Informatie

Aminozuur structurele ladingen

Aminozuur structurele ladingen



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Hallo,

Ik vroeg me af of ik een verklaring kon krijgen waarom de lading van dit peptide +2 en -2 is. Hoe kom je hier achter? Waar is het precies op gebaseerd?

Bedankt


Beschrijf hoe aminozuren worden gecategoriseerd op basis van hun chemische eigenschappen. Leg uit hoe een verandering in de aminozuursequentie van het FXR1-eiwit het vermogen van het eiwit om aan RNA te binden zou kunnen verminderen.

De aard van aminozuren kan variëren, ze kunnen zuur, alkalisch of neutraal zijn op basis van de functionele groep die aan hun zijketen is bevestigd. De functionele groep van de aminozuren bepaalt de eigenschap van de hydro-liefhebbende of fobische aard van bepaalde aminozuren. Interactie van verschillende biomoleculen hangt af van hun affiniteiten met elkaar, zoals waterstofbruggen, ionische bindingen, van der Waals-interactie op basis van structurele en fundamentele eenheid of monomeer van het biomolecuul.

Op basis van de gegeven uitleg kunnen we zeggen dat als er een wijziging is in de sequentie van het bouwsteenaminozuur van het FXR1-eiwit, dit zou kunnen leiden tot een afname van de affiniteit om aan het RNA te binden door verandering in het bindingsdomein van dit eiwit . Er kan een volledige structurele verandering zijn, zodat het niet langer kan interageren met RNA.


Grondbeginselen van moleculaire structurele biologie

Grondbeginselen van moleculaire structurele biologie geeft een overzicht van de wiskundige en fysische grondslagen van de moleculaire structurele biologie. Op basis van deze fundamentele concepten beschrijft het vervolgens de moleculaire structuur en legt het de genetische basismechanismen uit. Gezien het toenemende interdisciplinaire karakter van onderzoek, hebben vroege onderzoekers en degenen die overstappen naar een aangrenzend vakgebied vaak een "fundamenteel" boek nodig om hen op de hoogte te houden van de fundamenten van een bepaald vakgebied. Dit boek vult die niche.

Grondbeginselen van moleculaire structurele biologie geeft een overzicht van de wiskundige en fysische grondslagen van de moleculaire structurele biologie. Op basis van deze fundamentele concepten beschrijft het vervolgens de moleculaire structuur en verklaart het fundamentele genetische mechanismen. Gezien het toenemende interdisciplinaire karakter van onderzoek, hebben vroege onderzoekers en degenen die overstappen naar een aangrenzend vakgebied vaak een "fundamenteel" boek nodig om hen op de hoogte te houden van de fundamenten van een bepaald vakgebied. Dit boek vult die niche.


Referenties

Chan, J., Dodani, S. C. & Chang, C. J. Reactie-gebaseerde fluorescente probes met kleine moleculen voor chemoselectieve bio-imaging. nat. Chem. 4, 973–984 (2012).

Lavis, L.D. & Raines, R.T. Heldere bouwstenen voor chemische biologie. ACS Chem. Biol. 9, 855–866 (2014).

Klymchenko, A. S. Solvatochrome en fluorogene kleurstoffen als omgevingsgevoelige sondes: ontwerp en biologische toepassingen. acc. Chem. Onderzoek 50, 366–375 (2017).

Park, S.J. et al. Mechanistische elementen en kritische factoren van cellulaire herprogrammering onthuld door stapsgewijze globale genexpressieanalyses. Stamcelonderzoek. 12, 730–741 (2014).

Shimomura, O., Johnson, F.H. & Saiga, Y. Extractie, zuivering en eigenschappen van aequorine, een bioluminescerend eiwit uit het lichtgevende hydromedusan, Aequorea. J. cel. Samenstelling Fysiol. 59, 223–239 (1962).

Tsien, R. Y. Het groene fluorescerende eiwit. Ann. ds. Biochem. 67, 509–544 (1998).

Heim, R., Cubitt, A. B. & Tsien, R. Y. Verbeterde groene fluorescentie. Natuur 373, 663–664 (1995).

Keppler, A. et al. Een algemene methode voor de covalente labeling van fusie-eiwitten met kleine moleculen in vivo. nat. Biotechnologie. 21, 86–89 (2003).

Gautier, A. et al. Een gemanipuleerd eiwitlabel voor het labelen van meerdere eiwitten in levende cellen. Chem. Biol. 15, 128–136 (2008).

Los, G.V. et al. HaloTag: een nieuwe technologie voor het labelen van eiwitten voor celbeeldvorming en eiwitanalyse. ACS Chem. Biol. 3, 373–382 (2008).

Griffin, B.A., Adams, S.R. & Tsien, R.Y. Specifieke covalente labeling van recombinante eiwitmoleculen in levende cellen. Wetenschap 281, 269–272 (1998).

Martin, B.R., Giepmans, B.N.G., Adams, S.R. & Tsien, R.Y. Op zoogdiercellen gebaseerde optimalisatie van het biarsenisch bindende tetracysteine-motief voor verbeterde fluorescentie en affiniteit. nat. Biotechnologie. 23, 1308–1314 (2005).

Krueger, A. T. & Imperiali, B. Fluorescerende aminozuren: modulaire bouwstenen voor de assemblage van nieuwe hulpmiddelen voor chemische biologie. ChemBioChem 14, 788–799 (2013).

Nitz, M., Mezo, A.R., Ali, M.H. & Imperiali, B. Enantioselectieve synthese en toepassing van het zeer fluorescerende en omgevingsgevoelige aminozuur 6- (2-dimethylaminonaphtoyl) alanine (DANA). Chem. gemeenschappelijk. 17, 912–1913 (2002).

Vázquez, M.E., Blanco, J.B. & Imperiali, B. Fotofysica en biologische toepassingen van de omgevingsgevoelige fluorofoor 6-N,N-dimethylamino-2,3-naftaalimide. J. Ben. Chem. Soc. 127, 1300–1306 (2005).

Socher, E. & Imperiali, B. FRET-Capture: een gevoelige methode voor de detectie van dynamische eiwitinteracties. ChemBioChem 14, 53–57 (2013).

Shults, M.D. &. Imperiali, B. Veelzijdige fluorescentieprobes van proteïnekinase-activiteit. J. Ben. Chem. Soc. 125, 14248–14249 (2003).

Venkatraman, P. et al. Fluorogene probes voor het volgen van peptidebinding aan klasse II MHC-eiwitten in levende cellen. nat. Chem. Biol. 3, 222–228 (2007).

Vázquez, M.E., Rothman, D.M. & Imperiali, B. Een nieuw omgevingsgevoelig fluorescerend aminozuur voor op Fmoc gebaseerde vaste-fase-peptidesynthese. org. Biomol. Chem. 2, 1965–1966 (2004).

Wang, J., Xie, J. & Schultz, P.G. Een genetisch gecodeerd fluorescerend aminozuur. J. Ben. Chem. Soc. 128, 8738–8739 (2006).

Kielland, N., Vendrell, M., Lavilla, R. & Chang, Y.-T. Histamine in levende basofielen en macrofagen in beeld brengen met een fluorescerend mesoionzuurfluoride. Chem. gemeenschappelijk. 48, 7401–7403 (2012).

Weiss, J.T. et al. Extracellulaire palladium-gekatalyseerde dealkylering van 5-fluor-1-propargyl-uracil als een bioorthogonaal geactiveerde prodrugbenadering. nat. gemeenschappelijk. 5, 3277–3285 (2014).

Ramil, C. P. & Lin, Q. Photoclick-chemie: een fluorogene, door licht getriggerde in vivo ligatiereactie. Curr. Opin. Chem. Biol. 21, 89–95 (2014).

Devaraj, N.K. De toekomst van bioorthogonale chemie. ACS Cent. Wetenschap. 4, 952–959 (2018).

de Moliner, F., Kielland, N., Lavilla, R. & Vendrell, M. Moderne synthetische wegen voor de bereiding van functionele fluoroforen. Ange. Chem. Int. Ed. 56, 3758–3769 (2017).

Teale, F.W. & Weber, G. Ultraviolette fluorescentie van de aromatische aminozuren. Biochem. J. 65, 476–482 (1957).

Ghisaidoobe, A. B. T. & Chung, S. J. Intrinsieke tryptofaanfluorescentie bij de detectie en analyse van eiwitten: een focus op Förster-resonantie-energieoverdrachtstechnieken. Int. J. Mol. Wetenschap. 15, 22518–22538 (2014).

Merkel, L., Hoesl, M.G., Albrecht, M., Schmidt, A. & Budisa, N. Blauwe fluorescerende aminozuren als in vivo bouwstenen voor eiwitten. ChemBioChem 11, 305–314 (2010).

Talukder, P. et al. Cyanotryptofanen als nieuwe fluorescerende sondes voor het bestuderen van eiwitconformatieveranderingen en DNA-eiwitinteractie. Biochemie 54, 7457–7469 (2015).

Hilaire, M.R. et al. Blauw fluorescerend aminozuur voor biologische spectroscopie en microscopie. Proc. Natl Acad. Wetenschap. VS 114, 6005–6009 (2017). Klein analoog van een natuurlijk voorkomend aminozuur dat zich gedraagt ​​als een niet-verstorende bouwsteen voor de bereiding van fluorescerende peptiden.

Zhang, K. et al. Synthese en toepassing van het blauw fluorescerende aminozuur l-4-cyanotryptofaan om peptide-membraan-interacties te beoordelen. Chem. gemeenschappelijk. 55, 5095–5098 (2019).

Winn, M., Francis, D. & Micklefield, J. De novo biosynthese van "niet-natuurlijke" thaxtomin-fytotoxinen. Ange. Chem. Int. Ed. 57, 6830–6833 (2018).

Boville, C.E., Romney, D.K., Almhjell, P.J., Sieben, M. & Arnold, F.H. Verbeterde synthese van 4-cyanotryptofaan en andere tryptofaan-analogen in waterig oplosmiddel met behulp van varianten van TrpB uit Thermotoga maritima. J.Org. Chem. 83, 7447–7452 (2018).

Talukder, P., Chen, S., Arce, P.M. & Hecht, S.M. Efficiënte asymmetrische synthese van tryptofaan-analogen met bruikbare fotofysische eigenschappen. org. Let. 16, 556–559 (2014).

Wen, J. et al. Sterk N2-selectieve koppeling van 1,2,3-triazolen met indol en pyrrool. Chem. EUR. J. 20, 974–978 (2014).

Williams, T.J., Reay, A.J., Whitwood, A.C. & Fairlamb, I.J.S. Een milde en selectieve Pd-gemedieerde methodologie voor de synthese van zeer fluorescerende 2-arylateerde tryptofaan en tryptofaan-bevattende peptiden: een katalytische rol voor Pd 0 nanodeeltjes? Chem. gemeenschappelijk. 50, 3052–3054 (2014).

Bartoccini, F., Bartolucci, S., Mari, M. & Piersanti, G. Een eenvoudige, modulaire synthese van C4-gesubstitueerde tryptofaanderivaten. org. Biomol. Chem. 14, 10095–10100 (2016).

Talukder, P. et al. Op tryptofaan gebaseerde fluoroforen voor het bestuderen van conformatieveranderingen van eiwitten. Bioorg. Med. Chem. 22, 5924–5934 (2014).

Chen, S. et al. Fluorescerende bifenylderivaten van fenylalanine geschikt voor eiwitmodificatie. Biochemie 52, 8580–8589 (2013).

Chen, S. et al. Detectie van conformationele verandering van dihydrofolaatreductase door FRET met behulp van twee fluorescerende aminozuren. J. Ben. Chem. Soc. 135, 12924–12927 (2013).

Maity, J., Honcharenko, D. & Strömberg, R. Synthese van fluorescerende d-aminozuren met 4-acetamidobifenyl en 4-N,N-dimethylamino-1,8-naftaalimido bevattende zijketens. Tetraëder Lett. 56, 4780–4783 (2015).

Cheruku, P. et al. Tyrosine-afgeleide stimuli reagerende, fluorescerende aminozuren. Chem. Wetenschap. 6, 1150–1158 (2015). Een toolbox van op tyrosine gebaseerde FlAA's met instelbare emissie en omkeerbare pH- en redoxreacties, die potentieel voor biosensing-toepassingen aantonen.

Bylińska, I., Guzow, K., Wójcik, J. & Wiczk, W. Nieuwe niet-protienogene fluorescerende aminozuren: benzoxazol-5-yl-alaninederivaten die acetyleeneenheid bevatten. Synthese, spectrale en fotofysische eigenschappen. J. Fotochem. Fotobiol. Een Chem. 364, 679–685 (2018).

Hoppmann, C., Alexiev, U., Irran, E. & Rück-Braun, K. Synthese en fluorescentie van xanthon-aminozuren. Tetraëder Lett. 54, 4585–4587 (2013).

Speight, L.C. et al. Efficiënte synthese en in vivo opname van acridon-2-ylalanine, een fluorescerend aminozuur voor de hele levensduur en studies van Förster-resonantie-energieoverdracht/luminescentieresonantie-energieoverdracht. J. Ben. Chem. Soc. 135, 18806–18814 (2013).

Mendive-Tapia, L. et al. Bereiding van een Trp-BODIPY fluorogeen aminozuur om peptiden te labelen voor verbeterde live-cel fluorescentiebeeldvorming. nat. Protoc. 12, 1588–1619 (2017).

Subiros-Funosas, R. et al. Fluorogeen Trp (redBODIPY) cyclopeptide gericht op keratine 1 voor beeldvorming van agressieve carcinomen. Chem. Wetenschap. 11, 1368–1374 (2020). Ontwikkeling van een optisch verbeterde Trp-redBODIPY en validatie in cyclische peptiden voor beeldvorming van agressieve carcinomen.

Terrey, M.J., Holmes, A., Perry, C.C. & Cross, W.B.C-H-olefinering van tryptofaanresiduen in peptiden: controle van residuselectiviteit en peptide-aminozuurverknoping. org. Let. 21, 7902–7907 (2019).

Wang, W., Lorion, M. M., Martinazzoli, O. & Ackermann, L. BODIPY-peptidelabeling door C (sp3) -H-activering in een laat stadium. Ange. Chem. Int. Ed. 57, 10554–10558 (2018).

Schischko, A. et al. Late-stage peptide C-H-alkylering voor bioorthogonale C-H-activering met vaste-fase-peptidesynthese. nat. gemeenschappelijk. 10, 3553 (2019).

Pereira, G., Vilaça, H. & Ferreira, P.M.T. Synthese van nieuwe β-amidodehydroaminoboterzuurderivaten en van nieuwe tyrosinederivaten met behulp van door koper gekatalyseerde C-N- en C-O-koppelingsreacties. Aminozuren 44, 335–344 (2013).

Bag, S. S., Jana, S. & Pradhan, M. K. Synthese, fotofysische eigenschappen van triazolyl-donor / acceptorchromoforen versierde onnatuurlijke aminozuren: opname van een paar in Leu-enkefaline-peptide en toepassing van triazolylperyleen-aminozuur bij het detecteren van BSA. Bioorg. Med. Chem. 24, 3579–3595 (2016).

Benedetti, E., Veliz, A.B.E., Charpenay, M., Kocsis, L.S. & Brummond, K.M. Attachable solvatochrome fluoroforen en bioconjugatiestudies. org. Let. 15, 2578–2581 (2013).

Li, C. et al. Klik chemie aan fluorescerende amino-esters: synthese en spectroscopische studies. EUR. J.Org. Chem. 2010, 2395–2405 (2010).

Ferreira, P.M.T., Monteiro, L.S., Pereira, G., Castanheira, E.M.S. & Frost, C.G. Synthese van fluorescerende alanines door een rhodium-gekatalyseerde geconjugeerde toevoeging van arylboronzuren aan dehydroalaninederivaten. EUR. J.Org. Chem. 2013, 550–556 (2013).

Hsu, Y.-P. et al. Volledig kleurenpalet van fluorescerende d-aminozuren voor in situ labeling van bacteriële celwanden. Chem. Wetenschap. 8, 6313–6321 (2017).

Häußler, D. & Gütschow, M. Fluorescerend gelabelde aminozuren als bouwstenen voor bioactieve moleculen. Synthese 48, 245–255 (2016).

Kuru, E., Tekkam, S., Hall, E., Brun, Y. V. & Van Nieuwenhze, M. S. Synthese van fluorescerende d-aminozuren en hun gebruik voor het onderzoeken van peptidoglycaansynthese en bacteriegroei in situ. nat. Protoc. 10, 33–52 (2015).

Katritzky, A.R., Ozcan, S. & Todadze, E. Synthese en fluorescentie van het nieuwe omgevingsgevoelige fluorofoor 6-chloor-2,3-naftalimidederivaat. org. Biomol. Chem. 8, 1296–1300 (2010).

Esteves, C.I.C., Silva, A.M.F., Raposo, M.M.M. & Costa, S.P.G. Onnatuurlijke benz-X-azolyl-asparaginederivaten als nieuwe fluorescerende aminozuren: synthese en fotofysische karakterisering. tetraëder 65, 9373–9377 (2009).

Yokoo, H., Kagechika, H., Ohsaki, A. & Hirano, T. Een polariteitsgevoelig fluorescerend aminozuur en de opname ervan in peptiden voor de ratiometrische detectie van biomoleculaire interacties. ChemPlusChem 84, 1716–1719 (2019).

Shukla, L., Moodie, L.W.K., Kindahl, T. & Hedberg, C. Synthese en spectroscopische eigenschappen van gefluoreerde coumarinelysinederivaten. J.Org. Chem. 83, 4792–4799 (2018).

Bag, S. S. & De, S. Isothiocyanylalanine als een synthetisch tussenproduct voor de synthese van thioureaylalanines en daaropvolgende aminotetrazolylalanines. J.Org. Chem. 82, 12276–12285 (2017).

Mohite, A.R. & Bhat, R.G. Enantiozuivere synthese van zijketen-gemodificeerde α-aminozuren en 5-cis-alkylprolines. J.Org. Chem. 77, 5423–5428 (2012).

Fowler, L. S., Ellis, D. & Sutherland, A. Synthese van fluorescerende enon afgeleide α-aminozuren. org. Biomol. Chem. 7, 4309–4316 (2009).

Navo, C.D. et al. Celpenetrerende peptiden die fluorescerende d-cysteïnes bevatten. Chem. EUR. J. 24, 7991–8000 (2018).

Wörner, S., Rönicke, F., Ulrich, A.S. & Wagenknecht, H.-A. 4-aminophthalimide-aminozuren als kleine en omgevingsgevoelige fluorescerende probes voor transmembraanpeptiden. ChemBioChem 21, 618–622 (2020).

Xiang, Z. & Wang, L. Enantiospecifieke synthese van genetisch codeerbaar fluorescerend onnatuurlijk aminozuur l-3-(6-acetylnaftaleen-2-ylamino)-2-aminopropaanzuur. J.Org. Chem. 76, 6367–6371 (2011).

Zhao, Y., Pirrung, M.C. & Liao, J. Een fluorescerende aminozuursonde om de efficiëntie van peptideconjugatie aan glasoppervlakken te controleren voor microarrays met hoge dichtheid. Mol. BioSyst. 8, 879–887 (2012).

Arribat, M., Rémond, E., Clément, S., Lee, A.V.D. & Cavelier, F. Phospholyl (boraan) aminozuren en peptiden: stereoselectieve synthese en fluorescerende eigenschappen met grote Stokes-verschuiving. J. Ben. Chem. Soc. 140, 1028–1034 (2018).

Strizhak, A.V. et al. Tweekleurige fluorescerende l-aminozuurnabootsing van tryptofaan voor het onderzoeken van peptide-nucleïnezuurcomplexen. Bioconjugaat Chem. 23, 2434–2443 (2012). Eerste rapport van een op tyrosine gebaseerde FlAA met intramoleculaire protonoverdracht in aangeslagen toestand en hydratatiegevoelige dubbele emissie.

Postupalenko, V.Y. et al. Dual-fluorescentie l-aminozuur rapporteert insertie en oriëntatie van melittine peptide in celmembranen. Bioconjugaat Chem. 24, 1998–2007 (2013).

Sholokh, M. et al. Fluorescerend aminozuur dat intramoleculaire protonoverdracht in aangeslagen toestand ondergaat voor plaatsspecifieke sondering en beeldvorming van peptide-interacties. J. Fys. Chem. B 119, 2585–2595 (2015).

Taki, M., Yamazaki, Y., Suzuki, Y. & Sisido, M. Introductie van een zeer fotoduurzaam en door een laser prikkelbaar fluorescerend aminozuur in een peptide als FRET-acceptor voor detectie van proteasesplitsing. Chem. Let. 39, 818–819 (2010).

Bell, J.D. et al. Synthese en fotofysische eigenschappen van van benzotriazool afgeleide onnatuurlijke α-aminozuren. J.Org. Chem. 84, 10436–10448 (2019).

Gilfillan, L., Artschwager, R., Harkiss, AH, Liskamp, ​​RMJ & Sutherland, A. Synthese van pyrazool met α-aminozuren via een sterk regioselectieve condensatie/aza-Michael-reactie van β-aryl α,β-onverzadigde ketonen . org. Biomol. Chem. 13, 4514–4523 (2015).

Harkiss, A.H., Bell, J.D., Knuhtsen, A., Jamieson, A.G. & Sutherland, A. Synthese en fluorescerende eigenschappen van -pyridyl-α-aminozuren. J.Org. Chem. 84, 2879–2890 (2019).

Bell, J.D. et al. Conformationeel rigide pyrazolochinazoline--aminozuren: door één en twee fotonen geïnduceerde fluorescentie. Chem. gemeenschappelijk. 56, 1887–1890 (2020).

Häußler, D. & Gütschow, M. Synthese van een fluorescerend gelabeld bisbenzamidine dat de centrale (6,7-dimethoxy-4-coumaryl) alanine-bouwsteen bevat. Heteroat. Chem. 26, 367–373 (2015).

Koopmans, T., van Haren, M., van Ufford, LQ, Beekman, JM & Martin, NI Een beknopte voorbereiding van het fluorescerende aminozuur l-(7-hydroxycoumarine-4-yl) ethylglycine en uitbreiding van zijn bruikbaarheid in vaste fase peptide synthese. Bioorg. Med. Chem. 21, 553–559 (2013).

Moodie, L.W.K., Chammaa, S., Kindahl, T. & Hedberg, C. Palladium-gemedieerde benadering van cumarine-gefunctionaliseerde aminozuren. org. Let. 19, 2797–2800 (2017).

Fernandez, A., Thompson, E.J., Pollard, J.W., Kitamura, T. & Vendrell, M. Een fluorescent activeerbare AND-gate chemokine CCL2 maakt in vivo detectie van metastase-geassocieerde macrofagen mogelijk. Ange. Chem. Int. Ed. 58, 16894–16898 (2019).

Joshi, P. N. & Rai, V. Single-site labeling van histidine in eiwitten, on-demand reversibiliteit en spoorloze metaalvrije eiwitzuivering. Chem. gemeenschappelijk. 55, 1100–1103 (2019).

Cheng, M.H.Y., Savoie, H., Bryden, F. & Boyle, R.W. Een handige methode voor meerkleurige labeling van eiwitten met BODIPY-fluoroforen via tyrosineresiduen. Fotochem. Fotobiol. Wetenschap. 16, 1260–1267 (2017).

Zhao, C. et al. Zoeken naar de optimale fluorofoor om antimicrobiële peptiden te labelen. ACS kam. Wetenschap. 18, 689–696 (2016).

Vendrell, M. et al. Biotine-ergopeptide-sondes voor dopamine-receptoren. J. Med. Chem. 54, 1080–1090 (2011).

Palomo, J. M. Vaste-fase peptidesynthese: een overzicht gericht op de bereiding van biologisch relevante peptiden. RSC Adv. 4, 32658–32672 (2014).

Sainlos, M., Iskenderian, W.S. & Imperiali, B. Een algemene screeningstrategie voor op peptiden gebaseerde fluorogene liganden: probes voor dynamische studies van PDZ-domein-gemedieerde interacties. J. Ben. Chem. Soc. 131, 6680–6682 (2009). Baanbrekend werk aan solvatochrome ftaalimide-aminozuren en hun integratie in peptidestructuren om dynamische eiwit-eiwitinteracties te bestuderen.

Loving, G. & Imperiali, B. Een veelzijdige aminozuuranaloog van de solvatochrome fluorofoor 4-N,N-dimethylamino-1,8-naftalimide: een krachtig hulpmiddel voor de studie van dynamische eiwitinteracties. J. Ben. Chem. Soc. 130, 13630–13638 (2008).

Wang, W. et al. Een fluorogene peptide-probe ontwikkeld door in vitro selectie met behulp van tRNA dat een fluorogeen aminozuur draagt. Chem. gemeenschappelijk. 50, 2962–2964 (2014).

Wang, W. et al. Fluorogene versterking van een in vitro geselecteerd peptideligand door vervanging van een fluorescerende groep. Anaal. Chem. 88, 7991–7997 (2016).

Heru, C., Jurgen, S., Tino, Z. & Horst, A. Fluorescerende analogen van het insect-neuropeptide helicokinine I: synthese, fotofysische karakterisering en biologische activiteit. prot. Pep. Let. 17, 431–436 (2010).

Manandhar, Y. et al. In vitro selectie van een peptide-aptameer dat de fluorescentie verandert als reactie op verotoxine. Biotechnologie. Let. 37, 619–625 (2015).

Newton, L.D., Pascu, S.I., Tyrrell, R.M. & Eggleston, I.M. Ontwikkeling van een op peptiden gebaseerde fluorescente sonde voor biologische heemmonitoring. org. Biomol. Chem. 17, 467–471 (2019).

Zhao, C., Mendive-Tapia, L. & Vendrell, M. Fluorescerende peptiden voor beeldvorming van schimmelcellen. Boog. Biochem. Biofysica. 661, 187–195 (2019).

Mendive-Tapia, L. et al. Spacer-vrije BODIPY-fluorogenen in antimicrobiële peptiden voor directe beeldvorming van schimmelinfecties in menselijk weefsel. nat. gemeenschappelijk. 7, 10940 (2016). Eerste rapport van Trp-BODIPY als een fluorogeen aminozuur om peptiden niet-invasief te labelen voor beeldvorming van levende cellen en ex vivo weefsel.

Akram, A.R. et al. Verbeterde aviditeit van een multivalent fluorescerend antimicrobieel peptide maakt detectie van pathogenen in een menselijk longmodel mogelijk. Wetenschap. Rep. 9, 8422 (2019).

Subiros-Funosas, R. et al. Een Trp-BODIPY cyclisch peptide voor fluorescentielabeling van apoptotische lichamen. Chem. gemeenschappelijk. 53, 945–948 (2017).

Ge, J., Li, L. & Yao, S. Q. Een zelf-immobiliserend en fluorogeen onnatuurlijk aminozuur dat fosfotyrosine nabootst. Chem. gemeenschappelijk. 47, 10939–10941 (2011).

TB, K.C. et al. Wasvrije en selectieve beeldvorming van epitheliale celadhesiemolecule (EpCAM) die cellen tot expressie brengt met fluorogene peptideliganden. Biochem. Biofysica. Onderzoek gemeenschappelijk. 500, 283–287 (2018).

Maeno, T. et al. Gerichte levering van fluorogene peptide-aptameren in levende microalgen door femtoseconde laserfotoporatie bij eencellige resolutie. Wetenschap. Rep. 8, 8271 (2018).

Egan, A.J.F., Cleverley, R.M., Peters, K., Lewis, R.J. & Vollmer, W. Regulatie van bacteriële celwandgroei. FEBS J. 284, 851–867 (2017).

Dörr, T., Moynihan, P. J. & Mayer, C. Bacteriële celwandstructuur en dynamiek. Voorkant. microbiologisch. 10, 2051 (2019).

Radkov, A.D., Hsu, Y.-P., Booher, G. & VanNieuwenhze, M. S. Beeldvorming van bacteriële celwandbiosynthese. Ann. ds. Biochem. 87, 991–1014 (2018).

Hsu, Y.-P., Booher, G., Egan, A., Vollmer, W. & VanNieuwenhze, M.S. d - Aminozuurderivaten als in situ-sondes voor het visualiseren van bacteriële peptidoglycaanbiosynthese. acc. Chem. Onderzoek 52, 2713–2722 (2019).

de Pedro, M.A., Quintela, J.C., Höltje, J.V. & Schwarz, H. Murein segregatie in Escherichia coli. J. Bacteriol. 179, 2823–2834 (1997).

Cava, F., de Pedro, M.A., Lam, H., Davis, B.M. & Waldor, M.K. Verschillende routes voor modificatie van de bacteriële celwand door niet-canonieke d-aminozuren. EMBO J. 30, 3442–3453 (2011).

Lupoli, T.J. et al. Door transpeptidase gemedieerde opname van d-aminozuren in bacterieel peptidoglycaan. J. Ben. Chem. Soc. 133, 10748–10751 (2011).

Siegrist, M.S. et al. d - Chemische verslaggevers van aminozuren onthullen de peptidoglycaandynamiek van een intracellulair pathogeen. ACS Chem. Biol. 8, 500–505 (2013).

Kuru, E. et al. In situ sonderen van nieuw gesynthetiseerd peptidoglycaan in levende bacteriën met fluorescerende d-aminozuren. Ange. Chem. Int. Ed. 51, 12519–12523 (2012). Ontwikkeling van een gereedschapskist van fluorescent NS -aminozuren voor het labelen van peptidoglycanen en het volgen van bacteriële celwandgroei.

Liechti, G.W. et al. Een nieuwe metabole celwandlabelingmethode onthult peptidoglycaan in Chlamydia trachomatis. Natuur 506, 507–510 (2014).

Hudak, J.E., Alvarez, D., Skelly, A., von Andrian, U.H. & Kasper, D.L. Het verlichten van vitale oppervlaktemoleculen van symbionten in gezondheid en ziekte. nat. microbiologisch. 2, 17099 (2017).

Wang, W. et al. Beoordeling van de levensvatbaarheid van getransplanteerde darmmicrobiota door sequentiële tagging met op d-aminozuur gebaseerde metabole sondes. nat. gemeenschappelijk. 10, 1317 (2019).

Hu, F. et al. Visualisatie en in situ ablatie van intracellulaire bacteriële pathogenen door middel van metabole labeling. Ange. Chem. Int. Ed. https://doi.org/10.1002/anie.201910187 (2019).

Kuru, E. Mechanismen van opname voor d-aminozuursondes die gericht zijn op peptidoglycan-biosynthese. ACS Chem. Biol. 14, 2745–2756 (2019).

Kuru, E. et al. Fluorescerende d-aminozuren onthullen bicellulaire celwandmodificaties die belangrijk zijn voor Bdellovibrio bacteriovorus predatie. nat. microbiologisch. 2, 1648–1657 (2017).

Morales Angeles, D. et al. Pentapeptide-rijk peptidoglycaan aan de Bacillus subtilis celdelingsplaats. Mol. microbiologisch. 104, 319–333 (2017).

Baranowski, C. et al. Rijping Mycobacterium smegmatis peptidoglycaan vereist niet-canonieke crosslinks om vorm te behouden. eLife 7, e37516 (2018).

Bisson-Filho, A.W. et al. Treadmilling door FtsZ-filamenten stimuleert de peptidoglycaansynthese en bacteriële celdeling. Wetenschap 355, 739–743 (2017).

Yang, X. et al. GTPase-activiteit gekoppelde loopband van de bacteriële tubuline FtsZ organiseert septumcelwandsynthese. Wetenschap 355, 744–747 (2017).

Liechti, G. et al. Ziekmakend Chlamydia missen een klassieke sacculus, maar synthetiseren een smalle peptidoglycaanring in het midden van de cel, gereguleerd door MreB, voor celdeling. PLoS Pathog. 12, e1005590 (2016).

Hsu, Y.-P. et al. Fluorogene d-aminozuren maken realtime monitoring van peptidoglycan-biosynthese en transpeptidatie-assays met hoge doorvoer mogelijk. nat. Chem. 11, 335–341 (2019). Rotor-fluorogeen NS -aminozuren voor realtime visualisatie van transpeptidasereacties en high-throughput screening van antibacteriële geneesmiddelen.

Rodriguez, E.A. et al. De groeiende en gloeiende gereedschapskist van fluorescerende en fotoactieve eiwitten. TrendsBiochem. Wetenschap. 42, 111–129 (2017).

Jing, C. & Cornish, V. W. Chemische tags voor het labelen van eiwitten in levende cellen. acc. Chem. Onderzoek 44, 784–792 (2011).

Spicer, C.D. & Davis, B.G. Selectieve chemische eiwitmodificatie. nat. gemeenschappelijk. 5, 4740 (2014).

Kajihara, D. et al. FRET-analyse van eiwitconformatieverandering door positiespecifieke opname van fluorescerende aminozuren. nat. Methoden: 3, 923–929 (2006).

Goto, Y., Katoh, T. & Suga, H. Flexizymes voor herprogrammering van genetische code. nat. Protoc. 6, 779–790 (2011).

Lang, K. & Chin, J. W. Cellulaire opname van onnatuurlijke aminozuren en bioorthogonale labeling van eiwitten. Chem. ds. 114, 4764–4806 (2014).

Young, D. D. & Schultz, P. G. Spelen met de moleculen van het leven. ACS Chem. Biol. 13, 854–870 (2018).

Chin, J.W. Uitbreiding en herprogrammering van de genetische code van cellen en dieren. Ann. ds. Biochem. 83, 379–408 (2014).

Chin, J.W. Uitbreiding en herprogrammering van de genetische code. Natuur 550, 53–60 (2017).

Dumas, A., Lercher, L., Spicer, C.D. & Davis, B.G. Het ontwerpen van logische codon-hertoewijzing - uitbreiding van de chemie in de biologie. Chem. Wetenschap. 6, 50–69 (2015).

Fredens, J. et al. Totale synthese van Escherichia coli met een gehercodeerd genoom. Natuur 569, 514–518 (2019).

Wang, K. et al. Geoptimaliseerde orthogonale vertaling van onnatuurlijke aminozuren maakt spontane dubbele labeling van eiwitten en FRET mogelijk. nat. Chem. 6, 393–403 (2014).

Sachdeva, A., Wang, K., Elliott, T. & Chin, J.W. Gecoördineerde, snelle, kwantitatieve en plaatsspecifieke dubbele labeling van eiwitten. J. Ben. Chem. Soc. 136, 7785–7788 (2014).

Lampkowski, J.S., Uthappa, D.M. & Young, D.D. Plaatsspecifieke opname van een fluorescerend onnatuurlijk terfenyl-aminozuur. Bioorg. Med. Chem. Let. 25, 5277–5280 (2015).

Kuhn, S. M., Rubini, M., Müller, M.A. & Skerra, A. Biosynthese van een fluorescerend eiwit met extreme pseudo-Stokes-verschuiving door een genetisch gecodeerd niet-natuurlijk aminozuur buiten de fluorofoor te introduceren. J. Ben. Chem. Soc. 133, 3708–3711 (2011).

Lacey, V.K. et al. Een fluorescerende reporter van de fosforyleringsstatus van het substraateiwit STAT3. Ange. Chem. Int. Ed. 50, 8692–8696 (2011).

Amaro, M. et al. Locatiespecifieke analyse van eiwithydratatie op basis van onnatuurlijke aminozuurfluorescentie. J. Ben. Chem. Soc. 137, 4988–4992 (2015).

Steinberg, X. et al. Conformationele dynamiek in TRPV1-kanalen gerapporteerd door een gecodeerd cumarine-aminozuur. eLife 6, e28626 (2017).

Luo, J. et al. Genetisch gecodeerde optochemische sondes voor gelijktijdige fluorescentierapportage en lichtactivering van eiwitfunctie met excitatie met twee fotonen. J. Ben. Chem. Soc. 136, 15551–15558 (2014).

Wan, W., Tharp, J.M. & Liu, W.R. Pyrrolysyl-tRNA-synthetase: een gewoon enzym maar een uitstekend hulpmiddel voor het uitbreiden van genetische code. Biochim. Biofysica. Acta 1844, 1059–1070 (2014).

Srinivasan, G., James, C. M. & Krzycki, J. A. Pyrrolysine gecodeerd door UAG in archaea: opladen van een UAG-decoderend gespecialiseerd tRNA. Wetenschap 296, 1459–1462 (2002).

Elliott, T.S. et al. Proteoomlabeling en eiwitidentificatie in specifieke weefsels en in specifieke ontwikkelingsstadia bij een dier. nat. Biotechnologie. 32, 465–472 (2014).

Summerer, D. et al. Een genetisch gecodeerd fluorescerend aminozuur. Proc. Natl Acad. Wetenschap. VS 103, 9785–9789 (2006).

Lee, H.S., Guo, J., Lemke, E.A., Dimla, R.D. & Schultz, P.G. Genetische opname van een kleine, milieugevoelige, fluorescerende probe in eiwitten in Saccharomyces cerevisiae. J. Ben. Chem. Soc. 131, 12921–12923 (2009). Baanbrekend werk aan de genetische codering van het milieugevoelige aminozuur ANAP in eiwitstructuren.

Chatterjee, A., Guo, J., Lee, H.S. & Schultz, P.G. Een genetisch gecodeerde fluorescerende sonde in zoogdiercellen. J. Ben. Chem. Soc. 135, 12540–12543 (2013).

Chen, R. F. Fluorescentie van dansyl-aminozuren in organische oplosmiddelen en eiwitoplossingen. Boog. Biochem. Biofysica. 120, 609–620 (1967).

Kalstrup, T. & Blunck, R. Dynamiek van interne porieopening in Kv kanalen gesondeerd door een fluorescerend onnatuurlijk aminozuur. Proc. Natl Acad. Wetenschap. VS 110, 8272–8277 (2013). De opname van ANAP in eiwitten maakte het mogelijk om het poortmechanisme van spanningsafhankelijke kaliumkanalen te onderzoeken.

Sakata, S., Jinno, Y., Kawanabe, A. & Okamura, Y. Spanningsafhankelijke beweging van het katalytische gebied van spanningsgevoelige fosfatase gevolgd door een fluorescerend aminozuur. Proc. Natl Acad. Wetenschap. VS 113, 7521–7526 (2016).

Park, S.-H., Ko, W., Lee, H.S. & Shin, I. Analyse van eiwit-eiwitinteractie in een enkele levende cel met behulp van een FRET-systeem op basis van genetische code-expansietechnologie. J. Ben. Chem. Soc. 141, 4273–4281 (2019).

Preciado, S. et al. Synthese en biologische evaluatie van een post-synthetisch gemodificeerd diketopiperazine op basis van Trp. MedChemComm 4, 1171–1174 (2013).

Mendive-Tapia, L. et al. Nieuwe peptide-architecturen door C-H-activering tussen tryptofaan-fenylalanine/tyrosine-residuen. nat. gemeenschappelijk. 6, 7160 (2015).

Chen, X. et al. Histidine-specifieke peptidemodificatie via door zichtbaar licht bevorderde C-H-alkylering. J. Ben. Chem. Soc. 141, 18230–18237 (2019).

Peciak, K., Laurine, E., Tommasi, R., Choi, J.-W. & Brocchini, S. Plaatsselectieve eiwitconjugatie bij histidine. Chem. Wetenschap. 10, 427–439 (2019).

Ban, H., Gavrilyuk, J. & Barbas, C.F. Tyrosine-bioconjugatie door waterige ene-type reacties: een klikachtige reactie voor tyrosine. J. Ben. Chem. Soc. 132, 1523–1525 (2010).

Tilley, S.D. & Francis, M.B. Tyrosine-selectieve eiwitalkylering met behulp van π-allylpalladiumcomplexen. J. Ben. Chem. Soc. 128, 1080–1081 (2006).

Benson, S. et al. SCOTfluors: kleine, conjugeerbare, orthogonale en afstembare fluoroforen voor in vivo beeldvorming van celmetabolisme. Ange. Chem. Int. Ed. 58, 6911–6915 (2019).

Su, L. et al. Cu(I)-gekatalyseerd 6-endo-graven cyclisatie van terminale alkynen, 2-broomarylketonen en amiden naar 1-naftylamines: toepassingen en fotofysische eigenschappen. J. Ben. Chem. Soc. 141, 2535–2544 (2019).

Mellanby, R.J. et al. Tricarbocyanine N-triazolen: de eerste keus voor nabij-infraroodbeeldvorming op lange termijn van immuuncellen in vivo. Chem. Wetenschap. 9, 7261–7270 (2018).

Cosco, E.D. et al. Flavylium polymethine fluoroforen voor nabij- en kortegolf infrarood beeldvorming. Ange. Chem. Int. Ed. 56, 13126–13129 (2017).

Tang, J. et al. Fluorescentieschakelaar met één atoom: een algemene benadering van door zichtbaar licht geactiveerde kleurstoffen voor biologische beeldvorming. J. Ben. Chem. Soc. 141, 14699–14706 (2019).

Zheng, Q. et al. Rationeel ontwerp van fluorogene en spontaan knipperende labels voor beeldvorming met superresolutie. ACS Cent. Wetenschap. 5, 1602–1613 (2019).

Raymo, F. M. Fotoactiveerbare synthetische fluoroforen. Fys. Chem. Chem. Fys. 15, 14840–14850 (2013).

Zhang, Y., Tang, S., Sansalone, L., Baker, J.D. & Raymo, F.M. Een fotoschakelbare fluorofoor voor de realtime monitoring van dynamische gebeurtenissen in levende organismen. Chem. EUR. J. 22, 15027–15034 (2016).

Hendricks, J.A. et al. Synthese van [ 18 F]BODIPY: bifunctionele reporter voor hybride optische/positron emissie tomografie beeldvorming. Ange. Chem. Int. Ed. 51, 4603–4606 (2012).

Zhou, E.Y., Knox, H.J., Liu, C., Zhao, W. & Chan, J. Een conformationeel beperkt aza-BODIPY-platform voor stimulus-responsieve sondes met verbeterde fotoakoestische eigenschappen. J. Ben. Chem. Soc. 141, 17601–17609 (2019).

Onogi, S. et al. In situ real-time beeldvorming van zelfgesorteerde supramoleculaire nanovezels. nat. Chem. 8, 743–752 (2016).

Beesley, J.L. & Woolfson, D.N. Het de novo-ontwerp van α-helix-peptiden voor supramoleculaire zelfassemblage. Curr. Opin. Biotechnologie. 58, 175–182 (2019).

Davis, L. & Greiss, S. Genetische codering van onnatuurlijke aminozuren in C. elegans. Methoden Mol. Biol. 1728, 389–408 (2018).

Bridge, T. et al. Plaatsspecifieke codering van fotoactiviteit in antilichamen maakt door licht gemedieerde antilichaam-antigeenbinding aan levende cellen mogelijk. Ange. Chem. Int. Ed. 58, 17986–17993 (2019).

Ren, T.-B. et al. Een algemene methode om Stokes-shift te vergroten door afwisselende vibronische structuren te introduceren. J. Ben. Chem. Soc. 140, 7716–7722 (2018).


3.1.2 Hydrolysereacties

Polymeren worden afgebroken tot monomeren in een proces dat bekend staat als: hydrolyse, wat 'water splijten' betekent. (Figuur 3.3). Tijdens deze reacties wordt het polymeer in twee componenten gebroken: het ene deel krijgt een waterstofatoom (H+) en het andere krijgt een hydroxylmolecuul (OH–) uit een gesplitst watermolecuul.

Afbeelding 3.3 In de hier getoonde hydrolysereactie wordt de disaccharide maltose afgebroken tot twee glucosemonomeren met toevoeging van een watermolecuul. Merk op dat deze reactie het omgekeerde is van de synthesereactie die wordt getoond in figuur 3.2.

Uitdrogings- en hydrolysereacties worden gekatalyseerd, of "versneld", door specifieke enzymen. Uitdrogingsreacties omvatten de vorming van nieuwe bindingen, waarvoor energie nodig is, terwijl hydrolysereacties bindingen verbreken en energie vrijgeven. Deze reacties zijn vergelijkbaar voor de meeste macromoleculen, maar elke monomeer- en polymeerreactie is specifiek voor zijn klasse. In ons lichaam wordt voedsel bijvoorbeeld gehydrolyseerd of afgebroken tot kleinere moleculen door katalytische enzymen in het spijsverteringsstelsel. Dit zorgt voor een gemakkelijke opname van voedingsstoffen door cellen in de darm. Elk macromolecuul wordt afgebroken door een specifiek enzym. Koolhydraten worden bijvoorbeeld afgebroken door amylase, sucrase, lactase of maltase. Eiwitten worden afgebroken door de enzymen pepsine en peptidase en door zoutzuur. Lipiden worden afgebroken door lipasen. De afbraak van deze macromoleculen levert energie voor cellulaire activiteiten.


Aminozuurdefinitie

Een aminozuur is een type organisch zuur dat een functionele carboxylgroep (-COOH) en een functionele aminegroep (-NH bevat)2) evenals een zijketen (aangeduid als R) die specifiek is voor het individuele aminozuur. De elementen die in alle aminozuren worden aangetroffen, zijn koolstof, waterstof, zuurstof en stikstof, maar hun zijketens kunnen ook andere elementen bevatten.

De stenonotatie voor aminozuren kan een afkorting van drie letters of een enkele letter zijn. Valine kan bijvoorbeeld worden aangegeven met V of val histidine is H of his.

Aminozuren kunnen op zichzelf functioneren, maar werken vaker als monomeren om grotere moleculen te vormen. Door een paar aminozuren aan elkaar te koppelen, worden peptiden gevormd en een keten van vele aminozuren wordt een polypeptide genoemd. Polypeptiden kunnen worden gemodificeerd en gecombineerd om eiwitten te worden.

Aanmaak van eiwitten

Het proces van het produceren van eiwitten op basis van een RNA-sjabloon wordt translatie genoemd. Het komt voor in de ribosomen van cellen. Er zijn 22 aminozuren betrokken bij de eiwitproductie. Deze aminozuren worden als proteïnogeen beschouwd. Naast de proteïnogene aminozuren zijn er enkele aminozuren die in geen enkel eiwit voorkomen. Een voorbeeld is de neurotransmitter gamma-aminoboterzuur. Doorgaans functioneren niet-eiwitogene aminozuren in het aminozuurmetabolisme.

De vertaling van genetische code omvat 20 aminozuren, die canonieke aminozuren of standaardaminozuren worden genoemd. Voor elk aminozuur fungeert een reeks van drie mRNA-residuen als codon tijdens translatie (de genetische code). De andere twee aminozuren die in eiwitten worden gevonden, zijn pyrrolysine en selenocysteïne. Deze zijn speciaal gecodeerd, meestal door een mRNA-codon dat anders als stopcodon fungeert.

Veel voorkomende spelfouten: aminozuur

Voorbeelden van aminozuren: lysine, glycine, tryptofaan


Structuur van 20 standaard aminozuren

1. Alanine – ala – A

2. Arginine – arg – R

3. Asparagine – asn – N

4. Asparaginezuur – asp – D

5. Cysteïne – cys – C

6. Glutamine – gln – Q

7. Glutaminezuur – glu – E

8. Glycine – gly – G

9. Histidine – zijn – H

10. Isoleucine – ile – I

11. Leucine – leu – L

12. Lysine – lys – K

13. Methionine – met – M

14. Fenylalanine – phe – F

15. Proline – pro – P

16. Serine – ser – S

17. Threonine – thr – T

18. Tryptofaan – trp – W

19. Tyrosine – tyr – Y

20. Valine – val – V


Eiwit

Eiwitten worden gevormd uit aminozuurresiduen (meer dan 100 aminozuren) die aan elkaar zijn gekoppeld door peptidebindingen. Chemisch, polymerisatie van aminozuren tot eiwit is een uitdrogingsreactie, ze hebben een hoog molecuulgewicht (meer dan 5000) colloïdaal van aard, niet- dialyseerbaar en hittelabiel. Elk eiwit heeft een unieke, nauwkeurig gedefinieerde aminozuursequentie, aminozuursequenties zijn om verschillende redenen belangrijk:

  • Kennis van de aminozuurvolgorde van eiwitten helpt bij het opruimen van het werkingsmechanisme (bijvoorbeeld het katalytische mechanisme van het enzym).
  • Verandering in de volgorde van aminozuren kan een abnormale functie en ziekte veroorzaken, b.v. Sikkelcelziekte.

Eiwitstructuur

Bindingen die verantwoordelijk zijn voor de eiwitstructuur zijn:

I. Covalente bindingen

  1. Peptidebindingen (Amidebindingen):De carboxylgroep van het ene aminozuur combineert met de aminogroep van een ander aminozuur (met de verwijdering van een molecuul water). Dit is een stijve binding, sterk, er kan geen rotatie van het eiwitmolecuul plaatsvinden rond deze binding (die C- en N-atomen verbindt), dus het stabiliseert de eiwitstructuur, deze binding vindt plaats in transformatie en alle 4 atomen liggen in hetzelfde vlak (dwz zijn coplanair).Peptidebindingen worden niet verbroken bij de denaturatie van eiwitten, d.w.z. bij blootstelling aan hitte of röntgenstraling of bij schudden kunnen ze worden gebroken door enzymatische werking of door sterke zuren of basen bij verhoogde temperatuur.
  2. Disulfidebindingen (-S-S-):Ze komen voor tussen 2 cysteïne-residuen in dezelfde polypeptideketen of in verschillende polypeptideketens, het is een zeer stabiele bong die bestand is tegen de omstandigheden die gebruikelijk zijn voor eiwitdenaturatie.

II. Niet-covalente bindingen

Dit zijn zwakke bindingen, die gemakkelijk kunnen worden gescheiden, maar de grote aantallen van deze bindingen in het eiwitmolecuul vormen samen de krachten die de eiwitvouwing bevorderen.

  1. Hydrogen bonds are formed when a sharing of hydrogen atom occurs between the hydrogen of -NH group and the carbonyl oxygen of different peptide bonds, hydrogen bonds may be formed between polar uncharged R groups e.g. -OH with each other or with water.
  2. Hydrophobic interactions:The non-polar side chains of neutral amino acids tend to be introduced to the inside of the protein molecule exposed to water, they are not true bonds but interactions that help to stabilize the protein structure.
  3. Electrostatic bonds (ionic interaction or salt bridge): These bonds occur between the charged group of side chains of amino acids, (NH3 + of basic amino acids and COO¯ of acidic amino acids)
    They are either:
    A. Repulsive: If the interactions between the side chains are of the same sign, [both are (+) or both are (-)].
    B. Attractive: If the interactions occur between side chains of different charges [i.e. one is (+) and the other is (-)].
The conformation of proteins (Orders of protein structure)

In its native form, protein molecule has a characteristic three-dimensional shape (primary, secondary, tertiary structure), which is required for its specific biological function or activity, proteins formed of two or more polypeptide chains have a quaternary structure.

Eiwitstructuur

1- Primary structure of proteins

This refers to the number and sequence of amino acids in the polypeptide chain or chains linked by peptide bonds, understanding of primary structures of proteins is important because many genetic diseases result with abnormal amino acid sequences. The amino acids sequences are read from N-terminal (amino acid number 1) to C-terminal ends of the peptide, the primary structure of proteins determines the secondary and tertiary structures which are essential for protein functions.

2- Secondary structure of proteins

Coiling, folding, or bending of the polypeptide chain leading to specific structure kept by interactions of amino acids close to each other in the sequence of the polypeptide chain, there are two main regular forms of secondary structure: α-helix and β-pleated sheets, other forms may be found.

3- Tertiary structure of proteins

It is the three-dimensional structure of each polypeptide chain, there are two main forms of tertiary structure: fibrous and globular types.

Domains are the functional and three-dimensional structural units of a polypeptide, folding of the peptide chain within a domain is independent of folding in other domains, thus each domain has the characteristics of a small compact globular protein, polypeptides that are greater than 200 amino acids generally consist of two or more domains,

The domains are usually connected with relatively flexible areas of protein. Interactions stabilizing tertiary structure include disulfide bonds, hydrophobic interactions, hydrogen bonds, and ionic interactions.

4- Quaternary structure of proteins

Certain polypeptides will aggregate to form one functional protein, proteins possess quaternary structure if they consist of 2 or more polypeptide chains, structurally identical, or totally unrelated united by non-covalent bonds (hydrogen, electrostatic bonds, and hydrophobic interaction), such proteins are termed oligomers, and the individual polypeptide chain is termed monomer or subunit, this protein will lose its function when the subunits are dissociated.
bijv. Hemoglobin is an example of protein present in the quaternary structure, it is a tetramer having 2α chains and 2β chains.

Denaturatie van eiwitten

It is the loss of native structure (natural conformation) of protein by many physical or chemical agents leading to changes in the secondary, tertiary, and quaternary structure of proteins due to rupture of the non-covalent bonds (hydrogen bonds, hydrophobic bonds, and electrostatic bonds and may be disulphide, but not peptide bonds), with loss of biological activity. Denaturation disrupts all orders of protein structure except the primary structure.


The D, L system

Glyceraldehyde contains a chiral carbon, and therefore, there are two enantiomers of this molecule. One is labeled the "L" form, and the other the "D" form. This is the frame of reference used to describe amino acid enantiomers as being either the "L" or "D" form

Even though the two enantiomers would seem to be essentially equivalent to each other, all common amino acids are found in the "L" enantiomer in living systems. When looking down the H-C, a bond towards the (C_) there is a mnemonic to identify the L-enantiomer of amino acids (note: in this view the three functional groups are pointing away from you, and not towards you the H atom is omitted for clarity - but it would be in front of the C)

Starting with the carbonyl functional group, and going clockwise around the (C_) of the L-enantiomer, the three functional groups spell out the word CORN. If you follow the above instructions, it will spell out CONR (a silly, meaningless word) for the D-enantiomer


Configuratie

Notice in Table (PageIndex<1>) that glycine is the only amino acid whose &alpha-carbon is niet chiral. Therefore, with the exception of glycine, the amino acids could theoretically exist in either the D- or the L-enantiomeric form and rotate plane-polarized light. As with sugars, chemists used L-glyceraldehyde as the reference compound for the assignment of absolute configuration to amino acids. Its structure closely resembles an amino acid structure except that in the latter, an amino group takes the place of the OH group on the chiral carbon of the L-glyceraldehyde and a carboxylic acid replaces the aldehyde. Modern stereochemistry assignments using the Cahn-Ingold-Prelog priority rules used ubiquitously in chemistry show that all of the naturally occurring chiral amino acids are S except Cys which is R.

We learned that all naturally occurring sugars belong to the D series. It is interesting, therefore, that nearly all known plant and animal proteins are composed entirely of L-amino acids. However, certain bacteria contain D-amino acids in their cell walls, and several antibiotics (e.g., actinomycin D and the gramicidins) contain varying amounts of D-leucine, D-phenylalanine, and D-valine.