CHƯƠNG 2 CẤU TRÚC CHỨC NĂNG VÀ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH PROTEIN

Chương 2 Cấu trúc, chức năng và phương pháp phân tích protein... Bao gồm các g g g g trình tự nucleotide có tác dụng điều hòa, các tín hiệu bắt đầu hoặc kết thúc sự dịch mã và thông tin

Chương 2 Cấu trúc, chức năng và phương

pháp phân tích protein

DNA trong tế bào chứa nhiều dạng thông tin Bao gồm các g g g g trình tự nucleotide có tác dụng điều hòa, các tín hiệu bắt đầu hoặc kết thúc sự dịch mã và thông tin cho tổng hợp các lọai RNA và protein ọ p

Phần lớn thông tin lưu trữ trong gen dùng để tổng hợp

protein DNA là phân tử tĩnh.

Gen mã hóa → cấu trúc protein → xác định hoạt tính sinh học → sinh lý tế bào

Thay đổi của DNA như đột biến sẽ biến đổi tế bào thông qua biến đổi protein Kiểu gen của tế bào → Xác định kiểu hình của tế bào

2 1 Acid amin

2 1 1 Cấu trúc: protein là polymer của các

2.1.1 Cấu trúc: protein là polymer của các

aa dạng đồng phân L Cấu trúc chung:

R

COO

-NH33+ C

H

20 Amino acids Amino acids

20

20 Amino acids Amino acids

Glycine (G) Alanine (A) Valine (V) Isoleucine (I) Leucine (L)

Methionine (M) Phenylalanine (F) Tryptophan (W) Asparagine (N)

Proline (P)

Threonine (T) Serine (S)

Glutamic acid (E) Asparatic acid (D) Lysine (K) Arginine (R) Histidine (H)

White: Hydrophobic, Green: Hydrophilic, Red: Acidic, Blue: Basic

Các aa là ion lưỡng cực trong dung dịch

Các aa là ion lưỡng cực trong dung dịch

nước Các chuổi phụ ảnh hưởng đến tính chất của các protein

2.1.2 Các chuỗi phụ tích điện

Tính acid: a.aspartic, a glutamic

Tính kiềm: lysine, arginine

2.1.3 Các chuỗi phụ không tích điện

Ưa nước: serine threonine

2 1 4 Các chuỗi phụ béo không phân cựcGlycine, proline

Acid amin không phổ biến

Prothrombin Ca2+ binding protein

Plant cell wall

Added during protein synthesis UGA codon

glutathione peroxidases

2.2 Cấu trúc và chức năng của

dehydrogenase (5 triệu Da)

dalton (symbol: Da) A unit of atomic mass roughly equivalent to the

mass of a hydrogen atom 1.67 × 10 -24 g Named after the famous

nineteenth-century chemist, John Dalton (1766-1844))

2.2.2 Cấu trúc bậc một

Liên kết peptid

2.2.3 Cấu trúc bậc hai

Cấu trúc protein

ấ

• Cấu trúc bậc I Primary structure

• Cấu trúc bậc II Secondary structure

• Super-secondary structure

• Cấu trúc bậc III Tertiary structure

• Cấu trúc bậc IV Quaternary structure

Protein Secondary Structure:

O H

H

N C C

O CN

OH C

C

H

N

N C

O

C

O

Protein Secondary Structure:

C C

H C

C

N N

H

C C

H C

C

N N

H

C C

H C

C

N N

H

C

C

H C

C

O N

H C

C

O N

H C

C

O N

H C

C

O

N C O

C H

C C

N

N C O

C H

C C

N

N C O

C H

C C

N

N C O

C H

C C

N

2.2.6 Các nhóm ngoại (prosthetic

) group)

NAD – Nicotinamide adenine dinucleotide

2 2 7 Chức năng của protein

2 2 8 Miền motif và các họ protein

• Miền (Domain):Miền (Domain):

Cấu trúc siêu bậc II Motif

β−α−β motif

• ’

2 3 Phân tích protein 2.3 Phân tích protein

2.3.1 Tinh sạch protein p

Trong mỗi tế bào có thể có hàng ngàn protein khác nhau>

Có nhiều cách để tách các protein riêng biệt

Sắc ký cột

• Size exclusion Size exclusion

• No sample

volume limit

Quá trình tinh sạch enzyme

Điện di (electrophoresis)

(1) SDS PAGE

• Proteins migrate according to their

i d h

th d size and shape

• One SDS bind for every two residues

cathode

every two residues

• Protein is denatured, subunits will be

subu ts be separated

Anode

Nhuộm Coomassive blue

Các band protein

Điện di (2) Tập trung đẳng điện

• Determine Determine protein pI

• Use ampholytes to create get with

pH gradient

• Proteins stop

i i h migration when

pH = pI

Điểm đẳng điện của protein

Phương pháp điện di hai chiều

2 3 2 Giải trình tự protein

2.3.3 Xác định khối lượng phân tử

Điện di trên gel poly-acrylamide

Phép đo quang phổ khối lượng (khối phổ Mass spectrophotometry)p p y)

-1953, Frederick Sanger worked out

the sequence of insulin

1958 Nobel Prize in Chemistry

1980 Nobel Prize in Chemistry: DNA sequencing N seque c g

b 1918

Only identify the first a.a.

Pehr Edman:

Edman degradation

Cắt protein lớn thành các đọan nhỏ

• Breaking disulfide bond

• Cleaving the polypeptide chain

• Sequencing of peptidesq g p p

• Ordering peptide fragments

• Locating disulfide bond

• Locating disulfide bond

Breaking disulfide bond

Cắt protein bằng enzym