Aminokwasy
Nomenklatura konfiguracji
L
i
D
Aldehyd R-(+)-glicerynowy
CH
2
OH
OH
H
CHO
CH
2
OH
H
O
H
CHO
Aldehyd S-(-)-glicerynowy
Grupa hydroksylowa położona po prawej stronie projekcji Fischera -
Konfiguracja
D
Grupa hydroksylowa położona po lewej stronie projekcji Fischera -
Konfiguracja
L
Nomenklatura Fischera stosowana jest dla cukrów i aminokwasów
R
NH
2
H
COOH
R
H
N
H
2
COOH
L - aminokwasy
D - aminokwasy
NH
2
C
H
COOH
H
NH
2
C
C
H
3
COOH
H
NH
2
C
COOH
H
C
H
C
H
3
C
H
3
NH
2
C
COOH
H
C
H
2
C
H
C
H
3
C
H
3
NH
2
C COOH
H
CH
3
CH
2
CH
CH
3
Glicyna
Gly
Alanina
Ala
Walina
Val
Leucyna
Leu
Izoleucyna
Ile
Aminokwasy egzogenne
Własności kwasowo-zasadowe aminokwasów
R
C
H
NH
3
+
C
O
O
R
C
H
NH
3
+
C
O
OH
R
C
H
NH
2
C
O
O
R
C
H
NH
3
+
C
O
O
OH
-
OH
-
H
+
H
+
kwas
zasada
jon obojnaczy
obojętny
pH
Punkt
izoelektryczny
pI
wartość pH,
przy którym cząsteczka aminokwasu występuje
w formie jonu obojnaczego
Aminokwasy wędrują w polu elektrycznym do katody lub anody w
zależności od pH roztworu
Elektroforeza
Metoda rozdziału białek, peptydów
i aminokwasów wykorzystująca różnicę
w szybkości i kierunku migracji
w polu elektrycznym przy danym pH
C
H
2
C
H
NH
3
+
HOOC
COOH
C
H
2
C
H
NH
3
+
HOOC
COO-
C
H
2
C
H
NH
3
+
COO-
-OOC
C
H
2
C
H
NH
2
COO-
-OOC
pK
a
pK
a
pK
a
2,09
3,86
9,82
pH
pI = 2,87
+1
0
-1
-2
Kwas asparginowy
lizyna
(CH
2
)
3
C
H
NH
3
+
COO-
CH
2
NH
3
+
(CH
2
)
3
C
H
NH
3
+
CH
2
COOH
NH
3
+
(CH
2
)
3
C
H
NH
2
CH
2
COO-
NH
2
(CH
2
)
3
C
H
NH
2
CH
2
COO-
NH
3
+
pH
pK
a
2,18
pK
a
8,95
pK
a
10,53
+2
+1
0
-1
pI = 9,94
Estry i amidy aminokwasów
R
C
H
NH
3
+
C
O
O
R
C
H
NH
3
+
C
O
O
+
R’OH
R
C
H
NH
3
+
C
O
OR'
R'
C
O
Cl
R
C
H
NH
C
O
O
C
O
R'
+
Peptydy
CH
C
O
N
H
C
H
R
CO
2
-
R
NH
3
+
Wiązanie peptydowe
N-końcowy aminokwas
C-końcowy aminokwas
Zawsze po lewej stronie
Zawsze po prawej stronie
C
H
2
C
O
N
H
C
H
CH
3
CO
2
-
NH
3
+
C
H
C
O
N
H
C
H
2
CO
2
-
NH
3
+
CH
3
glicylo
alanina
alanylo
glicyna
Gly-Ala
Ala-Gly
Zawsze od aminokwasu N-końcowego
Synteza peptydów i białek
NH
3
+
O
O
NH
3
+
O
O
leucyna
alanina
Ala-
Leu
,
Leu
-Ala, Ala-Ala,
Leu
-
Leu
NH
3
+
O
O
Tylko te grupy
mogą reagować
Ala-
Leu
NH
3
+
O
O
Sposoby zabezpieczania grup funkcyjnych
-NH
2
-COOH
Dwuwęglan di-t-butylu
(CH
3
)
3
CO
O
O
O
(CH
3
)
3
CO
(CH
3
)
3
CO
NH-
O
Grupa t-butoksykarbonylowa
BOC
alkohol
C
H
3
OH
PhCH
2
OH
O
OMe
O
OCH
2
Ph
NH
2
O
OH
NH
2
O
S
OH
(CH
3
)
3
CO
O
O
O
(CH
3
)
3
CO
NHBOC
O
OH
C
H
3
OH
NH
2
O
S
OMe
Alanina
metionina
BOC-Ala
Met-OCH
3
BOC-Ala-
Met-OCH
3
CF
3
COOH
Ala-
Met-OCH
3
NaOH, H
2
O
Ala-
Met
DCC
N
N C
N
C
N
R
C
O
OH
O
C
N
N
H
C
O
R
R
NH
2
O
C
N
N
H
C
O
R
R
NH
N
H
C N
H
O
R C
O
N
H
R
DCC
Amid
N,N-dicykloheksylomocznik
Automatyczna synteza peptydów
Technika Merrfielda
C
H
CH
2
C
H
2
C
H
C
H
2
CH
CH
2
Cl
polimer
CH
2
Cl
+
BOCNH
C
H
R
C
O
OH
polimer
BOCNH
C
H
R
C
O
O
C
H
2
CF
3
COOH
N
H
2
C
H
R
C
O
O
C
H
2
polimer
DCC
BOCNH
C
H
R'
C
O
OH
polimer
BOCNH
C
H
R'
C
O
N
H
C
H
R
CO
O
C
H
HF
polimer
C
H
O
H
peptyd
Określanie struktury peptydów
Analiza aminokwasów
1. Jakie aminokwasy wchodzą w skład peptydu
2. Ile jednostek każdego aminokwasu występuje w peptydzie
3. W jakiej kolejności są ze sobą połączone
Analizator aminokwasów
Hydroliza wiązań amidowych
Redukcja wiązań disiarczkowych
chromatografia
Rozdział aminokwasów
Analiza poszczególnych aminokwasów
O
O
OH
OH
NH
2
O
R
OH
OH-
O
O
N
O
O
Barwa fioletowa
ninhydryna
Sekwencjonowanie peptydów
Degradacja Edmana
oznaczanie N-końcowego aminokwasu
N
C
S
NH
2
O
R
NH-peptyd
+
N
N
O
S
R
H
N-fenylotiohydantoina
Sekwencjonowanie peptydów
oznaczanie C-końcowego aminokwasu
Rozrywanie C-końcowego wiązania peptydowego
w reakcji z enzymem
karboksypeptydazą
KLASYFIKACJA BIAŁEK
Nazwa
Występowanie
Białka fibrylarne
(nierozpuszczalne)
Kolageny
skóry, ścięgna, tkanki łączne
Elastyny
naczynia krwinośne, wiązadła
Fibrynogen
przy krzepnięciu krwi
Keratyny
skóra, jedwab, paznokcie, pióra, wełna
Miozyny
tkanka mięśniowa
KLASYFIKACJA BIAŁEK
Nazwa
Występowanie
Białka globularne
(rozpuszczalne)
Hemoglobina
transport tlenu
Immunoglobuliny
biorą udział w reakcjach
odpornościowych
Enzymy
Insulina
hormon regulujący metabolizm
glukozy
Rybonukleaza
hormon regulujący syntezę RNA
Struktura peptydów i białek
Struktura pierwszorzędowa sekwencja aminokwasów
Struktura drugorzędowa ułożenie segmentów polipeptydowych
w przestrzeni
Struktura trzeciorzędowa sposób w jaki cała cząsteczka zwija się
przyjmując ostateczny kształty
Struktura czwartorzędowa opisuje sposoby łączenia się kilku
Cząsteczek białka w większe agregaty
b
-harmonijka
pofałdowany arkusz
b
C-końcowy
aminokwas
N-końcowy
aminokwas
C-końcowy
aminokwas
N-końcowy
aminokwas
Wiązania wodorowe
~7 Ǻ
N-końcowy
aminokwas
C-końcowy
aminokwas
Wiązania wodorowe
3-6 reszt
aminokwasowych
5,4
Grupy C=O
Grupy N-H
Rybonukleaza, 108 aminokwasów
czerwony –
a
-helisa
niebieski –
b
-harmonijka
