Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.
Baltymų biologija
Martyna Petrulytė
Lietuvos Sveikatos Mokslų Universitetas
Baltymai
▲ Baltymai - tai polimerinės medžiagos,
sudarytos iš monomerų – aminorūgščių,
kurias jungia peptidiniai ryšiai:
~...
Baltymų klasifikacija
Pagal cheminę sudėtį skirstomi į
paprastuosius (proteinus) ir
sudėtinius (proteidus).
▲ Paprastiems ...
Sudėtiniai baltymai
Sudėtinių baltymų struktūroje aptinkama
nebaltyminė dalimis.
▲ Jei ši dalis yra tvirtai prijungta prie...
Sudėtiniai baltymai
Baltymas be savo prostetinės
grupės arba kofermento
vadinamas apoenzimu
(apofermentu), o baltymas su
p...
Baltymų klasifikacija
Pagal struktūrą, t.y.
polipeptidinių grandinių
skaičių skirstomi į:
▲ jei molekulėje yra viena
polip...
Baltymų klasifikacija
Pagal molekulės formą:
▲ Globuliniai baltymai –
netaisyklingai ovalios arba
elipsiškos molekulės.
▲ ...
Baltymų klasifikacija
Globuliniai baltymai
▲ Globulinių baltymų ilgio ir
pločio santykis yra mažesnis
nei 10 kartų.
▲ Glob...
Baltymų klasifikacija
Membraninių baltymų klasifikacija
▲ Transportiniai baltymai (kanalai ir nešikliai)
▲ Receptoriai
▲ Fermentai
▲ Linkeriai (...
Baltymai palaiko pastovų pH (veikia
kaip buferiai)
Baltymai palaiko pastovų pH (veikia
kaip buferiai)
Priklausomai nuo terpės pH, baltymai gali turėti
suminį nulinį, teigiam...
Aminorūgštys
▲ Nuo peptidinės grandinės
karkaso (backbone) į šonus
nusitęsia aminorūgščių dalys,
vadinamos šoninėmis arba ...
Aminorūgštys
▲ Dauguma aminorūgščių tirpaluose
egzistuoja cviterijonų pavidalu, t.y.,
turi ir teigiamą ir neigiamų krūvį.
...
Aminorūgštys
Aminorūgštis Santru
mpa
Poliškumas
Alaninas Ala Nepolinė
Argininas Arg Polinė (bazinė)
Asparaginas Asn Nepoli...
Aminorūgštys
Aminorūgštis Santru
mpa
Poliškumas
Glutamo rūgštis Glu Polinė (rūgštinė)
Glutaminas Gln Nepolinė
Glicinas Gly...
Aminorūgštys
Aminorūgštis Santrumpa Poliškumas
Leucinas Leu Nepolinė
Lizinas Lys Polinė (šarminė)
Metioninas Met Nepolinė
...
Aminorūgštys
Aminorūgštis Santrumpa Poliškumas
Serinas Ser Nežymiai polinė
Treoninas Thr Nežymiai polinė
Triptofanas Trp N...
Erdvinė struktūra
Baltymų erdvinė struktūra susideda
dažniausiai iš trijų lygmenų (nors gali būti ir
keturi):
▲ Pirminė st...
α spiralės ir β klostės
▲ α-spiralės susidaro taip:
vandeniliniais ryšiais kiekviena
karbonilo (>C=O) grupė
susijungia su ...
 motyvai (Beta-alpha-beta (βαβ)
motif) sudaro statinės formos
struktūras
Tretinę baltymo struktūrą palaiko
įvairūs ryšiai
Tretinę baltymo struktūrą palaiko
įvairūs ryšiai
Ketvirtinė baltymo struktūra
būdinga TIK kai kuriems baltymams
Šoninės grupės
Šoninės aminorūgštys skirstomos į grupes:
▲ Polinės (turinčios teigiamą arba neigiamą krūvį), kurios gali:
...
Denatūracija
▲ Baltymo erdvinė struktūra lemia
jo atliekamas funkcijas. Toks
baltymas, kuris turi natūralią
konformaciją, ...
Baltymų gryninimo metodai
1.Išsūdymas
Išsūdymas remiasi jų išskirtiniu tirpumu įvairios
koncentracijos druskų tirpaluose. ...
Dializė atliekama naudojant pusiau pralaidžias
membranas, kaip pavyzdžiui, celofaną. Tokios
membranos praleidžia tik tam t...
Baltymų gryninimo metodai 3.
Elektroforezė
SDS-PAGE
SDS-PAGE – tai natrio
dodecilsulfato poliakrilamidinio
gelio elektrofo...
Norint atlikti baltymų išgryninimą elektroforezės metodu, būtina sukurti
denatūravimo terpę.
Kaip buvo minėta praeitoje sk...
Baltymų gryninimo metodai
3. Elektroforezė SDS-PAGE
Baltymų gryninimo metodai
4.Chromatografija
Yra keturios pagrindinės chromatografijos rūšys:
1. Jonų mainų
2. Gelfiltracij...
Baltymų gryninimo metodai
4.Chromatografija
Gelfiltracijos metodas naudojamas
išfrakcionuoti baltymus pagal jų molekulinę
...
Baltymų gryninimo metodai
4.Chromatografija
Jonų mainų chromatografija remiasi baltymų krūvių
skirtumu. Reakcijoje naudoja...
Baltymų gryninimo metodai
4.Chromatografija
Afininėje (giminingumo) chromatografijoje panaudojama
baltymų savybė sąveikaut...
Baltymų gryninimo metodai
4.Chromatografija
Hidrofobinės sąveikos metu
hidrofobinės baltymo dalys
jungiasi prie tam tikrų
...
Šaltiniai
http://www.bb.iastate.edu/~thorn/BBMB201/Images/Image85.gif
http://avonapbio.pbworks.com/f/Quaternary%20Structur...
Baltymų biologija nauja
Baltymų biologija nauja
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Baltymų biologija nauja

8,682 views

Published on

Šioje pamokoje sužinosite apie baltymus ir jų biochemines savybes.

Published in: Education
  • Dating for everyone is here: ♥♥♥ http://bit.ly/2u6xbL5 ♥♥♥
       Reply 
    Are you sure you want to  Yes  No
    Your message goes here
  • Follow the link, new dating source: ❤❤❤ http://bit.ly/2u6xbL5 ❤❤❤
       Reply 
    Are you sure you want to  Yes  No
    Your message goes here

Baltymų biologija nauja

  1. 1. Baltymų biologija Martyna Petrulytė Lietuvos Sveikatos Mokslų Universitetas
  2. 2. Baltymai ▲ Baltymai - tai polimerinės medžiagos, sudarytos iš monomerų – aminorūgščių, kurias jungia peptidiniai ryšiai: ~N-C-(C=O)~N-C-(C=O)~N-C-(C=O) ~ Jie susidaro tarp karboksilo (-COOH) grupės vienoje aminorūgšties molekulėje ir aminogrupės (-NH2) – kitoje. ▲ Šios reakcijos metu atskyla vandens molekulė, tai vadinama dehidratacijos reakcija (polikondensacija).
  3. 3. Baltymų klasifikacija Pagal cheminę sudėtį skirstomi į paprastuosius (proteinus) ir sudėtinius (proteidus). ▲ Paprastiems baltymams priskiriami tik tie baltymai, kurie sudaryti vien tik iš aminorūgščių. ▲ Sudėtiniams baltymams priskiriami baltymai, turintys nepeptidinę dalį, kaip pavyzdžiui: lipoproteinai turi lipidinę grupę, glikoproteinai – angliavandenio liekaną, metaloproteinai - metalo atomą, chromoproteinai - pigmentinę grupę.
  4. 4. Sudėtiniai baltymai Sudėtinių baltymų struktūroje aptinkama nebaltyminė dalimis. ▲ Jei ši dalis yra tvirtai prijungta prie molekulės ir baltymui atliekant savo funkcijas ji neatsiskiria, tai ši grupė vadinama prostetine grupe. Pvz., hemo prostetinė grupė hemoglobine. ▲Jei, baltymui atliekant savo funkcijas, nebaltyminė dalis tai prisijungia, tai atsiskiria nuo baltymo, ji vadinama kofaktoriumi. Kofaktorius – į fermento sudėtį įeinanti nebaltyminės kilmės nedidelės molekulinės masės organinė medžiaga ar jonas, būtina fermento veikimui. Jei kofaktorius yra organinės kilmės, jis vadinamas kofermentu (coenzyme).
  5. 5. Sudėtiniai baltymai Baltymas be savo prostetinės grupės arba kofermento vadinamas apoenzimu (apofermentu), o baltymas su prisijungusia grupe – holoenzimu (holofermentu).
  6. 6. Baltymų klasifikacija Pagal struktūrą, t.y. polipeptidinių grandinių skaičių skirstomi į: ▲ jei molekulėje yra viena polipeptidinė grandinė, tai baltymas vadinamas monomeriniu; ▲ jei molekulėje yra dvi polipeptidinės grandinės, baltymas vadinimas dimeriniu; ▲ jei molekulėje yra daugiau nei dvi polipeptidinės grandinės, baltymas yra oligomerinis baltymas (trimerinis, jei grandinės 3; tetramerinis - jei 4, pentamerinis, jei 5 ir t.t. )
  7. 7. Baltymų klasifikacija Pagal molekulės formą: ▲ Globuliniai baltymai – netaisyklingai ovalios arba elipsiškos molekulės. ▲ Fibriliniai baltymai –siūlo formos molekulės; ▲Membraniniai baltymai, nuo vieno iki kelių kartų perveriantys membraną ir turintys skirtingas struktūras membranoje ir membranos išorėje. Pvz., rodopsinas.
  8. 8. Baltymų klasifikacija Globuliniai baltymai ▲ Globulinių baltymų ilgio ir pločio santykis yra mažesnis nei 10 kartų. ▲ Globuliniams baltymams būdingas kompaktiškas polipeptidinių grandinių susisukimas. Forma – sferinė arba elipsinė. ▲ Gerai tirpsta vandenyje, nesunkiai difunduoja. ▲Šių baltymų pavyzdžiai yra hemoglobinas, insulinas, pepsinas. Fibriliniai baltymai ▲ Fibrilinių baltymų ilgio ir pločio santykis didesnis nei 10 kartų. ▲ Fibriliniai baltymai paprastai susideda iš kelių polipeptidinių grandinių, kurios susijungia tarpusavyje kovalentiniais ir vandeniliniais ryšiais. Forma – siūlinė. ▲ Blogai tirpsta vandenyje,. ▲ Fibrilinių baltymų pavyzdžiai yra kolagenas, keratinas, fibrinogenas.
  9. 9. Baltymų klasifikacija
  10. 10. Membraninių baltymų klasifikacija ▲ Transportiniai baltymai (kanalai ir nešikliai) ▲ Receptoriai ▲ Fermentai ▲ Linkeriai (sujungia atskirus baltymus, taip sudarydami sąlygas jiems veikti kartu) ▲ Ląstelės tapatumo žymenys
  11. 11. Baltymai palaiko pastovų pH (veikia kaip buferiai)
  12. 12. Baltymai palaiko pastovų pH (veikia kaip buferiai) Priklausomai nuo terpės pH, baltymai gali turėti suminį nulinį, teigiamą arba neigiamą krūvį. Skirtingai nuo aminorūgščių, jonizuotų karboksilo grupių ar aminogrupių baltymų makromolekulėse yra labai daug.
  13. 13. Aminorūgštys ▲ Nuo peptidinės grandinės karkaso (backbone) į šonus nusitęsia aminorūgščių dalys, vadinamos šoninėmis arba R- grupėmis (side chains): -N-C-C-N-C-C-N- ▲Ląstelėse dažniausiai aptinkama 20 skirtingų aminorūgščių. Neseniai atrastos dar dvi - selenocisteinas ir pirolizinas, tačiau jos aptinkamos retai.
  14. 14. Aminorūgštys ▲ Dauguma aminorūgščių tirpaluose egzistuoja cviterijonų pavidalu, t.y., turi ir teigiamą ir neigiamų krūvį. ▲ Aminorūgšties krūvis priklauso nuo terpės pH. Tirpalo pH reikšmė, kuriai esant dalelė netenka krūvio, t.y., tampa neutrali, vadinama izoelektriniu tašku (pI). Tai reiškia, jog aminorūgštyje yra vienodas teigiamų ir neigiamų jonų krūvių skaičius. ▲ Paprastai gamtoje būna tik L- konfigūracijos aminorūgštys.
  15. 15. Aminorūgštys Aminorūgštis Santru mpa Poliškumas Alaninas Ala Nepolinė Argininas Arg Polinė (bazinė) Asparaginas Asn Nepolinė Asparto rūgštis Asp Polinė (rūgštinė) Cisteinas Cys Nežymiai polinė
  16. 16. Aminorūgštys Aminorūgštis Santru mpa Poliškumas Glutamo rūgštis Glu Polinė (rūgštinė) Glutaminas Gln Nepolinė Glicinas Gly Nepolinė Histidinas His Polinė (bazinė) Izoleucinas Ile Nepolinė
  17. 17. Aminorūgštys Aminorūgštis Santrumpa Poliškumas Leucinas Leu Nepolinė Lizinas Lys Polinė (šarminė) Metioninas Met Nepolinė Fenilalaninas Phe Nepolinė Prolinas Pro Nepolinė
  18. 18. Aminorūgštys Aminorūgštis Santrumpa Poliškumas Serinas Ser Nežymiai polinė Treoninas Thr Nežymiai polinė Triptofanas Trp Nežymiai polinė Tirozinas Tyr Nežymiai polinė Valinas Val Nepolinė
  19. 19. Erdvinė struktūra Baltymų erdvinė struktūra susideda dažniausiai iš trijų lygmenų (nors gali būti ir keturi): ▲ Pirminė struktūra - tai aminorūgščių seka, kurią koduoja DNR ir kuri susijungusi peptidiniais ryšiais. ▲ Antrinė baltymo struktūra susidaro tada, kai polipeptidinė aminorūgščių grandinėlė susiveja vandenilinių ryšių dėka ir erdvėje sudaro dviejų tipų struktūras: α spirales ir β klostes. ▲ Tretinė baltymo struktūra susidaro susilanksčius antrinei baltymo struktūrai į įvairios formos molekules, kurias stabilizuoja vandeniliniai, joniniai, kovalentiniai ryšiai bei hidrofobinė sąveika. ▲ Ketvirtinė baltymo struktūra susidaro susijungus kelioms polipeptidinėms grandinėms.
  20. 20. α spiralės ir β klostės ▲ α-spiralės susidaro taip: vandeniliniais ryšiais kiekviena karbonilo (>C=O) grupė susijungia su kas ketvirta po jos einančia amino (>N-H) grupe. ▲ β klostės susidaro taip: lygiagrečiai sugulus dviem ir daugiau polipeptidinėms grandinėms, tarp jų susidaro vandenilinės jungtys, stabilizuojančios šią struktūrą.
  21. 21.  motyvai (Beta-alpha-beta (βαβ) motif) sudaro statinės formos struktūras
  22. 22. Tretinę baltymo struktūrą palaiko įvairūs ryšiai
  23. 23. Tretinę baltymo struktūrą palaiko įvairūs ryšiai
  24. 24. Ketvirtinė baltymo struktūra būdinga TIK kai kuriems baltymams
  25. 25. Šoninės grupės Šoninės aminorūgštys skirstomos į grupes: ▲ Polinės (turinčios teigiamą arba neigiamą krūvį), kurios gali: • disocijuoti ir įgauti neigiamą krūvį (pvz., asparto rūgštis) -COOH virsta į -COO- ; • prisijungti protoną ir įgauti teigiamą (pvz., lizinas) krūvį -NH2 virsta -NH3 + . ▲ Nežymiai polinės (turinčios -OH ir -NH2 grupes, kurios turi dalinius teigiamus arba dalinius neigiamus krūvius (pvz., treoninas). ▲ Nepolinės (hidrofobinės) – šoninėse grupėse turi aromatinę grupę (pvz., tirptofanas) arba yra sudarytos iš alifatinių (neturinčių ciklo) dalių (pvz., izoleucinas). ▲ Tio grupė (-SH) grupės – sudaro nepolines molekulių dalis, vadinamas disulfidiniais tilteliais (-S-S-). Svarbiausia aminorūgštis, turinti -SH grupę, yra cisteinas.
  26. 26. Denatūracija ▲ Baltymo erdvinė struktūra lemia jo atliekamas funkcijas. Toks baltymas, kuris turi natūralią konformaciją, t.y., atlieka jam būdingas funkcijas, vadinamas natyviu. ▲ Paveikus baltymą tokiai s veiksniais kaip temperatūra, pH, organiniais tirpikliais, įvyksta jo dentaūracija. Denatūruotas baltymas praranda funkcinį aktyvumą. ▲ Kai kuriems baltymams būdinga renatūracija – procesas, kurio metu denatūruotas baltymas atgauna natyvią formą.
  27. 27. Baltymų gryninimo metodai 1.Išsūdymas Išsūdymas remiasi jų išskirtiniu tirpumu įvairios koncentracijos druskų tirpaluose. Dažniausiai išsūdyti naudojamos įvairios amonio sulfato (NH4)2SO4 koncentracijos.
  28. 28. Dializė atliekama naudojant pusiau pralaidžias membranas, kaip pavyzdžiui, celofaną. Tokios membranos praleidžia tik tam tikro dydžio molekules, o didesnės yra sulaikomos. Baltymų gryninimo metodai 2.Dializė
  29. 29. Baltymų gryninimo metodai 3. Elektroforezė SDS-PAGE SDS-PAGE – tai natrio dodecilsulfato poliakrilamidinio gelio elektroforezė, kuri atliekama denatūruojančiomis sąlygomis. NDS yra anijoninis detergentas, kuris suteikia baltymams neigiamą krūvį. Tad paveikus baltymą SDSu, jis tampa neigiamas. PAGE atskiria skirtingus baltymus pagal jų molekulinę masę.
  30. 30. Norint atlikti baltymų išgryninimą elektroforezės metodu, būtina sukurti denatūravimo terpę. Kaip buvo minėta praeitoje skaidrėje, viena iš medžiagų, denatūruojančių baltymus, yra SDS. Šioje PAGE reakcijoje taip pat naudojami: EDTA – medžiaga, prisijungianti divalenčius katijonus, todėl sumažina proteazių, kurių kofaktoriai yra tokie divalenčiai metalai kaip magnis ir kalcis, aktyvumą. Tris buferis reikalingas pastovaus pH palaikymui. Glicerolis – alkoholis, kuris neleidžia mėginiui iškilti į paviršių iš šulinėlio. Bromfenolio mėlis yra dažas, kurio dėka galime sekti elektroforezės eigą. Ditiotreitolis (DTT) yra reduktorius, kuris redukuoja disulfidines jungtis tarp cisteino molekulių. Baltymų gryninimo metodai 3. Elektroforezė SDS-PAGE
  31. 31. Baltymų gryninimo metodai 3. Elektroforezė SDS-PAGE
  32. 32. Baltymų gryninimo metodai 4.Chromatografija Yra keturios pagrindinės chromatografijos rūšys: 1. Jonų mainų 2. Gelfiltracijos 3. Afininė 4. Hidrofobinės sąveikos
  33. 33. Baltymų gryninimo metodai 4.Chromatografija Gelfiltracijos metodas naudojamas išfrakcionuoti baltymus pagal jų molekulinę masę, t.y. dydį.
  34. 34. Baltymų gryninimo metodai 4.Chromatografija Jonų mainų chromatografija remiasi baltymų krūvių skirtumu. Reakcijoje naudojami polimerai, turintys skirtingo krūvio funkcines grupes. Skiriami teigiamą krūvį turintys polimerai ir neigiamą krūvį turintys polimerai.
  35. 35. Baltymų gryninimo metodai 4.Chromatografija Afininėje (giminingumo) chromatografijoje panaudojama baltymų savybė sąveikauti su skirtingais ligandais, kurie yra imobilizuoti prie kieto nešiklio. Ligandai gali būti substratas arba kofermentas. Prie ligandų specifiškai jungiasi tik baltymai. Visi kiti baltymai patenka į eliuatą (skystį, išsiskiriantį reakcijos metu).
  36. 36. Baltymų gryninimo metodai 4.Chromatografija Hidrofobinės sąveikos metu hidrofobinės baltymo dalys jungiasi prie tam tikrų vamzdelio vietų. Didelė druskų koncentracija tirpale stabilizuoja baltymus, todėl padidėja baltymų hidrofobinių dalių sąveika su vamzdelio sienelėmis. Keičiant pilamo druskos tirpalo koncentraciją, keičiasi baltymų hidrofobinė sąveika su vamzdeliu, todėl galima išskirti skirtingus baltymus.
  37. 37. Šaltiniai http://www.bb.iastate.edu/~thorn/BBMB201/Images/Image85.gif http://avonapbio.pbworks.com/f/Quaternary%20Structure.png http://www.mdpi.com/2076-3425/4/1/91 https://www3.nd.edu/~aseriann/fibglob.gif http://web.sls.hw.ac.uk/teaching/Derek_J/A13MM1-web/Lectures/files/collagen/files/1_2.jpg http://www.protein-structure.net/images/Hemoglobin.jpg http://academia.cch.unam.mx/wiki/biologia3y4/images/wiki_biologia3y4/f/f4/Enzima_y_cofactor.jpg http://pollen.utulsa.edu/Cell-Biology/Enzymes/img031.JPG http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e9/Enzymes.JPG http://www.accessexcellence.org/RC/VL/GG/ecb/ecb_images/11_20_membrane_proteins.jpg http://dc388.4shared.com/doc/Seq2pq79/preview008.png http://www.siumed.edu/~bbartholomew/images/chapter6/F06-11.jpg http://cacingkecil.files.wordpress.com/2010/01/fraksinasi.jpg http://www.bio.davidson.edu/genomics/method/SDSPAGE/SDSwprotein.GIF http://site.motifolio.com/images/SDS-PAGE-6111177.png http://www.pha.jhu.edu/~ghzheng/old/webct/note1_1.files/F03-43B.jpg http://www.ucl.ac.uk/~ucbcdab/enzpur/images/gelexcl700.jpg http://www.tankonyvtar.hu/en/tartalom/tamop425/0011_1A_Proteinbiotech_en_book/images/image081.png http://biochem.co/wp-content/uploads/2008/08/zwitterions-iso-electronic-points.png http://static-www.icr.org/i/articles/imp/imp-023.gif https://www.aiche.org/sites/default/files/styles/aiche_content/public/images/webinar/global_biological-engineering-protein-434px-Myoglobin.png http://www.southtexascollege.edu/modeh/1408webpage_files/CH3_files/image019.jpg http://www.functionalfitmag.com/blog/wp-content/uploads/2012/07/High-Protein-Foods.jpg http://www.juit.ac.in/attachments/Metallopred/images/image_GLO1_Leishmania_major_small_fast.jpg http://www.elmhurst.edu/~chm/vchembook/561aminostructure.html http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Class/MLACourse/Original8Hour/Genetics/protein.gif

×