114
PROTEINE PEPTIDE AMINOACIZI 

3_4 Aminoacizi Peptide

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.jpg
  • 5/28/2018 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.png
  • 5/28/2018 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.png
  • 5/28/2018 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.png
  • 5/28/2018 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.svg
  • 5/28/2018 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=20110305195021
  • 5/28/2018 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.png
  • 5/28/2018 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.png
  • 5/28/2018 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:1
  • 5/28/2018 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.svg
  • 5/28/2018 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.svg
  • 5/28/2018 3_4 Aminoacizi Peptide

    38/114

    AMINOACIZILOR

    PROPRIETILE

    http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/65/D%2BL-Alanine.gif
  • 5/28/2018 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.jpg
  • 5/28/2018 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.jpg
  • 5/28/2018 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.svg
  • 5/28/2018 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.svg
  • 5/28/2018 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.png
  • 5/28/2018 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.svg
  • 5/28/2018 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.svg
  • 5/28/2018 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.gif
  • 5/28/2018 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.JPG
  • 5/28/2018 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.png
  • 5/28/2018 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.png
  • 5/28/2018 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