2.4 Eiwit-eiwit/ligand reacties Flashcards
interacties van een eiwit
1) eiwit x eiwit = eiwit-eiwit-complex
= quaternaire structuur
oppervlakte:
- complementair (vorm & polariteit)
- meerdere & niet aaneensluitende oppervlakte
- scaffold-functie = multi-eiwitcomplex
2) eitwit x ligand = eiwit-ligand-complex
-> ligand = kleinere molecule
oppervlakte = actief centrum
- complementair
- groeve = cleft
- holte aan oppervlak = pocket
- holte in eiwit = cavity = internmicromileu
–> binding partnermolecule = vormverandering = induced fit
- of vorm veranderingen door posttransitionele modificaties van AZ
vormveranderingen = regulatie v/h eiwit
haemgroep
in Myob & Hb
-> geen rechtstreekse binding met O2: haemgroep = tussenstof
protoporfyrine
= 4 pyrroolringen verbonden door methylbruggen
- aromatisch
- vlakke structuur
- binding met O2 = rode kleur
- 2/4 pyrroolringen: propionaat (CH2-CH2-COO-) & methylgroepen
- 2/4 methyl- & vinylgroepen
Fe2+ ion heeft 6 bindingsmogelijkheden
- 4 stikstof atomen -> coördinatieve binding met Fe2+
–> nog 2 over
basis hemoglobine & myoglobine
hemoglobine Hb
- in rode bloedcellen
- transport O2 van longen -> cellen
- kan 4xO2 dragen
myoglobine Myob
- in skelet- & hartspiercellen
- transport in cellen naar mitochondrion
- kan 1xO2 dragen
myoglobine structuur
In spiercellen
cellen -> mitochondrion
Myob + O2 <=> Myob-O2
Eiwit
- 1 domein
- 153 AZ
- 8 a-helices (A-H) : all-a-klasse
Binding heemgroep
- tussen a-helix E & F
- positionering door propionaatgroepen
- Kd = 10^-14M
- F-helix histidine p93 = proxiale his
= 5e coördinatieve binding = Fe uit haemvlak - E-helix histidine p64 = distale his
–> maakt pocket voor O2 binding
= 6e coordinatieve binding = Fe opnieuw in haemvlak
= desoxymyob -> oxymyob
myoglobine affiniteit
partieeldrukken zuurstof pO2
buitenlucht: 760 torr
longen: 100 torr
perifere weefsels = spieren: 20 torr
perifere weefsels tijdens inspanningen: 10 torr
-> lage partieeldrukken = hoge affineit noodzakelijk voor goede werking
O2-dissociatiecurve = Y van pO2 t.o.v. myoglobine-zuurstofinteractie
Y=pO2/(pO2 + Kd)
Kd = 10^-14
–> hyperbolisch verloop
als Y=0,5=P50 dan pO2 = 2,8 torr
-> bij 20 torr nagenoeg alle myoglobine moleculen bezet
-> heel hoge affineit van myoglobine
functie & voorkomen Hemoglobine
In rode bloedcellen = erythrocyten
longen -> cellen
Hb + 4xO2 <=> Hb-4O2
opnemen in longen: pO2 = 100 torr
- hoge affiniet zuurstof bij hoge partieeldrukken
- afgeven in cellen: pO2 = 20 torr
- lage affiniet zuurstof bij lage partieeldrukken
= coöperatieve associatie & dissociatie O2xsubeenheden & extra ligand
tertiare & quaternaire structuur hemoglobine
Tetrameer
- 2 a-ketens: a1 & a2 ≠ a-helices
- 2 b-ketens: b1 & b2 ≠ b-vouwblad
a1xb1 = sterke binding
-> contact oppervlakte = 35AZ
a2xb2 = minder sterke binding
-> contact oppervlakte = 19AZ
desoxyhemoglobine
- elke keten met dezelfde conformatie als de myoglobine structuur in= globin fold
= dezelfde manier binding van O2 op haemgroep
oxyhemoglobine
- onderlinge coöperativteit = nieuwe eigenschappen
O2-dissociatiecurve hemoglobine
sigmoïdale curve
-> lagere affiniteit dan myoglobine = neemt minder rap op
longen = verzadigd: Y≈1
als Y=0,5=P50 -> pO2 = 26torr
-> geeft O2 af in de cellen Y=0,32
bindingsplaatsen O2 zijn niet onafhankelijk
desoxyhemoglobine = T-vorm
Fe ligt buiten haemvlak
-> binding O2
= verschuiving in haemvlak
= verschuiving proximaal-his in F-helix
= conformationele verandering geheel eiwit
= verandering affiniteit andere bindingsplaatsen
1e binding = meeste veranderingen = lage affiniteit
2-3-4 constant hogere affiniet = positieve coöperativiteit
–> eerste wordt vrijgelaten, volgende makkelijker vrijlaten
oxyhemoglobine = R-vorm
affiniteit T-vorm<R-vorm
effect 2,3-BPG
2,3-bisfosfoglyceraat
= anionische organische fosfaatverbinding
zelfde concentratie als hemoglobine in rode bloedcellen
-> bind op Hb met een verhouding 1/1
binding Hb
-> enkel in desoxy/T-vorm
- bind in centrale holte = 6 positieve zijtketens van de b-ketens
- bevordert de desoxyvorm
- verlaagt affiniteit
–> niet enkel onderlinge covalente krachten verbreken maar ook binding met 2,3-BPG
= binding andere plaats maar effect op oorspronkelijke binding
= allosterische factor
Foetaal Hb
HbF
- b-ketens vervangen door j-ketens
-> p143: His vervangen door Ser
= 2 positieve ladingen minder
= lagere affiniteit voor 2,3-BPG
= hogere affinieit O2
–> O2 bevorderd naar foetus
Bohr-effect
= verhoogde afgave van Hb door zuurstof tekort
= stijging in H+ & CO2
intense inspanning
1: zuurstof tekort
= andere vormen van energie omzettingen
= anaërobe verbranding
= productie van H+
= daling pH
2: C02 productie
= omzetting naar HCO3- & H+ door koolzuuranhydrase voor transport
= daling pH
in elke subeenheid zoutbrug Asp x His
-> daling pH 7,6->7,2
sterkere zoutbrug
= meer energie nodig voor verbinding
= lagere affiniteit (=R-vorm stabilisatie)
= meer O2 afgave
+
rechtstreekse binding C02 op N-terminus
= 10% CO2 transport
-> vorming carbamaatverbinding
= positieve ladingen -> negatieve ladingen
= zoutbruggen tussen a/b dimeren
= lagere affiniteit
= meer O2 afgave
Ziektebeelden Hb & Myob
- Koolstofmonoxide = CO
- Sikkelcelanemie
- thalassemie
Koolstofmonoxide vergiftiging
Koolstofmonoxide = CO
-> vervangt O2 op dezelfde bindingsplaatsen
-> Kd is 200x lager = lage concentratie is letaal
= verhindering zuurstof transport
