Hoofdstuk 1: Biomoleculen
De eigenschappen van biomoleculen wordt bepaald door hun functionele groepen die ze
bevatten
3D structuur van moleculen is ook belangrijk bij het bepalen van de eigenschap
Voorbeeld: Thalidomide
- Medicijn tegen misselijk tijdens zwangerschap
- Twee configuraties: R-Thalidomide en S-Thalidomide
- In het lichaam gedragen de twee configuraties zich anders
- S-Thalidomide veroorzaakten stoornissen in de ontwikkeling van de foetus
- De twee configuraties interageren met andere receptoren → Andere gevolgen
1.1 Aminozuren
Aminozuur 3 letterafkorting 1 letterafkorting pK1 pK2
Niet polair, aliphatisch 2 9
- Glycine Gly G
- Alanine: R = CH3 Ala A
- Proline Pro P
- Valine Val V
- Leucine Leu L
- Isoleucine Ile I
- Methionine Met M
Aromatische R groep 2 9
- Phenylalanine Phe F
- Tyrosine Tyr Y
- Tryptophan Trp W
Polair, ongeladen R groep 2 9
- Serine Ser S
- Threonine Thr T
- Cysteine Cys C
1
, - Asparagine Asn N
- Glutamine Gln Q
Positief geladen 2 9
- Lysine Lys K
- Histidine His H
- Arginine Arg R
Negatief geladen 2 9
- Aspartate Asp D
- Glutamate Glu E
De centrale koolstof (waar COOH en NH3 op gebonden zijn) = Is de Alpha Koolstof van
het AZ
- De andere koolstoffen benoemen we ook met Griekse letter (Beta, Gamma, Delta)
Groep 1: Niet-Polaire, Alifatische R Groepen
- Niet reactief = zijn inert
- Ze zijn hydrofoob = keren zich af van de buitenwereld → Zijketens clusteren samen
Glycine = R-Groep heeft enkel een waterstof
- Het is het enige niet asymmetrische AZ
- Er is een grotere conformationele flexibiliteit → Er is rotatie mogelijk rond zijn as
(Weinig Sterische hinder) → Scharnier beweging wordt mogelijk
Alanine = Zijketen is een methylgroep
- Belangrijk voor in vitro mutagenesis → Plaatsgerichte mutagenese
- Moleculaire schaar waar je stukjes in een R kan afknippen → Afknippen van een
bepaald stuk → kijken of dat het hormoon dan nog kan binden aan de receptor
Valine = Zijketen is een vertakte koolstofketen
Leucine = Zijketen is een lange vertakte koolstofketen
Isoleucine = Zijketen is een vertakte koolstofketen
2
,Methionine = Zijketen is een vertakte koolstofketen met een zwavel groep (= Thioester)
Groep 2: Polaire, Ongeladen R Groepen
- Polaire karakter
Cysteïne = Heeft een SH groep
- Twee SH groepen kunnen aan elkaar binden (Disulfidebruggen) → Twee cysteïnes
zijn met elkaar verbonden → Ontstaan van Cystine
- Door de binding → Enorme impact op de vorm van het eiwit
Serine = R-groep bestaat uit CH2 - OH
- Kunnen gefosforyleerd worden
- Neemt deel aan waterstofbruggen
Threonine = R-groep bestaat uit OH - CH - CH3
- Kunnen gefosforyleerd worden
- Neemt deel aan waterstofbruggen
Asparagine = R-groep bestaat uit CH2 - C = O en NH2
- Amiden en Kunnen deelnemen aan waterstofbrugvorming
Glutamine = R-groep is een CH2 langer dan Asparagine
- Amiden en Kunnen deelnemen aan waterstofbrugvorming
Proline = De zijketen bindt terug op de hoofdketen (aan de N)
- Cyclisch, Geen rotatie mogelijk
- Neemt niet deel aan de Waterstofbruggen
- Zorgt voor een knik in de peptideketen → Cis-configuratie is bij proline mogelijk
Groep 3: Positief Geladen R Groepen
- NH3 en NH2 zijn positief geladen
Lysine = R-groep is een lange koolstofketen met NH3+ op het einde
Arginine = R-groep is een lange koolstofketen met NH2+ en NH2 op het einde
3
, Histidine = Heeft Imidazol groep als Zijgroep
- pKa is 7 → Bij fysiologische pH = 50/50 Geladen / Ongeladen
- In Ongeladen vorm = Stikstof is zeer nucleofiel en kan dienen als acceptor van
waterstofbrug en een andere Stikstof is elektrofiel en een donor van waterstofbrug
- Dus Histidine is Nucleofiel en Elektrofiel op hetzelfde moment → Polyvalent
Groep 4: Negatief Geladen R Groepen
- COO is negatief geladen
- Zeer polair
- Bij fysiologische pH (pH is 7) = dragen ze een negatieve lading
- Belangrijk om metalen en kationen te binden
Asparaginezuur = Zijketen is CH2 - COO-
Glutaminezuur = Zijketen is CH2 langer dan die van Asparaginezuur
Groep 5: Aromatische R Groepen
- Bevatten een aromatische groep → Ringstructuren
Phenylalanine = R groep is een methylgroep met daaraan een benzeenring
- Zeer hydrofoob, Weinig reactief
Tyrosine = R groep is een methylgroep met daaraan een benzeenring waarop nog een OH
groep gebonden is
- Door de OH groep is het intermediaire polair
- Het kan deelnemen van de vorming van waterstofbruggen
- = Fosforylatie Plaats → Post-translationele modificaties
- OH groep = Is de Functionele groep in enzymen
Tryptofaan = Intermediaire polair (door de N in de ringstructuur)
- Het is zeldzaam, komt niet veel voor in een eiwit
- Heeft interacties met licht → Absorbeert licht → Eiwitconcentratie meten
(Spectrofotometrie)
4