Samenvatting biochemie, cel 2, deel 2

CEL II: Structuur en functies: biochemie
H3: Structuur en functie van eiwitten
3.1 De architectuur van eiwitten
3.1.1 Inleiding
 Eiwitten = proteïnen = polymeren van aminozuren (transcriptie & translatie)
 Primaire structuur: polypeptideketen  tertiaire structuur: 3D-structuur
 Hiërarchie 3D-structuur:
o secundaire structuur
o supersecundaire structuren
o eiwitdomein
o quaternaire structuur (vb. hemoglobine)
 Globulair (bolvormig) vs fibrillair (vezelachtig, langer)
 Aminozuursequentie bepaalt 3D-structuur die bepaalt functie:
o Enzym
o Stuctuureiwit

3.1.2 Aminozuren, 20 verschillende bouwstenen van eiwitten
 Essentieel AZ: kan lichaam niet zelf aanmaken  voeding
PVT TIM HALL
His & Arg enkel essentieel bij kinderen
 Niet essentieel: kan lichaam zelf aanmaken
 Centraal centrum: L- (en D-) vormen
D-aminozuren:
 Als neurotransmitters
 Smaken zoet itt L-AZ (bitter)
 Abundant in sommige schelpdieren
 Gif van cone snails veelbelovend analgeticum (niet verslavend, krachtiger)
 Pijnstillers ontwikkelen
 20 verschillende zijketens; hydrofiel - hydrofoob
 Kleinste: glycine, Gly, G: geen chiraal centrum, belangrijke structurele rol
 Hydrofoob:
o Alyfatische zijketen
 Alanine, Ala, A; Valine, Val, V; Leucine, Leu, L; Isoleucine, Ile, I
o Aromatische zijketens
 Fenylalanine, Phe, F; Tyrosine, Tyr, Y; Tryptofaan, Trp, W
o Methionine, Met, M ( ATG = startcodon
o Cysteine, Cys, C ( antistoffen)
 Hydrofiel:
o Geladen zijketens:
 Negatief: Asparaginezuur, Asp, D; Glutaminezuur, Glu, E
 Positief: Lysine, Lys, K; Arginine, Arg, R; Histidine, His, H
o Neutraal: ( kunnen fungeren als waterstofbrugdonore & -acceptoren
 Amidevormen: Asparagine, Asn, N; Glutamine, Gln, Q
 Alcoholen: Serine, Ser, S; Threonine, Thr, T
 Proline, Pro, P ( cyclisch, secundair amide)
 mgem= 110 Dalton

, 3.1.3 De primaire structuur
 Koppeling AZ tijdens translatie  amidebinding = peptidebinding
 Ieder eiwit: unieke aminozuursequentie
 Aantal AZ in peptidebinding kunnen bepalen Voorspellen welk stuk v/e
 Lading = som eiwit functioneel is
 iso-elektrisch punt: bij bepaalde pH is nettolading = 0
 Databanken: onderzoek naar homologe eiwitten (evolutief verwant) Geconcerveerd = zelfde
 Evolutieve verwantschap functie, maar niet
 Eiwitsimilariteit (% gelijkaardige en identieke AZ) helemaal identiek
 Eiwitidentiteit (% identieke AZ)

3.1.4 De secundaire structuur
3.1.4.1 Beperking van rotaties rond de covalente bindingen van de polypeptideruggengraat
Geen willekeurige opvouwing (beperkingen)
 Rotatie rond CO-N (elektronendelokalisatie  pariteel dubbelbindingskarakter
(ENW=0) ‘fixering’) = 0° of 180°; vlak (cis<<<trans)
 Rotatie rond N-Ca en
 Rotatie rond Ca-CO
 rotatie beperkt door VDW-sfeer (e—wolken mogen niet overlappen)
 Cb-atoom = bepalend
 Ramachandran plot = mogelijke combinaties
 Uitzonderingen glucine en proline
 Vorming bepaalde secundaire structuren volgt ook uit H-bruggen

3.1.4.2 De -helix
 Voorspelling door L. Pauling SPONTAAN
 X-straalstructuuur myoglobine  -helix
 ° door H-brugvorming tussen C=O en NH2 5 plaatsen verder (n+4)
 Helicale structuur
 H-bruggen  dipoolmoment
 Van-der-Waals-stapeling  stabiliserend
 Gly & Pro werken destabiliserend
 Edmudson-projectie: verdeling AZ in -helix
 soms amfipatisch (hydrofiel&hydrofoob)  transmembranair (hydrofoob)

 Alpha keratinen = componenten van haar, huid, pels (quasi volledig uit -helix opgebouw

 Voorbeeld amfipatisch proteïne: apoloproteïnen (buitenkant hydrofiel, binnen: hydrofoob
 Betrokken in transport cholesterol, fosfolipiden, vetzuren via bloedbaan
 Helixgebieden: amfipatisch karakter

3.1.4.3 -streng (individuele keten) en -vouwblad (bv. In eiwitten zoals neurofysine,
penicillinebindend proteïne)
 H-bruggen tussen aminogrep en carbonylgroep (1 vlak)
 Parallel  antiparallel
 Geplooid, R-groepen evenwijdig
 Stabilisering door H-bruggen en VDW-interacties
3.1.4.4 -bochten en lussen (richting)