Лекция (8) (1160062)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Структура курса ХОБП –часть 1 – Химическая биология11. 9. Что такое жизнь с точки зрения химика13. 9. Вода. Биологические мембраны.18. 9. Структура и функция белка20. 9. Обмен веществом. Преобразование энергии25. 9. Контрольная 127. 9. Разбор контрольной 12. 10. Структура нуклеиновых кислот4. 10. Биосинтез нуклеиновых кислот9. 10. Биосинтез белка11. 10. Контрольная 216. 10. Разбор контрольной 218. 10. Регуляция экспрессии генов. Система передачи сигнала23.

10. Геном, плазмиды, вирусы25. 10. Генетическая инженерия30. 10. Контрольная 301. 11. Разбор контрольной 3(отличается от программы на сайте Химфака)Цикл I«Химия живого»18.09.Структура и функциябелкаМакромолекулы (полимеры) (25)БелкиНуклеиновые кислотыПолисахаридыПочему полимеры?1573Какие молекулы?МолекулыВодалипидыорганические и неорганические(75)7023Протеом –белковый портрет клеткиНеисчерпаимое множество функцийбелков1. катализ (ферменты)2.

строительные модули (структурная)3. иммунитет (антитела)4. передача + рецепция сигналов (гормоны,цитокины, факторы роста + рецепторы)5. транспорт6. регуляция процессов,в том числе экспрессии генов7. Моторная (двигательная) функция (кинезин)8. Запасная (резервная) функция (казеин молока(caseus –сыр), овальбумин яйца (ovo - яйцо)Конформация белка –результат большого числаслабых взаимодействийСложная поверхность белкаСложный рельефРаспределение зарядаРаспределение функциональных групп1 мутация гемоглобина – изменениеэритроцитов: серповидно-клеточная анемияМутация одного нуклеотида (замена аденина (А) на тимин (Т)) вгене β-глобина: глутамат 6 заменяется валином.Природные полимеры или биополимеры – белки,нуклеиновые кислоты (ДНК, РНК), полисахариды- линейные, неразветвленные- получаются поликонденсацией- асимметричные (векторные)Белки и нуклеиновые кислоты:- информационные (текст из 20 ак или 4 н)- самоорганизующиеся в пространствеЖизнь использует именно биополимерыкак предельный случай упорядоченнойхимической организациивещества и информации в пространственно– временном континуумеУровни организацииструктуры белкаПространственная структураПервичнаяструктура– это информация, а не химическая структураБелок как линейный полимерПовторяющееся звено– аминокислотный остатокТип связи– пептидная (амидная)Полярность цепи полимера: N-конец и С-конецАминокислоты20 α-L-аминокислот –повторяющиеся единицы белковПространственные моделиаминокислоты аланин (Ala, А)графическаяшаро-стержневаяобъемнаяформуладлина и угол связиВан дер Ваальсов RСтруктура бокового радикалаНЕПОЛЯРНЫЙалифатическийароматическийПОЛЯРНЫЙзаряженныйположительноотрицательнонезаряженныйБоковые радикалы аминокислотГлицин АланинGly AlaG AФенилаланинPheFЛейцинLeuLЛизинLysKСеринSerSПролинProPАспарагиноваякислотаAspDПептидная связьOH2NCHCO+H2NCHCHOHCH3CH2CHCH3CH3O-H2OH2NCOHCH3OCNHCHCOHCH2CHCH3CH3Аминокислотные остаткив белке соединены междусобой пептиднымисвязямиБелок как информационнаямакромолекулаmprrrvigqrkilpdpkfgsellakfvnilmvdgkkstaesivysaletlaqrsgkseleПервичная структура белка –последовательностьаминокислотЭто информацияРазнообразие – 20Lгде L – длина белка в аминокислотахсредний белок – 300 Акметод идентификации концевых аминогрупп,расшифровал структуру инсулина, 50 ак (1944-1954)Нобелевская премия 1958 г.Определение первичной структурымасс - спектрометрией- Случайная фрагментация- Разделение и идентификация- Компьютерная реконструкцияперекрывающихсяпоследовательностейВторичная структура белкаводородная связь в полипептидной цепиα-спиральβ-структураВодородные связиВодородная связь - водород химически связан с однимэлектроотрицательным атомом и близок к другомуэлектроотрицательному атому.O—H : : : O, N—H : : : O, N—H : : : N.У каждой Н-связи 1 донор и 1 акцептор.

Приэтом Н почти всегда выступает донором толькоодной Н-связи, а О может быть акцептором двухН-связей.Энергия водородной связи около 20-25 кДж/мольПравая альфа-спираль иводородная связь(а) R— боковые группы. Голубыелинии — водородные связи. C=Oгруппа i-го остатка соединяется Hсвязью с NH-группой i+4-го остатка(б) Схема одного витка a-спирали, вид сторца. Стрелка - поворот спирали наодин остатокβ-структура и водородная связь вполипептидной цепиТретичная структура белка(конформация)Уникальная укладкаполипептидной цепив трехмерную структуруопределяется структуройбокового радикала, т.е.первичной структурой белкаОбщий принцип формированияструктуры белковой глобулыГидрофобные боковые радикалы благодарягидрофобному эффекту формируют ядро белка,поверхность которого формируетсягидрофильными боковыми радикалами,которые контактируют с водойПримеры типичной структуры белковальфаальфа/бетабетаСпособыизображенияструктурыбелкавпространствеТретичная структура белка(конформация)Рентгеноструктурный анализкристаллов белкаЯМР белка в раствореФабрики определения структурыБаза данных структур белков(PDB, несколько десятков тысяч белков)Третичная структура белкаНобелевская премия 1962 г.Уровни структурной организациибелковПрирода создаетновые белкикомбинированием готовых доменовКОНСЕРВАТИВНОСТЬ СТРУКТУРЫ.Малые структурные различияключевых белков из организмов,разделенных 2 млн лет эволюцииМоделирование по подобиюдля белков из разных организмовEcoS7 модельBstS7TthS7 с рибосомеTthS7Конформация белка –результат большого числаслабых взаимодействийСложная поверхность белкаСложный рельефРаспределение зарядаРаспределение функциональных группПоверхность белка и распределение зарядаСложная поверхность белкаобеспечивает специфичность еговзаимодействия с другимимолекуламиГипотеза «ключ – замок»Взаимодействиес другим белком –четвертичнаяструктура белкаАнтитело икомплекс антитело - антиген<Антиген –связывающийучасток^Природный узнающий элемент.

ΔG = 57,1 кДж/мольБелковые микрочипыдля детекции антигеновФерменты, например, управляюткаскадом коагуляцииÅОбразование тромба:протеаза тромбин гидролизует фибриногенсубстратингибитор(пиявки,вампиры)ферментВирус – это не живойсупрамолекулярный комплексСупрамолекулярный комплексЭДТА – Mg2+Белок как динамическая структураКомпьютерная симуляция динамики белкаТретичная структура белка(конформация)Уникальная укладка полипептиднойцепи в трехмерную структуруопределяется структурой бокового радикала,т.е. первичной структурой белкаСпособность к самоорганизацииСпособность к самоорганизациитретичной структуры белкаDNЭнергетика самоорганизации третичной структуры белкаD(денатурированноесостояние)N(нативное состояние)Третичная структура белка(конформация)Уникальная укладка полипептиднойцепи в трехмерную структуруопределяется структурой бокового радикала,т.е.

первичной структурой белкаконформационный переходпроисходит без разрыва пептидной связиСтабильнаяконформациябелкаподдерживаетсябалансомслабых силмеждубоковымирадикаламиаминокислотСвязывании лиганда меняетбаланс слабых сил и белок меняетконформациюПри связывании лиганда белок меняет конформациюФлуоресцентные белки из медузыНобелевскаяпремия 2008 г.Гены флуоресцентных белков медузыработают в бактерияхГены флуоресцентных белков медузыработают в животныхХимераиз белка клетки(раковый белок)ифлуоресцентного белкаВизуализация индивидуальных молекулбелка в клеткеВизуализация изменения конформациииндивидуальных молекул белкаБелок какнаномотор.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов лекций