proteİnler-2 · proteİnler-2 hafta-4 plt114-genel biyokimya. 10.03.2020 2 peptitler peptitler,...
TRANSCRIPT
10.03.2020
1
PATOLOJİ LABORATUVAR TEKNİKLERİ PROGRAMI
SAĞLIK HİZMETLERİ MESLEK YÜKSEKOKULU
PLT114-Genel Biyokimya
Öğretim Görevlisi Dr. Nurhan ÇON
PROTEİNLER-2
Hafta-4
PLT114-Genel Biyokimya
10.03.2020
2
PeptitlerPeptitler, amino asitlerin polimerleridirler. Bir amino asidin -karboksil grubunun OH’i ile diğer amino asidin -amino grubu arasından su ayrılarak peptit bağı oluşur.
10.03.2020
3
Peptidin bir ucunda serbest -amino grubuna sahip amino asit kalıntısı bulunur ki bu uca amino-terminal uç veya N-terminal uç denir. Peptidin diğer ucunda ise serbest -karboksil grubuna sahip amino asit kalıntısı bulunur ki bu uca da karboksil-terminal uç veya C-terminal uç denir.
ProteinlerProteinler, amino asitlerin belirli türde, belirli sayıda ve belirli
diziliş sırasında karakteristik düz zincirde birbirlerine kovalent
bağlanmasıyla oluşmuş polipeptitlerdir. Amino asitlerin
polimerleridirler.
10.03.2020
4
Proteinlerin yapılarındaki bağlar
• Kovalent bağlar
Peptit bağları
Disülfit bağları
• Kovalent olmayan bağlar
Hidrojen bağları
İyon bağları
Hidrofob bağlar (apolar bağlar)
Protein moleküllerinin yapısı ve konformasyonu
Proteinlerde birinci (primer), ikinci (sekonder), üçüncü (tersiyer)
ve dördüncü (kuaterner) yapı diye dört yapı tanımlanır:
10.03.2020
5
Protein moleküllerinin yapısı
Polipeptit omurganın
özelliği ve özellikle
hidrojen bağlarıyla
Peptit bağlarıyla
Tüm bağlarla
Molekül ağırlığı
100000’in üzerinde
olan proteinlerde
Bir proteinin primer (birinci) yapısı, bir protein için karakteristik ve
genetik olarak tespit edilmiş olan amino asit dizilişidir; belirli türde, belirli
sayıda, belirli diziliş sırasında amino asitlerin birbirlerine peptit bağlarıyla
bağlanarak oluşturdukları bir polipeptit zinciri biçimindeki yapısıdır:
10.03.2020
6
Proteinlerin sekonder (ikincil) yapısı
Proteinlerin sekonder (ikincil) yapısı, yarı sertleşmiş polipeptit zincirlerinin
bükülmeler ve katlanmalarla oluşturdukları özgün kangallar biçimindeki
yapısıdır.
Bir proteinin sekonder yapısının oluşmasını ve sürdürülmesini sağlayan, primer
yapı ile meydana gelen polipeptit omurgasının özelliği ve yan bağlardan
özellikle hidrojen bağlarıdır.
Proteinler için:
• gelişigüzel kangallanım,
•α-heliks yapısı
•β-konformasyonu veya kırmalı tabaka
yapısı olmak üzere üç değişik sekonder yapı
tanımlanır.
Proteinlerin α-heliks yapısı tipi sekonder yapısında, polipeptit omurgası, oluşması
mümkün olan bütün hidrojen bağlarının oluşması için, kıvrımları sağa dönen bir
heliks biçiminde bükülmüştür.
•Ve aminoasitlerin hepsi L-konfigürasyonunda olduğundan oluşan spiraller hep
saat-ibresi yönündedir (right-handed)
•Proteinlerin α-heliks yapısı tipi sekonder yapısında, α-heliksin her kıvrımında 3,6
amino asit ünitesi bulunur ve bir kıvrımın yüksekliği 0,56 nm kadardır; (yani
tekrarlanma mesafesi) polipeptit zincirdeki amino asit kalıntılarının R- grupları,
heliks yüzeyinden dışarı sarkmışlardır.
10.03.2020
7
•Deri, tırnak, boynuz, saç, tüy… yapılarında α-heliksler
bulunmaktadır.
•Yün ve kas proteinleri de α-heliks yapısındadır ve
uzayabilirler. Yün esneyebilir ve yumuşaktır. Deterjan ve
ısı ile muamele edilirse α-bağlantıları kopar ve yerine β-
köprüleri oluşur. Böylelikle de kırlır ve sertleşir.
•Ancak ipek ağırlıklı β-pleated sheet-düzgün katmanlar
yapısındadır ve bu nedenle gerilemez.
Proteinlerin β-konformasyonu veya kırmalı tabaka yapısı tipi sekonder
yapısında, molekülün şekli, kırmalı tabakalı görünümdedir.
Proteinlerin kırmalı tabaka yapısı tipi sekonder yapısında, hidrojen
bağları önemli rol almıştır.
α-Yapısına göre daha gevşek bir yapıdır.
10.03.2020
8
10.03.2020
9
Zincirler arası bağlantılar H-köprüleri yerine S-S disülfid köprüleri ile de
bağlanabilir. Buna en güzel örnek kıvırcık ve düz saçlardır: Saçın yapısı ağırlıklı
keratin den oluşur. Keratin içindeki ağırlıklı aminoasit de sisteindir. Ve bunlar
disülfid köprüler,i ile sistini oluştururlar. Kıvırcık saçta köprüler zincir içerisinde,
düz saçlarda zincirler arasındadır.
S S
S S
İndirgeme ile disülfit köprüleri kopar, ve sisteinlere dönüşür,
değişik boyutlarda bigudilerle sarılır, sarilan saç oksitlenir ve
bigudilerin yönlendirmesine uygun olarak yeni disülfid
köprüleri oluşur.
10.03.2020
10
Bir proteinin tersiyer (üçüncü) yapısı
Bir proteinin tersiyer (üçüncü) yapısı, polipeptit zincirinin, sekonder yapı
oluşumundan sonra, daha önce açıklanan bağlayıcı güçlerin hepsinin toplamı
ile uzayda daha ileri katlanmalar, kıvrılmalar yapar ve tersiyer yapı oluşur.
Bir proteinin kuaterner (dördüncül) yapısı
Bazı proteinler iki yada daha fazla alt üniteye – protein kökenli olmayan “prostetik
gruplar”a bağlıdırlar. Prostetik gruplar içeren bu tür proteinlere KONJUGE
PROTEİNLER adı verilir. Bu alt ünitelerin tersiyer yapılarının birbirleri ile etkileşmesi
ile kuaterner (dördüncül) yapılar oluşur.
Bazı önemli konjuge proteinler:
HEMOGLOBİN = Hem (prostetik grup) + Globülin (Protein)
ENZİMLER = Vitamin ( Koenzim prostetik grubu) + protein
NÜKLEOPROTEİNLER =Nükleik asit (Polimerik yapıda prostetik grup) + Protein
Nükleoproteinler genetik özelliklerin korunması ve sonraki nesillere aktarılmasını sağlarlar)
GLUKOPROTEİNLER = Karbonhidrat (prostetik grup) + Protein
Glukoproteinler kan gruplarının tayininde kullanılırlar:
10.03.2020
11
10.03.2020
12
Proteinlerin özellikleri
• Proteinler, çeşitli etkilerle denatüre olurlar
• Proteinler, amfoter maddeler yani amfoter
elektrolit veya amfolittirler
• Proteinler, polipeptit zincirindeki peptit
bağlarının su girişi ile yıkılması sonucu
hidroliz olurlar.
Proteinlerin denatürasyonuIsı, X-ışını ve UV ışınlar, ultrason, uzun süreli
çalkalamalar, tekrar tekrar dondurup eritmeler,
asit etkisi, alkali etkisi, organik çözücülerin
etkisi, derişik üre ve guanidin-HCl etkisi,
salisilik asit gibi aromatik asitlerin etkisi,
dodesil sülfat gibi deterjanların etkisiyle
proteinlerin bazı yapılarının bozularak
özelliklerinin değişmesi
Proteinin tersiyer yapısının bozulması,
sekonder ve primer yapısının korunması
biçiminde olursa reversibl (geri
dönüşümlü)’dür. Proteinin tersiyer ve sekonder
yapısının bozulması, yalnızca primer
yapısının korunması biçiminde olursa
irreversibl (geri dönüşümsüz)’dür
10.03.2020
13
Proteinlerin amfoter madde özellikleri
• Proteinlerin hem baz hem asit bağlama özellikleri vardır
• Proteinlerin hem negatif iyon hem pozitif iyon bağlama özellikleri vardır
• Proteinlerin su bağlama ve bağlı suyu verme yetenekleri vardır
• Proteinler, elektriksel alanda farklı hızlarda göç ederler
Proteinlerin hidroliz olma özellikleri
Kaynatma, asit ve enzim etkisiyle
• Kısmi hidroliz sonucu
proteozlar
peptonlar
peptitler oluşur
• Tam hidroliz sonucu amino asitler oluşur
10.03.2020
14
Proteinlerin yapılarına göre
sınıflandırılmaları
• Basit proteinler
• Bileşik proteinler
• Türev proteinler
10.03.2020
15
Türev proteinler
• Primer türev proteinler(denatüre tip proteinler)
Protean
Metaprotein
Koagule proteinler
• Sekonder türev proteinler
Proteozlar(albüminozlar)
Peptonlar
Oligopeptitler
Peptitler
Proteinlerin biyolojik rollerine göre veya
fonksiyonel olarak sınıflandırılmaları
• Katalitik proteinler: Amilaz, pepsin, lipaz
• Taşıyıcı proteinler (transport proteinleri): Serum albümin, hemoglobin, lipoproteinler, transferrin
• Besleyici ve depo proteinler: Ovalbümin, kazein ferritin
• Kontraktil proteinler: Miyozin, aktin
• Yapısal proteinler: Kollajen, elastin
• Savunma (defans) proteinleri: İmmünoglobülinler, kan pıhtılaşma proteinleri
• Düzenleyici proteinler: İnsülin, büyüme hormonu
• Diğer proteinler: Fonksiyonları henüz daha fazla bilinmeyenve kolayca sınıflandırılmayan çok sayıda protein
10.03.2020
16
Proteinleri tanımlama deneyleri
Proteinlerin kimyasal özelliklerini göstermek veya doğrulamak için yapılan deneylerdir
• Denatürasyon ve çökme tepkimeleri ile tanımlanma deneyleri
Sülfosalisilik asit ile çöktürme
Konsantre nitrik asit ile çöktürme
Triklorasetik asit (TCA) ile çöktürme
Isıtma ile çöktürme
• Renk tepkimeleri ile tanımlanma deneyleri
Biüret tepkimesi ile mor renkli kompleks oluşması
Aminoasitleri tanımlama deneyleri de proteinleri tanımlamak için yapılabilir
10.03.2020
17
10.03.2020
18