Biomoleculen
à Reactiviteit biomoleculen wordt bepaald door de verzameling functionele groepen erop
R-en S-vormen van een molecule : biochemisch grote verschillen tussen beide
• Thalidomide à geneesmiddel: mengsel van R & S
à Tegen ochtendmisselijkheid
à Misvormde ledematen : door S-thalidomide
: bindt aan een receptor die de misselijkheid dempt, maar S heeft een
andere vorm dus die bindt aan een andere receptor die de misvorming
van de ledematen stimuleert
• R-en S-carvoon à smaakstoffen die verschillend smaken
à Binden aan verschillende receptoren op de tong waardoor
de smaak verschillend is
à Alles in het lichaam wordt bepaald door interacties tussen moleculen
- substraat enzym
- ligand receptor à vorm-afhankelijk
-…
AMINOZUREN
: aaneenschakeling aminozuren -> eiwitten
: hoe ze zich schikken bepaalt - hoe het eiwit eruitziet
- de werking van het eiwit
EXAMEN
à 20 aminozuren + structuur vanbuiten kennen
à andere biomoleculen herkennen
à 3 & 1 lettercode kennen + pKa zijgroepen kennen
Afbeelding moleculen + 5 beweringen -> aan de hand hiervan de moleculen herkennen
Bouw
- centrale Koolstof = alfa
- carboxylgroep
- aminogroep
- waterstof
- zijgroep
, NIET-POLAIRE, ALIFATISCHE ZIJGROEPEN
• Allen inert -> reageren met praktisch niks
• Hydrofoob
• Aminozuren zoeken elkaar op: belangrijk in het bijeenhouden van de structuur van eiwitten
door samen clusteren van de zijketens
AROMATISCHE ZIJGROEPEN
à eigenschap: absorberen veel licht
à deze eigenschap wordt bij een spectrofotometer in laboratorium gebruikt om in een staal
de concentratie van eiwitoplossing te meten (belangrijk: geneesmiddelen zijn vaak eiwitten)
1. Bacteriën produceren bv insuline voor ons
2. Je verkrijgt een soep van eiwitten van de bacterie zelf + insuline
3. Zuiveringsproces om insuline af te zonderen
4. Juiste dosering aan patiënt is essentieel dus met deze methode bepalen we de concentratie
aan insuline
5. Licht van lamp wordt doorheen een monochromator geschenen
6. Licht wordt op eiwitoplossing in cuvette geschenen
7. Een deel van het licht wordt geabsorbeerd door te eiwitten
8. Het ander deel met een bepaalde golflengten die niet door de eiwitten kan worden
geabsorbeerd, schijnt doorheen de cuvette
9. Het licht dat passeert, wordt door een detector waargenomen
10. Zo wordt de concentratie eiwitoplossing gemeten
à hoe meer eiwitten, hoe meer licht er wordt geabsorbeerd
Niet-polaire, Glycine - geen zijgroep, maar een H
alifatische zijgroepen - niet asymmetrisch = 4 verschillende groepen
- grote conformationele flexibiliteit
= Glycine is erg klein, H staat dicht tegen C dus deze is vrij gedraaid
want kan bijna nergens tegen botsen. Maar grote R-groepen zullen
door sterische hinder bepaalde rotaties binnen een peptideketen niet
toelaten en beperken het aantal conformaties die genomen kunnen
worden
- rotatie mogelijk
Alanine in vitro mutagenesis
=
Bv; Onderzoeken welke aminozuren in een spike-eiwit ( corona )
verantwoordelijk zijn voor interactie van virus met de cel.
, Men verandert de code van het eiwit door bijvoorbeeld te coderen
voor Glycine in plaats van alanine. Je hebt het vervangen door een
veel kleiner aminozuur met enkel een aminogroep als zijketen.
- wordt het eiwit gemaakt, dan was de positie van die verandering
niet van belang om aan de cel te binden
- verlies van binding of eiwit wordt niet aangemaakt dan was het
aminozuur wel belangrijk
Aminozuren hebben allemaal een zijketen.
Valine
Leucine
Isoleucine Extra asymmetrisch centrum
Methionine Zwavel (thioether)
Aromatische zijgroepen fenyl-alanine - hydrofoob
- apolair
- weinig reactief
Tyrosine - intermediair polair
- H-bruggen: belangrijk voor enzymen bij hun katalytisch mechanisme
- fosforylatie OH-groep à belangrijk bij signaaltransductie
Tryptofaan - N in indolring à intermediair polair
- komt nauwelijks voor in eiwitten
Polaire ongeladen cysteïne Sulfhydrylgroep
zijgroep -> proton afgeven/opnemen naargelang pH
-> belangrijk bij katalytisch mechanisme van een enzym
-> 2 in elkaars buurt vormen een binding m.b.v. oxidatiereactie
1. sulfhydrylgroep splitst een proton af
2. C wordt partitieel positief
3. de elektronen aan S vallen C aan
- pKa 8
Cystine = twee cysteïnes reageren met elkaar
à disulfidebrug: twee cysteïnes
- helpt aan vormen van eiwitstructuur
, à sommige mensen maken te veel cystine aan in de nieren ->
wanneer die boven een bepaalde concentratie komt, worden er
stenen gevormd
= cystinurie
serine - OH-groep à polair
- H-bruggen
- kunnen gefosforyleerd worden
à Extra fosfaat met negatieve lading trekken andere
aminozuren aan of af -> conformatieverandering, werking
eiwit wordt geregeld, functie van eiwitten aan en uit te
schakelen
à belangrijk bij signaaltransductie
Threonine - OH-groep à polair
- H-bruggen
- kunnen gefosforyleerd worden
Asparagine - amiden
- polair
- H-bruggen à laat toe eiwit 3D structuur aan te nemen
glutamine - amiden
- polair
- H-bruggen à laat toe eiwit 3D structuur aan te nemen
Proline - cyclische zijketen, verbonden met N
- rotatie niet mogelijk langs N-kant
- geen H-bruggen
- ringstructuur à cyclisch
à Rigiditeit
- gematigd polair
Alfakoolstoffen in Cis : R-groepen aan dezelfde kant
-> sterische hinder
: knik in eiwitketens, aminozuren achter elkaar
schakelen in een bocht
Gevolg
Wanneer een eiwit zich vouwt zal deze een transpositie aannemen opdat
deze geen sterische hinder vertoont
alfakoolstoffen in trans: verkrijgen nooit een knik maar altijd een zigzag
structuur, maar we willen een bocht structuur om complexere vormen te
komen
Positief geladen zijgroep Lysine - primair amine
- pKa = 10
à Reactiviteit biomoleculen wordt bepaald door de verzameling functionele groepen erop
R-en S-vormen van een molecule : biochemisch grote verschillen tussen beide
• Thalidomide à geneesmiddel: mengsel van R & S
à Tegen ochtendmisselijkheid
à Misvormde ledematen : door S-thalidomide
: bindt aan een receptor die de misselijkheid dempt, maar S heeft een
andere vorm dus die bindt aan een andere receptor die de misvorming
van de ledematen stimuleert
• R-en S-carvoon à smaakstoffen die verschillend smaken
à Binden aan verschillende receptoren op de tong waardoor
de smaak verschillend is
à Alles in het lichaam wordt bepaald door interacties tussen moleculen
- substraat enzym
- ligand receptor à vorm-afhankelijk
-…
AMINOZUREN
: aaneenschakeling aminozuren -> eiwitten
: hoe ze zich schikken bepaalt - hoe het eiwit eruitziet
- de werking van het eiwit
EXAMEN
à 20 aminozuren + structuur vanbuiten kennen
à andere biomoleculen herkennen
à 3 & 1 lettercode kennen + pKa zijgroepen kennen
Afbeelding moleculen + 5 beweringen -> aan de hand hiervan de moleculen herkennen
Bouw
- centrale Koolstof = alfa
- carboxylgroep
- aminogroep
- waterstof
- zijgroep
, NIET-POLAIRE, ALIFATISCHE ZIJGROEPEN
• Allen inert -> reageren met praktisch niks
• Hydrofoob
• Aminozuren zoeken elkaar op: belangrijk in het bijeenhouden van de structuur van eiwitten
door samen clusteren van de zijketens
AROMATISCHE ZIJGROEPEN
à eigenschap: absorberen veel licht
à deze eigenschap wordt bij een spectrofotometer in laboratorium gebruikt om in een staal
de concentratie van eiwitoplossing te meten (belangrijk: geneesmiddelen zijn vaak eiwitten)
1. Bacteriën produceren bv insuline voor ons
2. Je verkrijgt een soep van eiwitten van de bacterie zelf + insuline
3. Zuiveringsproces om insuline af te zonderen
4. Juiste dosering aan patiënt is essentieel dus met deze methode bepalen we de concentratie
aan insuline
5. Licht van lamp wordt doorheen een monochromator geschenen
6. Licht wordt op eiwitoplossing in cuvette geschenen
7. Een deel van het licht wordt geabsorbeerd door te eiwitten
8. Het ander deel met een bepaalde golflengten die niet door de eiwitten kan worden
geabsorbeerd, schijnt doorheen de cuvette
9. Het licht dat passeert, wordt door een detector waargenomen
10. Zo wordt de concentratie eiwitoplossing gemeten
à hoe meer eiwitten, hoe meer licht er wordt geabsorbeerd
Niet-polaire, Glycine - geen zijgroep, maar een H
alifatische zijgroepen - niet asymmetrisch = 4 verschillende groepen
- grote conformationele flexibiliteit
= Glycine is erg klein, H staat dicht tegen C dus deze is vrij gedraaid
want kan bijna nergens tegen botsen. Maar grote R-groepen zullen
door sterische hinder bepaalde rotaties binnen een peptideketen niet
toelaten en beperken het aantal conformaties die genomen kunnen
worden
- rotatie mogelijk
Alanine in vitro mutagenesis
=
Bv; Onderzoeken welke aminozuren in een spike-eiwit ( corona )
verantwoordelijk zijn voor interactie van virus met de cel.
, Men verandert de code van het eiwit door bijvoorbeeld te coderen
voor Glycine in plaats van alanine. Je hebt het vervangen door een
veel kleiner aminozuur met enkel een aminogroep als zijketen.
- wordt het eiwit gemaakt, dan was de positie van die verandering
niet van belang om aan de cel te binden
- verlies van binding of eiwit wordt niet aangemaakt dan was het
aminozuur wel belangrijk
Aminozuren hebben allemaal een zijketen.
Valine
Leucine
Isoleucine Extra asymmetrisch centrum
Methionine Zwavel (thioether)
Aromatische zijgroepen fenyl-alanine - hydrofoob
- apolair
- weinig reactief
Tyrosine - intermediair polair
- H-bruggen: belangrijk voor enzymen bij hun katalytisch mechanisme
- fosforylatie OH-groep à belangrijk bij signaaltransductie
Tryptofaan - N in indolring à intermediair polair
- komt nauwelijks voor in eiwitten
Polaire ongeladen cysteïne Sulfhydrylgroep
zijgroep -> proton afgeven/opnemen naargelang pH
-> belangrijk bij katalytisch mechanisme van een enzym
-> 2 in elkaars buurt vormen een binding m.b.v. oxidatiereactie
1. sulfhydrylgroep splitst een proton af
2. C wordt partitieel positief
3. de elektronen aan S vallen C aan
- pKa 8
Cystine = twee cysteïnes reageren met elkaar
à disulfidebrug: twee cysteïnes
- helpt aan vormen van eiwitstructuur
, à sommige mensen maken te veel cystine aan in de nieren ->
wanneer die boven een bepaalde concentratie komt, worden er
stenen gevormd
= cystinurie
serine - OH-groep à polair
- H-bruggen
- kunnen gefosforyleerd worden
à Extra fosfaat met negatieve lading trekken andere
aminozuren aan of af -> conformatieverandering, werking
eiwit wordt geregeld, functie van eiwitten aan en uit te
schakelen
à belangrijk bij signaaltransductie
Threonine - OH-groep à polair
- H-bruggen
- kunnen gefosforyleerd worden
Asparagine - amiden
- polair
- H-bruggen à laat toe eiwit 3D structuur aan te nemen
glutamine - amiden
- polair
- H-bruggen à laat toe eiwit 3D structuur aan te nemen
Proline - cyclische zijketen, verbonden met N
- rotatie niet mogelijk langs N-kant
- geen H-bruggen
- ringstructuur à cyclisch
à Rigiditeit
- gematigd polair
Alfakoolstoffen in Cis : R-groepen aan dezelfde kant
-> sterische hinder
: knik in eiwitketens, aminozuren achter elkaar
schakelen in een bocht
Gevolg
Wanneer een eiwit zich vouwt zal deze een transpositie aannemen opdat
deze geen sterische hinder vertoont
alfakoolstoffen in trans: verkrijgen nooit een knik maar altijd een zigzag
structuur, maar we willen een bocht structuur om complexere vormen te
komen
Positief geladen zijgroep Lysine - primair amine
- pKa = 10
