiniu histidin i tirozin
ninhidrinei ninhidrin purpuriu
caracteristic att pentru
aminoacizi ct i pentru
proteine
biuretuluisoluie diluat de sulfat
de cupru n mediu bazicalbastru violet
legatura peptidic i se
datoreaz formrii de
combinaii complexe
nitroprusiatului
de sodiu
nitroprusiat de sodiu n
soluie amoniacalrou
aminoacizi cu grupre tiol
(-SH) liber
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
80/114
Reacii cu importan metabolic
decarboxilare
dezaminare
transaminare
Decarboxilarea aminoacizilor
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
81/114
Decarboxilarea aminoacizilor
Decarboxilarea biochimic aaminoacizilor conduce la
amine
Enzimele care catalizeazaceste reacii: decarboxilazesau carboxi-liaze(EC 4.1.1)
Aminoacidul Amina
biogentriptofan triptamin
fenilalanin feniletilamin
tirozin tiramin
histidin histaminserin etanolamin
acid glutamic GABA
lizin cadaverin
arginin agmatinornitin putrescein
5-HTP serotonin
L-DOPA dopamin
D b il id l i l i
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
82/114
Decarboxilarea acidului glutamic
acidul -aminobutiric (GABA)
principalul neurotransmitor cu rol inhibitor din SNC, lamamifere
regleaz:
excitabilitatea neuronal
tonusul muscular
catalizat de glutamat decarboxilazacofactor:piridoxal fosfatul (vitamina B6)
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Gamma-Aminobutters%C3%A4ure_-_gamma-aminobutyric_acid.svg5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
83/114
Dezaminarea aminoacizilor
procesul prin care aminoacizii sunt degradai, cndaportul de proteine este prea mare
are loc n ficat i rinichi
gruparea amino este ndeprtat sub form de amoniac
restul hidrocarbonat este reciclat sau oxidat, cu eliberare
de energie
amoniacul este toxic pentru organismul uman
este transformat enzimatic nuree sau acid uric, prin reacia cuCO2
Dezaminarea oxidativ a glutamatului
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
84/114
Dezaminarea oxidativ a glutamatului
catalizat de glutamat dehidrogenaza
cofactor: NAD+(sau NADP+)
rezult -cetoglutarat
Transaminarea
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
85/114
Transaminareatransformarea aminoacizilor n cetoacizii corespunztori
transferul gruprii amino de la un aminoacid la un cetoacid diferitenzime: TRANSAMINAZE(ex. GOT, GPT)toate transaminazele necesit cofactorul piridoxal/piridoxamin fosfatrezult o nou pereche aminoacid-cetoacidreacie reversibilunul dintre substrate este, de obicei, glutamatul
Formarea legturii peptidice
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
86/114
Formarea legturii peptidiceatt gruparea amino ct i gruparea carboxilpot forma amide
dou molecule de aminoacid pot participa la o reacie de condensare.
are loc:
eliminarea unei molecule de ap
formarea unei legturi peptidice ntre cele dou resturi de aminoacizi
prin repetarea reaciei de condensare se formeazpolipeptideiproteine
id l i i l li i li i i fi
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
87/114
peptidele i proteinele suntpolimeri liniarin care fiecareaminoacid este legat de doi aminoacizi vecini
structura primar a proteinelor reprezint secvenaaminoacizilor constitueni
Sinteza chimic a legturii peptidice
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
88/114
Sinteza chimic a legturii peptidice
Acilarea gruprii amino prin tratare cu cloruri acide la pH10(protejare)
transformarea gruprii carboxil n clorur sau anhidrid acid (activare)deshidratarea amestecului de aminoacizi n prezenadiciclohexilcarbodiimidei(DCC)
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
89/114
Procedeul Merrifield
sintez automatizat de peptide 10 aminoacizi
ataarea C-terminal al catenei peptidice la un polimer solid(rin), de obicei sub form de bile mici
separarea i purificarea se realizeaz prin filtrarea i splareabilelor cu solveni adecvai
sunt apoi adugai reactivii pentru formarea urmtoareilegturi peptidice, .a.m.d.
n final, peptidul se elibereaz prin scindarea benzil esterului
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
90/114
Procedeul
Merrifield
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
91/114
Sinteza proteinelor
=translaiepresupune adugarea secvenial a aminoacizilor la ocaten polipeptidic n cretere
are loc sub aciunea unei ribozimenumite ribozom
ordinea n care aminoacizii sunt adugai este citit cuajutorul codului genetic de pe o matri ARNm
ARNm este copia unei gene din organismul respectiv
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
92/114
Sinteza proteinelor are loc pe ribozomi i este direcionat de
ARNm
CODUL GENETIC
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
93/114
Prima
poziie(capt 5)
A doua poziie A treiapoziie
(capt 3)
U
U C A G
U
C
A
G
UUU Phe
UUC Phe
UUA Leu
UUG Leu
UCU Ser
UCC Ser
UCA Ser
UCG Ser
UAU Tyr
UAC Tyr
UAA Stop
UAG Stop
UGU Cys
UGC Cys
UGAStop
UGG Trp
C
CUU LeuCUC Leu
CUA Leu
CUG Leu
CCU ProCCC Pro
CCA Pro
CCG Pro
CAU HisCAC His
CAA Gln
CAG Gln
CGU ArgCGC Arg
CGA Arg
CGG Arg
U
C
A
G
A
AUU Ile
AUC IleAUA Ile
AUG Met
ACU Thr
ACC ThrACA Thr
ACG Thr
AAU Asn
AAC AsnAAA Lys
AAG Lys
AGU Ser
AGC SerAGA Arg
AGG Arg
U
CA
G
G
GUU Val
GUC Val
GUA Val
GUG Val
GCU Ala
GCC Ala
GCA Ala
GCG Ala
GAU Asp
GAC Asp
GAA Glu
GAG Glu
GGU Gly
GGC Gly
GGA Gly
GGG Gly
U
C
A
G
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
94/114
Aminoacizii n nutriie
ajung n organism prin aport alimentar
cei 20 de aminoacizi standard:sunt utilizai la sinteza proteinelor i altorbiomolecule
sunt oxidai la uree i CO2, ca surs de energie
Aminoacizii n nutriie
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
95/114
aminoacizi eseniali (8 dintre cei 20)
nu pot fi sintetizai de organismuluman n cantitile necesare pentru ofuncionare normaltrebuie obinui din hran.aminoacizi semieseniali (5)
la copiicile metabolice de sintez aaminoacizilor sunt incompletdezvoltate
cantitatea necesar din fiecareaminoacid depinde de:
vrststarea de sntate
generalizrile privind aportul necesarde aminoacizi sunt dificile
Eseniali Neeseniali
Fenilalanina Alanina
Izoleucina Asparagina
Leucina Acidul aspartic
Lizina Cisteina*
Metionina Acidul glutamic
Treonina Glutamina*
Triptofanul Glicina*
Valina Prolina*
Serina*
Tirozina*
Arginina
Histidina
eseniali n anumite situaii
Utilizrile aminoacizilor
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
96/114
tehnologia i industria alimentarglutamatul monosodic-intensificator de aromutilizat pe scar largumamiaditivi la produsele alimentare dinsoia, care nuconine unii aminoacizi eseniali (Lys, Met, Thr, Trp)aspartam-ndulcitor sintetic (aspartil-fenilalanin-1-metilester)
cosmetice
medicamente
Aspartam
Utilizri ale aminoacizilor
http://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:Aspartame.svg5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
97/114
ca medicamente
Substana Aplicaia farmaceutic
5-hidroxitriptofan
(5-HTP)
Tratament experimental mpotriva
depresieiL-dihidroxifenilalanina
(L-DOPA)
Tratament mpotriva maladiei
Parkinson
eflornitin
Inhib enzima ornitin decarboxilazai
este utilizat n tratamentul bolii
somnului
Alte utilizri ale aminoacizilor
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
98/114
materii prime pentru sintezele chirale (enantiomeri puri)
precursori ai catalizatorilor chirali (ex. pentru reacii dehidrogenare asimetric)
componeni ai unei game largi de polimeri biodegradabili:ambalaje
sisteme de livrare a medicamentelor
implanturi prostetice
Ex. poliaspartat: polimer biodegradabil, solubil n ap utilizabil pentru obinerea scutecelor i n agricultur inhibitor de coroziune: chelateaz ioni metalici
tirozina: potenial nlocuitor al fenolilor corozivi la obinereapolicarbonailor
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
99/114
PEPTIDE, "small digestibles
ribozomale-sintetizate prin translaia ARNm
neribozomale-sintetizate de enzime specifice
Formarea dipeptidelor
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e5/Peptide_bond.png5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
100/114
p p
prin eliminarea unei molecule de ap ntre:
gruparea -carboxil a unui aminoacidgruparea -amino a altui aminoacid
reptarea succesiv a conensrii conduce la:oligopeptide (
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
101/114
Peptide
Polimeri scuri ai aminoacizilor
Fiecare unitate este numit rest/reziduu(deaminoacid)
2 resturi-dipeptid
3 resturi-tripeptid
12-20 resturi-oligopeptid
20 resturi-polipeptid
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
102/114
Orice peptid are:la extremitatea stng un rest de aminoacid cu gruparea -
amino liber, capt amino terminal (N-terminal)
la cealalt extremitateun rest de aminoacid cu gruparea carboxil liber, care reprezint captul carboxil terminal (C-terminal)
Structura unei tetrapeptide
Prin convenie:
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
103/114
citirea secvenei peptidelor ncepe de la captul N-terminal spre cel
C-terminalaminoacizii sunt indicai succesiv ca radicali, ultimul fiind denumit caatare
NH2-Gly-Ala-COOH
glicil-alanin
NH2-Ala-Gly -COOH
alanil-glicin
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
104/114
Legtura C-N are caracter parialde dubl legtur
Flexibilitatea catenelor polipeptidice este restricionatRotaia este posibil doar n jurul C
Exemple de peptide naturale
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
105/114
Denumirea
(numr de
aminoacizi)
Sursa ori funcia Secvena de aminoacizi
Glutation
(3)
Majoritatea celulelor
(stimuleaz creterea esuturilor)
(+)H3NCH(CO2(
))CH2CH2CONHCH(CH2SH)CONHCH2CO2H
-Glu-Cys-Gly (sau ECG)
TRH
(3)
Neurohormon hipotalamic(factor de eliberarea tirotropinei)
Angiotensina II (8)
Agent presor
(acioneaz asupra glandelor
suprarenale)
Asp-Arg-Val-Tyr-Ile-His-Pro-PheNH2 (or DRVYIHPFNH2)
Bradichinina
(9)
Vasodilatator hipotensiv
(acioneaz asupra muchilor
netezi)
Arg-Pro-Pro-Gly-Phe-Ser-Pro-Phe-Arg (or RPPGFSPFR)
Oxitocina
(9)
Hormon de contractare a uterului
(stimuleaz i lactaia)
Alte exemple de peptide naturale
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
106/114
Alte exemple de peptide naturale
Denumirea
Numr de
aminoacizi
Sursa ori funcia Secvena de aminoacizi
Somatostatina
(14)
Inhib eliberarea hormonului decretere
(utilizat la tratarea ulcerului)
Endotelina
(21)
Vasoconstrictor puternic(similar structural cu veninul
anumitor erpi)
Melitina
(26)
Veninul de albin(utilizat la tratarea reumatismului)
Gly-Ile-Gly-Ala-Val-Leu-Lys-Val-Leu-Thr-Thr-Gly-Leu-Pro~
~Ala-Leu-Ile-Ser-Trp-Ile-Lys-Arg-Lys-Arg-Gln-GlnNH2
(sau GIGAVLKVLTTGLPALISWIKRKRQQNH2)
Glucagon
(29)
Factor hiperglicemic
(utilizat la tratarea diabetului)
His-Ser-Gln-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Tyr-Ser-Lys-Tyr-Leu-
Asp~Ser-Arg-Arg-Ala-Gln-Asp-Phe-Val-Gln-Trp-Leu-Met-Asn-
Thr
(sau HSQGTFTSDYSKYLDSRRAQDFVQWLMNT)
Insulina
(51)
Hormon pancreatic
(utilizat la tratarea diabetului)
Valinomicina
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f3/Valinomycin.svg5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
107/114
Valinomicina
ionofor natural, neutru
din Streptomyces sp.
dodecapeptid (12 aa):
resturi alternative de aminoacizi i esteri
molecul macrociclic
D- i L-valin, acid D-hidroxivaleric i acid L-lactic
legturi amidice i esterice alternative
structura spaial: brar n zigzag
catenele metilipropil determin hidrofobia i solubilitatea n bistratullipidic
V li i i
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f3/Valinomycin.svg5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
108/114
Valinomicina
n membrana celular, valinomicina este foarte selectivpentru K+fa de Na+
complexul Valinomicin K+ are constanta de stabilitate(106) mai mare dect complexul valinomicin Na (10)
Rol: transportor specific de potasiu prin membranelipidice, n sensul gradientului de potenial electrochimic
Antamanida
http://course1.winona.edu/sberg/IMAGES/Valinomycin+K.gif5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
109/114
Antamanidadodecapeptid ciclicizolat din ciuperca ortrvitoare
Amanita phalloides
studiat ca:posibil agent antitoxic mpotrivaefectelor faloidinei (otrav fungic)
pentru posibilitatea utilizrii ntratamentul edemelor
are o cavitate de legare cu
geometrie diferit devalinomocin
este nalt selectiv pentru Na+
Gramicidina
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Antamanide.pnghttp://en.wikipedia.org/wiki/File:Amanita_phalloides_1.JPG5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
110/114
Antibiotic (Gramicidina D ) A: B:C=(80: 6:14 )%
obinut din specia bacterian Bacillus brevis
15 resturi de aminoacizi; D i L alterneaz
formula general:
Formil-L-X-Gly-L-Ala-D-Leu-L-Ala-D-Val-L-Val-D-Val-L-Trp-D-Leu-L-Y-D-Leu-L-Trp-D-Leu-L-Trp-etanolamin
X i Y depind de tipul moleculei:
X poate fiVal iIle la oricare tip
Yindividualizeaz gramicidineleA: Trp,
B: Phe,
C: Tyr
Gramicidina
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
111/114
Configuraiile alternante D, L determin capacitatea gramicidinei
de a adopta structur -helical, cu 6-7 aminoacizi/turn interior: grupri polarepermit trecerea ionilor
n exterior: grupri hidrofobeinteraciunea cu bistratul lipidic
-helixul se absambleaz n interiorul bistratului lipidic
membranarpentru c o singur molecul nu este suficient pentru atraversa membrana, gramicidina dimerizeaz cap la cap,formnd un canal alungit.
Aciunea bactericid a gramicidinei:creterea permeabiliatii peretelui celular bacterian pentru cationianorganici monovaleni
perturbarea gradientul ionic dintre citoplasm i mediul extracelular.
5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
112/114
Moldelul canalului ionic format de
gramicidina A (dimer helical, rou)
dimerul este nglobat n bistratul lipidicsferele verzi reprezint capetele polare
ale fosfolipidelor
cozile apolare nu sunt reprezentate)
K+-albastru; Cl- rou
Topologia cap la capa
moleculelor de gramicidin
-Amanitina
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9d/Alpha-amanitin_structure.png5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
113/114
peptid biciclic, 8 aminoacizi
cea mai toxic dintre amatoxine (toxineleciupercilor din genulAmanita)
LD50=0,1 mg/kg
structur atipic, ramificat
2 aminoacizi modificai:
triptofan dihidroxilatcistein sulfinat
formeaz o bucl intern
legtura peptidic normal a gruprii C-terminale a catenei polipeptidice formeaz
bucla extern
sintetizat de ribozomi
Efect: inhib ARN polimerazei II
letal
Structura -amanitinei
Complexul -amanitinei
cu ARN polimeraza II
Familii de peptide umane
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/56/Alpha-Amanitin%E2%80%93RNA_polymerase_II_complex_1K83.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9d/Alpha-amanitin_structure.png5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide
114/114
p p
1.Peptide de tip tahikinin2. Peptide intestinale vasoactive
3.Polipeptide pancreatice
4 Peptidele opiate
au activitate hormonal
sintetizate n celule sub forma unorpropetidemai lungi
prelucrate proteolitic nainte de a iei din celule
30- 40 de aminoacizi
n structura lor tridimnesional exist o regiune -helicaleliberate n fluxul sangvin, unde ndeplinesc roluri desemnalizare
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Calcitonin.png