Разделы презентаций


Белки как лиганды

Содержание

Белки – медиаторы биологических функцийФерменты(рибонуклеаза катализирует гидролиз РНК)Регуляторные белки (инсулин регулирует уровень сахара в крови)Транспортные белки(гемоглобин доставляет O2 в ткани)Структурные белки(коллаген является компонентом соединительных тканей)Сократительные белки(актин и миозин содержатся в мускулах)Запасные

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1Белки
как лиганды

Белкикак лиганды

Слайд 2Белки – медиаторы биологических функций
Ферменты
(рибонуклеаза катализирует гидролиз РНК)
Регуляторные белки
(инсулин

регулирует уровень сахара в крови)
Транспортные белки
(гемоглобин доставляет O2 в ткани)
Структурные

белки
(коллаген является компонентом соединительных тканей)
Сократительные белки
(актин и миозин содержатся в мускулах)
Запасные белки
(ферритин депонирует Fe в селезенке)
Scaffolding proteins & modules:
(доставляют белки к необходимому участку)
Экзотические белки
(белки-антифризы у рыб)

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ БЕЛКОВ

Белки – медиаторы биологических функцийФерменты(рибонуклеаза катализирует гидролиз РНК)Регуляторные белки (инсулин регулирует уровень сахара в крови)Транспортные белки(гемоглобин доставляет

Слайд 3Функциональные группы в белках, которые обеспечивают их функционирование
Группа, с которой

белок «сопряжен»,
и без которой его функционирование невозможно,
называется
простетической

группой.

Нуклеопротеины – белки с компонентами нуклеиновых кислот
(рибосомы)
Гликопротеины – белки, связанные с углеводами за счет
ковалентных связей
(рецепторы клеток)
Липопротеины – белки, ковалентно связанные с липидами
(мембранно-связанные белки)
Металлопротеины – белки, для функционирования которых
необходим ион металла
(гемоглобин)
Функциональные группы в белках,  которые обеспечивают их функционированиеГруппа, с которой белок «сопряжен», и без которой его

Слайд 4Белки (протеины)
(1) Мономерные единицы – аминокислоты
(20 различных аминокислот образуют белки)
(3)

уникальную 3D-конформацию
Каждый белок имеет:

Белки (протеины)(1) Мономерные единицы – аминокислоты(20 различных аминокислот образуют белки)(3) уникальную 3D-конформациюКаждый белок имеет:

Слайд 5РОЛЬ АМИНОКИСЛОТНОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ В БЕЛКАХ
Met-Ala-Cys.…...Ala-Thr-Arg-Leu
… Вся информация, необходимая для свертывания

белковой цепи в его «нативную» структуру, содержится
в первичной структуре

пептида (последовательности аминокислот)….
РОЛЬ  АМИНОКИСЛОТНОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ В БЕЛКАХMet-Ala-Cys.…...Ala-Thr-Arg-Leu… Вся информация, необходимая для свертывания белковой цепи в его «нативную» структуру,

Слайд 6Аминокислоты как строительные блоки белков

Аминокислоты как строительные блоки белков

Слайд 7Образование пептидной связи

Образование пептидной связи

Слайд 8Нобелевская премия по химии. 2009.
Векатраман Томас Стайц

Ада Йонат

Рамакришнан

Кембридж
(Великобритания)

Йельский
Университет (США)

Институт Вейцмана
(Израиль)

Исследования структуры и функции рибосомы

Рибосомы нуклеопротеины, в составе которых отношение
РНК/белок составляет 1:1 у высших животных.
Рибосомы служат для биосинтеза белка из аминокислот
по заданной матрице на основе генетической информации,
предоставляемой РНК.
Этот процесс называется трансляцией.
В эукариотических клетках рибосомы располагаются
на мембранах эндоплазматического ретикулума,
но могут быть локализованы и в цитоплазме.
(Рибосомы также являются мишенью для новых антибиотиков)

Нобелевская премия по химии. 2009.Векатраман   Томас Стайц   Ада Йонат

Слайд 9ПРИРОДА ПЕПТИДНОЙ СВЯЗИ
ХАРАКТЕРИСТИКИ
Частичная двоесвязность
(нет свободного вращения)
(2) длина ~

1.33 Å –
короче одинарной, длинее двойной
(3) Ca атомы, как

правило,
в транс-конформации
(4) 6 атомов пептидной группы
всегда в одной плоскости
(5) Атом N имеет
частично положительный заряд;
Атом O имеет
частично отрицательный заряд;

Это является причиной существования
дипольного момента
ПРИРОДА ПЕПТИДНОЙ СВЯЗИХАРАКТЕРИСТИКИЧастичная двоесвязность (нет свободного вращения) (2) длина ~ 1.33 Å – короче одинарной, длинее двойной(3)

Слайд 10Функциональные группы
в аминокислотах
Протеиногенные аминокислоты – 20 аминокислот,
которые кодируются

генетическим кодом
Незаменимые аминокислоты – это аминокислоты,
которые не могут синтезироваться

в организме человека,
а поступают с пищей
Функциональные группы в аминокислотахПротеиногенные аминокислоты – 20 аминокислот, которые кодируются генетическим кодомНезаменимые аминокислоты – это аминокислоты, которые

Слайд 11Пептиды
Короткие полимеры, образованные аминокислотами
2 остатка - дипептид
3

остатка - трипептид
12-20 остатков - oлигопептид
> 20 остатков - полипептид

ПептидыКороткие полимеры, образованные аминокислотами   2 остатка - дипептид3 остатка - трипептид12-20 остатков - oлигопептид> 20

Слайд 12Белок содержит одну или более полипептидных цепочек

Мономерный белок имеет одну

полипептидную цепь

Мультимерный белок имеет больше, чем одну цепь

Гомомультимерный

белок имеет больше,
чем одну цепь с одинаковой аминокислотной последовательностью

Гетеромультимерный белок имеет
две или более различных цепей
Белок содержит одну или более  полипептидных цепочекМономерный белок имеет одну полипептидную цепь Мультимерный белок имеет больше,

Слайд 13Длина цепи
Инсулин имеет
~ 50 остатков
MW ~ 5700
Некоторые белки

имеют
~ 8000 остатков
MW ~ 1 000 000

Длина цепиИнсулин имеет ~ 50 остатков MW ~ 5700Некоторые белки имеют ~ 8000 остатков MW ~ 1

Слайд 14Форма
БЕЛКИ
Фибриллярные

Глобулярные
коллаген миоглобин
Форма БЕЛКИФибриллярные

Слайд 15Какие силы определяют структуру ?
Ковалентные связи
определяют первичную структуру (последовательность

аминокислот)


Слабые силы
(водородные связи,
ионные,
ван-дер-Ваальсовы и
гидрофобные взаимодействия)
определяют


вторичную, третичную и четвертичную структуры
(конформацию)
Какие силы определяют структуру ?Ковалентные связи определяют первичную структуру (последовательность аминокислот)Слабые силы (водородные связи, ионные, ван-дер-Ваальсовы и

Слайд 16Альфа-спираль

Правозакрученная спираль (α-спираль)
(вторичная структура)

Стабилизирована водородными связями
между атомом O карбонильной


группы и атомом N амидной группы
Остатков на виток 3.6
Рост

цепи на остаток 1.5 Å
Рост цепи на виток (pitch):
3.6 x 1.5Å = 5.4 Å

N

C

Альфа-спиральПравозакрученная спираль (α-спираль) (вторичная структура)Стабилизирована водородными связямимежду атомом O карбонильной группы и атомом N амидной группыОстатков на

Слайд 17Атомы С
Водородная связь в основной цепи α-спирали
i
i+4

Атомы С Водородная связь в основной цепи α-спиралиii+4

Слайд 18СПОСОБЫ ИЗОБРАЖЕНИЯ α-СПИРАЛИ

СПОСОБЫ ИЗОБРАЖЕНИЯ α-СПИРАЛИ

Слайд 19ПРИМЕРЫ
Кальмодулин – белок,
связывающий ионы Ca2+
Миоглобин – белок,
который осуществляет

транспорт О2

ПРИМЕРЫКальмодулин – белок, связывающий ионы Ca2+Миоглобин – белок, который осуществляет транспорт О2

Слайд 20Иммуноглобулины (антитела, защитные белки)
Зеленые флуоресцентные белки
ПРИМЕРЫ

Иммуноглобулины (антитела, защитные белки)Зеленые флуоресцентные белкиПРИМЕРЫ

Слайд 21Зеленые флуоресцентные белки (green fluorescent protein, GFP)
Нобелевская премия по химии.

2008.
Осаму Шимомура, Мартин Чалфи и Роджер Циен (США)
Флуоресцирующие белки

используются в качестве светящихся меток
при изучении клеток, тканей и живых организмов. Модификации белка применяются в биосенсорах

Калифорнийский университет
(Сан-Диего)

Колумбийский университет

Принстон

флуорофор зелёного
флуоресцентного белка

Зеленые флуоресцентные белки (green fluorescent protein, GFP)Нобелевская премия по химии. 2008. Осаму Шимомура, Мартин Чалфи и Роджер

Слайд 22Белки как лиганды
Функциональные группы в аминокислотах,
которые могут образовывать связи
с

ионами металлов

Белки как лигандыФункциональные группы в аминокислотах,которые могут образовывать связи с ионами металлов

Слайд 23Glycine (Gly, G):
Глицин

Glycine (Gly, G): Глицин

Слайд 24Алифатические заместители
Аланин
Валин
Изолейцин
Лейцин

Алифатические заместителиАланинВалинИзолейцинЛейцин

Слайд 25Пролин
(пирролидиновое кольцо)
Циклический заместитель
Гистидинин
(имидазольное кольцо)

Пролин(пирролидиновое кольцо)Циклический заместительГистидинин(имидазольное кольцо)

Слайд 26Заместители с гидроксильными группами
Серин
Треонин
Тирозин

Заместители с гидроксильными группамиСеринТреонинТирозин

Слайд 27Заместители с карбоксильными группами
Заместители с амидогруппами
Аспарагин
Глутамин
Аспарагиновая кислота
Глутаминовая кислота

Заместители с карбоксильными группамиЗаместители с амидогруппамиАспарагинГлутаминАспарагиновая кислотаГлутаминовая кислота

Слайд 28Заместители, содержащие основания
Лизин
Аргинин

Заместители, содержащие основанияЛизинАргинин

Слайд 29Заместитель – основание,
но с потенциальной кислотной функцией
Гистидин

Заместитель – основание, но с потенциальной кислотной функцией Гистидин

Слайд 30Ароматические аминокислоты
Фенилаланин
Тирозин
Триптофан
(индольное кольцо)

Ароматические аминокислотыФенилаланинТирозинТриптофан(индольное кольцо)

Слайд 31Аминокислоты, содержащие серу
Цистеин
Метионин
Цистин

Аминокислоты, содержащие серуЦистеинМетионинЦистин

Слайд 32 ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МЕТАЛЛОВ С ПЕПТИДАМИ И БЕЛКАМИ

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МЕТАЛЛОВ  С ПЕПТИДАМИ И БЕЛКАМИ

Слайд 33МЕТАЛЛОТИОНЕИНЫ


ПОЛИПЕПТИДЫ, СВЯЗЫВАЮЩИЕ МЕТАЛЛЫ
Zn, Cu, Cd, Hg ....

МЕТАЛЛОТИОНЕИНЫПОЛИПЕПТИДЫ, СВЯЗЫВАЮЩИЕ МЕТАЛЛЫZn, Cu, Cd, Hg ....

Слайд 34Металлотионеины (MT) –

семейство низкомолекулярных белков,
обогащенных аминокислотными остатками цистеина


(30% Cys, MW = 500 -14000 Dа).
МТ локализованы в

мембране аппарата Гольджи
и обладают способностью связывать
как физиологически важные металлы (Zn, Cu),
так и ксенобиотики (Cd, Hg, Ag, As).

Функции:

запасание металлов
транспорт металлов
детоксификация металлов

Sigel, A.; Sigel, H.; Sigel, R.K.O., Eds. Metallothioneins and Related Chelators.
In “Metal Ions in Life Sciences”. 2009. Vol. 5. Cambridge: RSC Publishing

Металлотионеины (MT) – семейство низкомолекулярных белков, обогащенных аминокислотными остатками цистеина (30% Cys, MW = 500 -14000 Dа).

Слайд 35Дополнения
Образование комплексов металлов с пептидами
(artificial)

ДополненияОбразование комплексов металлов с пептидами(artificial)

Слайд 36Образование комплексов металлов с пептидами (вторичная структура). Стабилизация α-спирали.
Относительно короткие пептиды

(< 20 аминокислот) не образуют спиралей в растворах.
Образование комплекса с

ионом металла может стабилизировать спираль.

Пептид A:

увеличивается
до 90%
в присутствии
Cd2+,
координация с
Cys и His

J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 1630-1632

Пептид В:

увеличивается
до 90%
в присутствии
Cu2+,
координация с
двумя His

Образование комплексов металлов с пептидами (вторичная структура). Стабилизация α-спирали. Относительно короткие пептиды (< 20 аминокислот) не образуют

Слайд 37Биядерные катализаторы на основе пептидов
J. Am. Chem. Soc., 121 (29),

6948 -6949, 1999
Каталитические
центры

Биядерные катализаторы на основе пептидовJ. Am. Chem. Soc., 121 (29), 6948 -6949, 1999 Каталитические центры

Слайд 38Первый пример свернутой структуры α-спирали в растворе. Пентапептид, стабилизированный металлом


J. Am. Chem. Soc., 122 (42), 10488 -10489, 2000

Первый пример свернутой структуры α-спирали  в растворе.  Пентапептид, стабилизированный металлом J. Am. Chem. Soc., 122

Слайд 42Предполагаемая структура 2.t_GH
Константы связывания комплексов
1 и 2
с

остатками гистидина в пептидах
(25 мM HEPES буфер, pH =

7.0, 250C).

Cu

Cu

Cu

Предполагаемая структура 2.t_GH Константы связывания комплексов 1 и 2 с остатками гистидина в пептидах (25 мM HEPES

Слайд 43Stabilizing
turns
with the help of metal ion complexation

Stabilizing turnswith the help of metal ion complexation

Слайд 51 Collagen-mimetic peptide,
triple helix,

and
metal-triggered assembly:
amino acid sequence of

H-byp;
side view of H-byp after triple helix formation
(peptide, red;
bipyridine modification, blue);
top view of a single triple helix followed by metal-triggered assembly.

Metal-Triggered Radial Self-Assembly of Collagen Peptide Fibers

J. Am. Chem. Soc., 130 (38), 12610–12611, 2008

Collagen-mimetic peptide,    triple helix, and    metal-triggered assembly: amino

Слайд 52Ruthenium Half-Sandwich Complexes Bound to Protein Kinase Pim-1
Crystal structure

of Pim-1 with the enantiomerically pure Ru complex (S)-6
bound

to the ATP-binding site.

Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 45, 1580-1585 (2006)

Ruthenium Half-Sandwich Complexes Bound to Protein Kinase Pim-1 Crystal structure of Pim-1 with the enantiomerically pure Ru

Слайд 56Figure 2 Raw and processed data for the titration of

t_GH with complex 2
Isothermal Titration Calorimetry (ITC) Experiments
Copper complexes
were

studied.

Recognition is due to Cu(II) – His complexation
Figure 2 Raw and processed data for the titration of t_GH with complex 2 Isothermal Titration Calorimetry

Слайд 58Figure 2. (a) UV−vis titration of H-byp (54 μM) with

Fe(II); (b) dynamic light scattering of H-byp (1 mM), in

10 mM HEPES pH 7.0 (black), with Fe(II) (500 μM) (red), and with Fe(II) (500 μM) and EDTA (100 mM) (green).
Figure 2. (a) UV−vis titration of H-byp (54 μM) with Fe(II); (b) dynamic light scattering of H-byp

Слайд 59Figure 3. TEM image of H-byp (2 mM), Fe(II) (0.3

mM), in HEPES (10 mM pH 7.0).
Metal-Triggered Radial Self-Assembly

of Collagen Peptide Fibers
J. Am. Chem. Soc., 130 (38), 12610–12611, 2008
Figure 3. TEM image of H-byp (2 mM), Fe(II) (0.3 mM), in HEPES (10 mM pH 7.0).

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать доклад-презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое TheSlide.ru?

Это сайт презентации, докладов, проектов в PowerPoint. Здесь удобно  хранить и делиться своими презентациями с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика