Kā atcerēties aminoskābju kodus?Latviski Angliski 3-burtu Kā atcerēties 3-burtu? 1-burta Kā atcerēties 1-burta?

10 vieglās, viss ir kā rakstītsAlanīns Alanine Ala Alanine A AlanineGlicīns Glycine Gly Glycine G GlycineValīns Valine Val Valine V ValineLeicīns Leucine Leu Leucine L LeucineMetionīns Methionine Met Methionine M MethionineCisteīns Cysteine Cys Cysteine C CysteineSerīns Serine Ser Serine S SerineTreonīns Threonine Thr Threonine T ThreonineProlīns Proline Pro Proline P ProlineHistidīns Histidine His Histidine H Histidine

4 vidēji grūtāsIzoleicīns Isoleucine Ile Isoleucine I IsoleucineFenilalanīns Phenylalanine Phe Phenylalanine F FenilalanīnsArginīns Arginine Arg Arginine R A jau ir aizņemts (alanīns), aRginineTirozīns Tyrosine Tyr Tyrosine Y T jau ir aizņemts (treonīns), tYrosine

6 grūtāsLizīns Lysine Lys Lysine K L jau ir aizņemts (leicīns), alfabētā K ir pirms LAspargīn-skābe

Aspartic acid Asp Aspartic acid D Gan A, gan G jau ir aizņemti. Abas skābes atzīmē ar D un E; E ir lielāka sānu ķēde, tāpēc alfabētiski nāk pēc D

Glutamīn-skābe

Glutamic acid Glu Glutamic acid E

Aspargīns Aspargine Asn Atbilstošo skābju pirmajiem 2 burtiem pievienots "N" - jo tie ir skābju amīdi

N -Nav ideju Glutamīns Glutamine Gln Q "Qlutamine"

Triptofāns Tryptophane Trp Tryptophane W Vislielākā sānu ķēde - vislielākais alfabēta burts ir W

Iepriekšējās lekcijas saturs• 20 -aminoskābes veido proteīnus

• Aminoskābēm var būt hidrofobas, polāras vai lādētas sānu ķēdes

• Aminoskābes, reaģējot viena ar otru veido peptīda saiti

• Polipeptīda galveno ķēdi raksturo 3 torsijas leņķi phi, psi un omega

• Omega gandrīz vienmēr ir 180o, ir atļautas tikai dažas phi-psi kombinācijas

• Proteīna hidrofobo kodolu veido pārsvarā hidrofobas aminoskābes, bet polārās un lādētās aminoskābes atrodas uz proteīna virsmas

• Proteīnu galvenā ķēde var veidot otrējo struktūru - spirāles un virknes

• Otrējās struktūras elementus savieno cilpas

• Vienkāršas spirāļu un/vai virkņu kombinācijas veido motīvus

• Vairāki motīvi kopā ar vēl papildus spirālēm/ virknēm un cilpām veido trešējo struktūru

• Domēns ir proteīna daļa, kura spēj veidot stabilu trešējo struktūru ar savu hidrofobo kodolu. Proteīniem var būt no viena līdz pat vairāk kā desmit domēniem

• Vairākas proteīnu molekulas var veidot ceturtējo struktūru, kura bieži ir simetriska

Proteīnu struktūru klasifikācija

Viendomēna un daudzdomēnu proteīni

• Tā kā daudzdomēnu proteīnos katra domēna struktūra var būt radikāli atšķirīga, parasti strukturāli klasificē individuālus domēnus

Proteīnu domēni

spirāles saturošie

plāksnes saturošie

jauktie

Alfa domēnu struktūras

• spirāles ir ļoti bieži sastopamas proteīnos

• Vai spirāle var pastāvēt viena pati?

Izolētai spirālei nav hidrofobā kodola, tāpēc šķīdumā tā būtu ļoti nestabila

Divas (vai 3,4, utt) spirāles var pakoties kopā un veidot hidrofobo kodolu

Hidrofobais kodols

Savītā spirāle (“leicīna rāvējslēdzis”)

• Vienkāršākais veids, kā savienot 2 spirāles

• Fibrillārajos proteīnos savītās spirāles var būt simtiem aminoskābju garas

• Globulārajos proteīnos savītās spirāles ir daudz īsākas (~10-30 atlikumu)

Heptādes atkārtojumi

• d: Parasti Leu

• a: hidrofoba aminoskābe

• e, g: bieži lādēta aminoskābe

• b,c,f: lādēta vai polāra

a b c d e f g

Met Lys Gln Leu Glu Asp Lys

Val Glu Glu Leu Leu Ser Lys

Asn Tyr His Leu Glu Asn Glu

Val Ala Arg Leu Lys Lys Leu

1

8

15

22

2x3.5=7 (heptāde...)Leu rāvējslēdzī spirālē ir 3.5 (nevis 3.6) atlikumi uz vienu apgrizienu

Leu pakojas pret Leu

Oriģinālais Leu rāvējslēdža konceps (nepareizs!)

Eksperimentāli noteiktā struktūra

Mijiedarbības savītajā spirālē

• Hidrofobajā kodolā mijiedarbojas leicīni un citi hidrofobi atlikumi

• Spirāļu sānus savieno pretēji lādēti atlikumi

• Uz ārpusi ir vērsti polāri un lādēti atlikumi

Četru spirāļu saišķis• Visizplatītākais spirāļu pakošanās veids

globulārajos proteīnos

4-spirāļu saišķī spirāles var būt paralēlas vai anti-paralēlas

Divi leicīna rāvējslēdži var veidot 4 spirāļu saišķi

• 2x2 spirāles veido 2 Leu rāvējslēdžus

• 2 rāvēsjlēdži pakojas viens pret otru

• Parasti 4 spirāļu saišķi neveido 2 Leu rāvējslēdži, samērā netipisks gadījums

Leu rāvējslēdzis

spirāļu domēni var būt lieli un komplicēti

Globīna folds

• Viena no vissvarīgākajām struktūrām

• Atrodas daudzos neradniecīgos proteīnos

• Cilvēkiem: mioglobīns & hemoglobīns

• Aļģēm: gaismas savākšanas komplekss

• Satur 8 spirāles, kuras veido aktīvā centra kabatu

Mioglobīns

Hemoglobīns

• Mioglobīns ir atrodams muskuļos kā skābekļa glabātuve

• Hemoglobīns transportē kābekli no plaušām uz pārējo organismu

• Mioglobīns ir monomērs• Hemoglobīns satur 4 monomērus: 2x un 2x • un ķēdes ir strukturāli līdzīgas un tām ir

globīna folds

Hemoglobīns

Sirpjveida anēmija: molekulāra slimība

• Veidojas, ja Glu 6 ķēdē mutējas par Val

Hemoglobīna molekulu polimerizācija sirpjveida anēmijā

• Mutētais valīns ievietojas citas hemoglobīna molekulas hidrofobajā kabatā

Mutantā hemoglobīna šķiedras eritrocītos

Mutant Normal

Kāpēc Glu 6 mutācija evolūcijas laikā nav eliminēta?

• Mutācija pārsvarā satopama Āfrikā• Homozigotiem indivīdiem ir nodrošināta

aizsardzību pret malāriju• Heterozigoti indivīdi ir asimptomātiski un viņiem

malārija ir vieglā formā

Malārijas vēsturiskā izplatība

Sirpjveida anēmijas izplatība Āfrikā

Malārijas patreizējā izplatība