Acid amin, liên kết peptid, các liên kết giúp duy trì cấu trúc gấp cuộn protein

Acid Amin, Liên Kết Peptid, Các liên kết giúp duy trì cấu trúc gấp cuộn Protein ĐẠI HỌC QUỐC GIA HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA SINH HỌC – CÔNG NGHỆ SINH HỌC Protein:

Acid Amin, Liên Kết Peptid, Các liên kết giúp duy trì cấu

trúc gấp cuộn Protein

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA SINH HỌC – CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Protein: cấu trúc, chức năng và công nghệ

TS: NGUYỄN TRí NHÂN

Acid amin

Là thành phần cấu tạo nên protein

Có hơn 700 Acid amin trong tự nhiên nhưng chỉ có 20 loại xuất hiện trong mã di truyền có vai trò quan trọng đối với cơ thể

•Hóa học :theo vị trí của nhóm chức trong cấu trúc chính như

alpha- (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) hoặc delta- (δ-) ( 700 )α-), beta- (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) hoặc delta- (δ-) ( 700 )β-), gamma- (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) hoặc delta- (δ-) ( 700 )γ-) hoặc delta- (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) hoặc delta- (δ-) ( 700 )δ-) (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) hoặc delta- (δ-) ( 700 ) 700 )

•Y học: theo nhóm acid amin thiết yếu ở người

•Hóa sinh: theo mức độ phân cực, độ pH, mạch bên (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) hoặc delta- (δ-) ( 700 )R) axit

amin

Tính chất vật lý

– Tính tan trong dung môi phân cực: nước, ethanol 75-80%,…– Không hấp thu bước sóng Vis hoặc UV có λ > 240nm, ngoại trừcác aa vòng như tryptophan, tyrosin, histidin, phenylalanin

– Thường có vị ngọt kiểu đường

https://en.wikipedia.org/wiki/Amino_acid

Acid amin

 Nhóm amin (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) hoặc delta- (δ-) ( 700 ) NH2 )

 Nhóm axit cacboxylic (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) hoặc delta- (δ-) ( 700 )-COOH)

 Mạch bên nhóm R

•Các đặc tính hóa học của mạch bên axit amin có vai trò quan

trọng khi tham gia vào quá trình gấp và chức năng của protein

•pH=7 các nhóm amin và axit cacbonxylic ion thành NH3+,COO-

•Acid amin có cấu hình bất đối xứng phổ biến nhất dạng là L,

ngoại trừ glycerin (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) hoặc delta- (δ-) ( 700 )R=H).Hầu hết có cấu trúc alpha- (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) hoặc delta- (δ-) ( 700 )α-)

Amino Acids

NH3+

CO2

-amino acid là chất trung gian trong quá trình sinh tổng hợp ethylene

+

H3NCH2CH2CO2

-amino acid là một trong những đơn vị cấu trúc có trong coenzyme A

+

vào việc truyền các xung thần kinh

Mã di truyền

Acid amin

Sinh học phân tử đại cương.GV Nguyễn Thái Hoàng Tâm.KHTN

Một số ngoại lệ trong bảng mã di truyền

Acid amin

Sinh học phân tử đại cương.GV Nguyễn Thái Hoàng Tâm.KHTN

Acid amin thiết yếu ở người

Thiết yếu Thiết yếu có điều kiện Không thiết yếu

Histidine (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) hoặc delta- (δ-) ( 700 )H) Arginine (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) hoặc delta- (δ-) ( 700 )R) Alanine (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) hoặc delta- (δ-) ( 700 )A)

Isoleucine (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) hoặc delta- (δ-) ( 700 )I) Cysteine (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) hoặc delta- (δ-) ( 700 )C) Axit aspartic (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) hoặc delta- (δ-) ( 700 )D)

Leucine (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) hoặc delta- (δ-) ( 700 )L) Glutamine (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) hoặc delta- (δ-) ( 700 )Q) Asparagine (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) hoặc delta- (δ-) ( 700 )N)

Lysine (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) hoặc delta- (δ-) ( 700 )K) Glycine (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) hoặc delta- (δ-) ( 700 )G) Axit glutamic (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) hoặc delta- (δ-) ( 700 )E)

Methionine (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) hoặc delta- (δ-) ( 700 )M) Proline (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) hoặc delta- (δ-) ( 700 )P) Serine (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) hoặc delta- (δ-) ( 700 )S)

Phenylalanine (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) hoặc delta- (δ-) ( 700 )F) Tyrosine (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) hoặc delta- (δ-) ( 700 )Y) Selenocysteine (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) hoặc delta- (δ-) ( 700 )U)

Threonine (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) hoặc delta- (δ-) ( 700 )T) Pyrrolysine* (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) hoặc delta- (δ-) ( 700 )O)

Tryptophan (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) hoặc delta- (δ-) ( 700 )W)

Valine (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) hoặc delta- (δ-) ( 700 )V)

https://en.wikipedia.org/wiki/Amino_acid

Acid amin kỵ nước

Là acid amin không phân cực, không tích điện Liên kết

với nhau bằng LK Vander Waals

 Alanin và leucine có đặc tính xoắn helix mạnh, proline hiếm thấy ở dạng xoắn

 Phenylalanin đôi khi có thể tham gia vào tương tác cực

Acid amin ưa nước

 Là a.amin phân tử có tính phân cực và tích điện=> hòa tan trong nước Liên kết với nhau chủ yếu LK hydro.

 Một số acid amin thay đổi phụ thuộc môi trường pH:Aspartic,

glutamic, lysine.

 Histidine là a.amin linh hoạt nhất.

 Serine, threonine, glutamine & aspagagine không ion hóa nhưng có thể liên kết hydro.Cysteine, histidine thường thấy trong hoạt động enzyme vì anion thiolate là nuclephile mạnh nhất từ acid amin trong

tự nhiên.

Acid amin lưỡng cực

 Là phân tử có cả tính phân cực và không phân cực ==> lý tưởng cho việc hình thành các liên kết

 Lysine có R tích điện nhưng vùng kỵ nước thường LK

 Methionine là ít phân cực nhất, nhưng lưu quỳnh thioether

là phối tử cho nhiều ion kim loại

Liên Kết Peptide

Liên kết peptide

 Biến đổi cấu trúc

=> ảnh hưởng

chức năng

Tổng hợp và phân

giải các polymer Nhờ

hoạt động của các

enzyme chuyên biệt.

Fischer, G (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) hoặc delta- (δ-) ( 700 )2000) Chemical aspects of peptide

bond isomerisation Chemical Society Reviews, 29(2), 119–127 doi:10.1039/a803742f

 Việc tổng hợp, phân

giải các liên kết peptit

được kiểm soát bằng

 Sự phân cực của liên kết peptit có thể đóng góp quan trọng vào hoạt động của các protein gấp lại

Liên kết peptide

Liên kết peptide

CÁC LIÊN KẾT DUY TRÌ CẤU TRÚC GẤP CUỘN PROTEIN

Các liên kết

Tương Tác Cộng Hóa Trị: Disulfit

hóa trị được hình thành

khi các nhóm –S – H bị

khử của hai gốc cysteine

phản ứng với nhau để tạo

liên kết –S – S– bị oxy

hóa

Tương Tác Không Cộng Hóa Trị:

Các liên kết

Liên Kết Hydro và tương tác Van Der Waals là 2 lực quan trọng nhất trong duy trì cấu trúc gấp cuộn của Protein

Liên kết Hydro

 Lực hút giữa một nguyên tử

hydro gắn với nguyên tử có

điện tích âm (α-), beta- (β-), gamma- (γ-) hoặc delta- (δ-) ( 700 )như O, N).

 Liên kết có thể hình thành

trong cùng 1 phân tử hay

giữa hai phân tử.

Nội phân tử Liên phân tử

Lực Van der Waal

nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử,

phát sinh từ sự dao động phân bố

electron xung quanh hạt nhân.

giảm nhanh chóng sau khoảng

cách 4Å.

âm điện hơn, chẳng hạn như lực

được tìm thấy trong các nhóm kỵ

nước.

Hiệu ứng kị nước

 là động lực chính thúc

đẩy quá trình gấp

protein thích hợp Một

số axit amin có chuỗi

bên đẩy nước hoặc kỵ

Hiệu ứng kị nước

 Liên kết hydro trong đó cả

nguyên tử cho và nhận đều tích

vào khoảng cách và môi trường

Các liên kết