Beta strukt ras alfa beta strukt ras
Download
1 / 51

Beta struktūras. Alfa/beta struktūras - PowerPoint PPT Presentation


  • 301 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

3. lekcija. Beta struktūras. Alfa/beta struktūras. Beta struktūras. Daudz mucu. Beta struktūru vispārējs raksturojums. Funkcionāli, ļoti dažādi proteīni (anti vielas , enz īmi , transportprote īni, utt ) Otra lielākā proteīnu domēnu grupa (pēc a/b ). Beta struktūru kopīgās īpašības.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha

Download Presentation

Beta struktūras. Alfa/beta struktūras

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


3. lekcija

Beta struktūras. Alfa/beta struktūras


Beta struktūras

Daudz mucu...


Beta struktūru vispārējs raksturojums

  • Funkcionāli, ļoti dažādi proteīni (antivielas,enzīmi, transportproteīni, utt)

  • Otra lielākā proteīnu domēnu grupa (pēc a/b)


Beta struktūru kopīgās īpašības

  • Veidotas no 4 līdz 18+ b virknēm

  • b virknes pārsvarā ir novietotas antiparalēli (izņemot beta spirāli)

  • Parasti sastāv no 2 beta plāksnēm, kuras ir novietotas viena pret otru, veidojot b-mucu, “saspiestu” b-mucu vai “sendviču”

  • Dažu cilpu vietā var būt a-spirāles


β mucas

  • Regulāras beta mucas sastāv no vienas beta plāksnes, kur pirmā (t.i., N-gala) beta virkne veido H-saites ar pēdējo (t.i, C-gala)

N- gala beta virkne

C-gala beta virkne


β mucu raksturlielumi

  • 1. – beta virkņu skaits

  • 2. – beta virkņu nobīdes skaitlis

  • 3. – beta virkņu topoloģija


Beta mucas nobīdes skaitlis

1

11

10

9

  • Mucu projicējot, var redzēt, ka beta virknes viena pēc otras kārtojas ar nobīdi:

14 aminoskābes

8

7

6

5

4

3

2

1

3

2

1

11

10

Nobīdes skaitlis raksturo, par cik aminoskābēm beta virknes ir nobīdītas vienā pilnā mucas apgriezienā


Topoloģija

  • Strukturālajā bioloģijā topoloģija ir veids, kādā savienoti otrējās struktūras elementi:


Augšup-lejup mucas

  • Visvienkāršākā topoloģija


Augšup-lejup mucas piemērs: retinola piesaistīšanas proteīns (RBP)

  • Retinols (vitamīns A) ir hidrofobs savienojums, kurš vāji šķīst ūdenī

  • Organismā retinols cirkulē ar transportproteīnu RBP palīdzību


RBP retinola piesaistīšanās centrs

  • Hidrofobā daļa piesaistās hidrofobā kabatā

  • Hidroksilgrupa ir eksponēta pret solventu

OH


Oscilējoša struktūra RBP aminoskābju sekvencē

  • Katra otrā aminoskābe ir hidrofoba

  • Hidrofobās aminoskābes ir novietotas pret kodolu

  • Polārās, lādētās un dažas nelielas hidrobobas aminoskābes ir eksponētas uz virsmas


Augšup-lejup mucas var saturēt vairāk kā 8 b-virknes

  • Membrānu proteīna porīna monomērs no Rhodobacter satur 14 b virknes


g-kristalīns

  • Atrodas acu lēcās

  • Katrs domēns sastāv no 2 grieķu atslēgas motīviem

  • Abi motīvi ir savienoti ar vienu savienojumu

  • Abas mucas ir saplacinātas


Gēnu duplikācija g-kristalīna evolūcijā

  • Diviem domēniem ir aptuveni 40% sekvences identitāte

  • Diviem viena domēna motīviem ir 20-30% identitāte

1.

2.

x 2

x 2


Ruletes (“Jelly roll”) b-muca

  • Ruletes b-muca veidojas, satinoties 8 virkņu antiparalēlai beta matadatai


Divas grieķu atslēgas ruletes b-mucā


Ruletes muca vīrusos

  • Ļoti bieži sastopams domēns sfēriskajos vīrusos

  • Vīrusos muca ir saplacināta un ar spirālēm dažu cilpu vietā

  • Piemērs: rinovīruss (t.i. iesnu vīruss))


Visu klasisko 8 virkņu b-mucu salīdzinājums

Augšup-lejup

g-kristalīna veida

ruletes


Vēl viena b-muca – himotripsīna folds

  • Veido divus līdzīgus domēnus himotripsīnā, tripsīnā un visās pārējās serīna proteāzēs

  • Dažiem ne-proteāžu proteīniem arī ir tāds pats folds

  • Viens grieķu atslēgas motīvs un viena b-matadata (kopā sešas b-virknes) veido mucu

  • Aktīvais centrs atrodas starp abām mucām


Himotripsīna struktūra

1. domēns

2. Domēns


Zaļās fluorescences proteīns

  • b- muca sastāv no 11 virknēm, topoloģija atšķiras no visām iepriekš apskatītajām


Neiraminidāze: b Propellera piemērs

  • 6 augšup-lejup b plāksnes veido propelleram līdzīgu struktūru

  • Neiraminidāze: Influenzas vīrusa proteīns, iesaistīts viriona izkļūšanā no šūnas

  • Tetramērisks proteīns, katrs monomērs satur vienu propelleri


Neiraminidāzes tetramērs


Aktīvais centrs b-propellera proteīnos

  • Propellera augšpusē ir garas cilpas

  • Cilpas veido aktīvo centru


b spirāle

  • Divi dažādi veidi – divu un trīs plākšņu b spirāles

  • Abi varianti ir novirzes no idealizētas vienas virknes b spirāles

  • Nejaukt ar a spirāli, kura ir daudz šaurāka

a-spirāle

Idealizēta b-spirāle (realitātē neeksistē)


Divu plākšņu b spirāle


Divu plākšņu b spirāles sekvences struktūra

X9

X7

U8

U8

X7

X9

Gly-Gly-X-Gly-X-Asp-X-U-X

X=jebkura aminoskābe

U=bieži Leu

Starp cilpām ir Ca2+ joni


Trīs plākšņu b spirāle

Ir novērotas gan labās, gan kreisās vītnes 3 plākšņu b spirāles

Sekvences motīvs - heksapeptīds

[LIV] [GAED] XX [STAV] X


Pektāta liāzes struktūra


a/b struktūras

Mucas, plāksnes un pakavi


Kopīgās iezīmes

  • Paralēlasb virknes ir izkārtotas plāksnēs vai mucās

  • Individuālas b virknes ir savienotas ar a spirālēm

  • b-a-b motīvs ir galvenā sastāvdaļa


TIM muca

Pirmo reizi novērots enzīmā Triozes fosfāta Izomerāzē


TIM mucas kodols

  • Kodols ir piepakots ar hidrofobām aminoskābēm

  • Sānu ķēdes izkārtotas 3 slāņos


Izņēmuma gadījums...

  • Koenzīma A mutāzei ir hidrofila kabata mucas iekšpusē

  • Koenzīms A (zaļš) piesaistās hidrofilajā kabatā


TIM muca kā domēns

  • Daudzdomēnu proteīnos ar TIM mucu, enzimātiskā funkcija vienmēr lokalizējas TIM mucas domēnā


Aktīvā centra novietojums TIM mucas enzīmos

  • Aktīvais centrs ir novietots mucas augšpusē starp cilpām b virkņu C-galā


Dubultās TIM mucas

  • Fosforibozilantranilāta (PRA) izomerāzeun indoglicerolil fosfāta (IGP) sintāze E.coli

  • Enzīms katalizē divas reakcijas triptofāna biosintēzē


Citiem miroorganismiem mēdz būt divi atsevišķi enzīmi, katrs sastāv no vienas TIM mucas

1. mucas katalizētā reakcija

Vēl citiem mikroorganismiem līdzīgā enzīmā ir trīs TIM mucas; trešā katalizē nākošo reakciju triptofāna biosintēzē

2. mucas katalizētā reakcija


TIM mucas: enzīmu evolūcijas piemērs

  • Mutējot aminoskābes aktīvā centra cilpās evolūcijas gaitā var rasties enzīmi ar pilnīgi jaunu funkciju

  • Varētu būt, ka visi TIM mucu saturošie enzīmi ir evolucionāri radniecīgi


Abas reakcijas katalizējošie enzīmi ir TIM mucas ar 26% identitāti


a/b-pakava folds

a/b pakavs

Parastais zirga pakavs


a/b pakava hidrofobais kodols

  • Atrodas starp b virknēm un spirālē, NEVIS pakava vidū

  • Daudz leicīnu


Leicīna bagātie atkārtojumi (LRR, leucine rich repeats) a/b pakava proteīnos

  • a- alifātiska aminoskābe

  • X- jebkura aminoskābe

  • LRR sekvence ir pietiekoši konservatīva, lai a/b pakava proteīnus varētu atpazīt tikai no aminoskābju sekvences


a/b atvērtā savērptā (open twisted) plāksne

  • Paralēla vai jaukta b plāksne ar a spirālēm abās pusēs

  • b virkņu skaits var būt no 4 līdz 10

  • Saukts arī par Rosmana foldu


Topoloģija

  • TIM mucu un LRR proteīnos topoloģija ir fiksēta

  • a/b atvērtajā savērptajā plāksnē topoloģija var būt ļoti dažāda

TIM

2 piemēri a/b atvērtajai savērptajai plāksnei


Aktīvā centra novietojums a/b atvērtajā savērptajā plāksnē

  • Aktīvais centrs atrodas to divu b-virkņu C-galos, no kurām cilpas iet uz pretējām b plāksnes pusēm


Sendviči....

Parastie sendviči

Proteīnu struktūru sendviči


Proteīnu struktūru senviči

  • Daudzslāņainas molekulas, katrs slānis ir veidots no a vai b struktūras

  • Visbiežāk sastopamie:

  • a-b dubultais sendvičs

  • a-b-a trīskāršais sendvičs

  • b-a-b trīskāršais sendvičs

  • b dubultais sendvičs

  • a/b atvērtā savērptā plāksne ir ...

  • Pareizi, a-b-a trīskāršais sendvičs


Kas tas?

  • TATA boksa piesaistīšanās proteīns (TBP) ir ... sendvičs

  • Pareizi, a-b dubultais


Vai ir arī citi a/b proteīni?

  • Pastāv vēl ļoti daudz a/b proteīnu foldu

  • Lielākajai daļai to tiem ir ļoti maz pārstāvju, tādēļ tie sīkāk netiks apskatīti


ad
  • Login