AMINOSAVAK.

Az előadások a következő témára: "AMINOSAVAK."— Előadás másolata:

1 AMINOSAVAK

2 az aminosavak az R-oldallánc szerkezetében különböznek egymástól
a fehérjéket -aminosavak építik fel, az aminocsoport a karboxilcsoport melletti szénatomhoz kapcsolódik az aminosavak az R-oldallánc szerkezetében különböznek egymástól KARBOXILCSOPORT AMINOCSOPORT -szénatom oldallánc

3 Az aminosavak rövidítései (hárombetűs ill. egybetűs)
Alanin: Ala; A Izoleucin: Ile; I Arginin: Arg; R Leucin: Leu; L Aszparagin: Asn; N Lizin: Lys; K Aszparaginsav (aszpartát): Asp; D Metionin: Met; M Cisztein: Cys; C Prolin: Pro; P Szerin: Ser; S Fenilalanin: Phe; F Treonin: Thr; T Glutamin: Gln; Q Triptofán: Trp; W Glutaminsav (glutamát): Glu; E Tirozin: Tyr; Y Glicin: Gly; G Valin: Val; V Hisztidin: His; H

4 Apoláris, hidrofób oldalláncú aminosavak

5 Poláris oldalláncú, töltéssel nem rendelkező aminosavak
A glicinben található hidrogénatom nem befolyásolja lényegesen a molekula töltéseloszlását, ezért az apoláris oldalláncú aminosavak közé is besorolható.

6 Savas oldalláncú, negatív töltésű aminosavak
Bázikus oldalláncú, pozitív töltésű aminosavak

7 Néhány ritka aminosav N-metil-lizin N-metil-hisztidin 4-hidroxi-prolin
5-hidroxi-lizin -karboxi-glutamát

8 Az aminosavak optikai sajátságai
az aminosavak optikailag aktívak két enantiomer formájuk fordulhat elő: jobbra és balra forgató módosulat

9 Az aromás oldalláncú aminosavak abszorpciós spektruma

10 A treonin és az izoleucin két királis szénatomot tartalmaz 4-4 optikailag aktív módosulat

11 Az aminosavak sav-bázis jellege
Mindkét funkciós csoport reverzíbilisen protonálódhat, ill. deprotonálódhat az aminosavak amfoter tulajdonsága alakítja ki az ikerionos szerkezetet

12 azt a pH-értéket, ahol az aminosav teljes mennyisége ikerion formában van jelen izoelektromos pontnak nevezzük a Henderson-Hasselbach egyenlet segítségével kiszámíthatók az amino- és karboxilcsoportra jellemző savi disszociációs állandók:

13 Az izoelektromos pontot (IP) a pKCOOH és pKNH2 értéke határozza meg:

14 Az aminosavak kémiai reakciói
Alkilezés: betainok állíthatók elő

15 Arilezés: aromás oldallánc kapcsolódik az aminosavak aminocsoportjához
A folyamat lépései: amino-terminális aminosav jelölése peptid vagy fehérje hidrolízise dinitro-fenil-aminosav azonosítása

16 (SÁRGA)

17 A dabzil-klorid is specifikusan jelöli az -NH2 csoportokat
A danzil-klorid fluoreszcens szulfonsav-származék, tovább növeli az aminosav-kimutatás érzékenységét:

18 Az N-terminális aminosavak
meghatározásának főbb lépései fluoreszcens származék segítségével: amino-terminális aminosav jelölése peptid vagy fehérje hidrolízise a módosított aminosav fotometriás vagy fluorimetriás azonosítása

19

20 Reakció ninhidrinnel:
színes termék

21 Reakció salétromossavval
Reakció aldehidekkel : Schiff-bázis képződés Oxidatív dezaminálás : oxidálószerek jelenlétében

22 Transzaminálás + + AMINOSAV1 -KETOSAV2 -KETOSAV1 AMINOSAV2

23 A karboxilcsoport reakciói
a karboxilcsoport átalakítható karbonsav-származékokká hevítés hatására dekarboxilezhetők nehézfémekkel komplexeket alkotnak

24 Aminosavelegyek analízise
Elektroforézis Ioncserélő kromatográfia HPLC (High Performance Liquid Chromatograpy)

25 PEPTIDEK ÉS FEHÉRJÉK

26 Az aminosavak -amino és -karboxil-csoportja
vízkilépés közben peptidkötést alakít ki

27 A peptidek és fehérjék aminosavsorrendjét a
szabad -aminocsoporttól a szabad -karboxilcsoportot tartalmazó rész felé haladva írjuk le. N-terminális C-terminális

28 A peptidkötés térszerkezete
A C-N kötés távolsága 0,132 nm; az egyszeres és kettős kötéstávolság közé esik a peptidkötés hat atomja egy síkban helyezkedik el

29 Transz- és cisz-peptidkötés

30 Természetben előforduló peptidek
karnozin: izomban található dipeptid glutation: redukált és oxidált glutation a sejtekben redoxi-rendszerként működik

31

32 Oxitocin, vazopresszin, bradikinin:

33 Inzulin: két polipeptid-láncból épül fel, amelyeket két diszulfidhíd köt össze fémionok (pl.Zn2+) stabilizálják a szerkezetét

34 Glukagon a hasnyálmirigy Langerhans-szigeteinek -sejtjeiben termelődik a biológiailag aktív hormon 29 aminosav-maradékból áll

35 Fehérjék (proteinek) makromolekulák az egyszerű fehérjék
összetett fehérjék (proteidek)

36 Csoportosítás Biológiai funkció alapján: Alak szerint:
Enzimek (tripszin) Transzportfehérjék (hemoglobin) Kontraktilis fehérjék (miozin) Vázfehérjék (kollagén) Tartalékfehérje (kazein) Védőfehérjék (ellenanyagok) Hormonok (inzulin) Alak szerint: globuláris fehérjék pl. enzimek fibrilláris fehérjék pl. kollagén

37 Fizikai és kémiai tulajdonságok:
a molekulatömeg széles határok között változik elválasztásukra és kimutatásukra gyakran alkalmazzák a fehérjék kicsapási reakcióit a kicsapás reverzíbilis és irreverzíbilis lehet reverzíbilis: kisózás neutrális sókkal, kicsapás szerves oldószerekkel irreverzíbilis: melegítéssel, tömény ásványi savakkal, lúgokkal, nehézfémsókkal, rázással

38 A fehérjék kimutatása színreakciókkal:
Xantoprotein-reakció: aromás aminosavakat tartalmazó fehérjék tömény salétromsav hatására kicsapódnak. Sárga színreakció. Millon-reakció: tirozint tartalmazó fehérjék Millon-reagens hatására vörös csapadékot képeznek. Adamkiewicz-próba: a triptofán tartalmú fehérjék tömény kénsav és glioxilsav jelenlétében ibolyaszínű kondenzációs terméket képeznek. Kéntartalom kimutatása: ólom-acetáttal és nátrium-hidroxiddal melegítve fekete csapadék képződik. Ninhidrin: pozitív reakció esetén kékesibolya elszíneződés. Biuret-reakció: lúgos közegben réz-szulfát oldat hatására ibolyaszín elszíneződés.

39 Fehérjék térszerkezete
Elsődleges szerkezet: aminosavsorrend Másodlagos szerkezet: a polipeptidlánc periodikus rendezettsége -hélix: a polipeptidlánc csavarmenetszerűen rendeződik -szerkezet: két vagy több polipeptidlánc , polipeptidlánc-szakasz között kialakuló redőzött lemez, lehet paralel és antiparalel

40

41

42 A másodlagos szerkezet fontos elemei a hajtűkanyarok vagy -kanyarok, melyek lehetővé teszik a polipeptidlánc visszahajlását

43 Harmadlagos szerkezet:
a polipeptidlánc periodikusan rendezett és periodikus rendezettséget nem mutató szakaszai egymás közelébe kerülnek és háromdimenziós globuláris térszerkezetet hoznak létre a térszerkezet kialakításában szerepet játszanak: diszulfidhidak, hirdrogénkötések, elektrosztatikus kölcsönhatások, és hidrofób kölcsönhatások

44

45 Mioglobin: Immunglobulin:

46 Negyedleges szerkezet:
kialakulása a fehérjék önrendező tulajdonságával függ össze a láncok kapcsolódó felületei komplementerek, szerkezeti tulajdonságaik egymást kiegészítik

47