F0+F1 Primærstruktur og aminosyrer (+ intro)

Question 1

Primærstruktur

definition

Answer 1

Kovalent struktur (eks. aminosyresekvens, disulfidmønster og posttranslationelle modifikationer)

Question 2

Sekundær struktur

definition

Answer 2

Veldefinerede lokale konformationer af polypeptidkæden

Eks. alpha-helix, beta-foldebladsstruktur og -turn

Question 3

Tertiær struktur

definition

Answer 3

Overordnet topologi af en enkelt polypeptidkæde

Question 4

Kvarternær struktur

Answer 4

To eller flere peptidkæders (subunits) association

Question 5

Hopp proteiner

Answer 5

? (mange vekselvirkninger?)

Question 6

Gibbs fri energi ∆G

ligning

Answer 6

∆G = ∆H – T∆S

Question 7

∆H

Answer 7

Entalpi
Hvor meget varme der produceres eller optages ved en reaktion – jo større H,
“bindingsenergi”?

Question 8

∆S

Answer 8

Entropi

Ændring af orden i systemet – jo større S, jo mindre orden

Question 9

Negativ ∆G

Answer 9

Energimæssig favorabel reaktion, spontan.

Energi af produkterne er mindre end energien af reaktanterne: ∆G = ∆G(prod) – ∆G(reakt)

Question 10

∆G(D-N) = ?

Forskel i fri energi ml denatureret og nativt protein

Answer 10

∆G(D-N) = G(D) – G(N) = - RT ln Keq = ∆H – T∆S

Mange svage vekselvirkninger opvejer entropitab

Question 11

Bindingsenergi for hydrogenbindinger

[kJ/mol]

Answer 11

• 12 kJ/mol

Question 12

Bindingsenergi for elektrostatiske bindinger (ioniske interaktioner)
[kJ/mol]

Answer 12

• 21 kJ/mol

Question 13

Bindingsenergi for hydrofobe interaktioner (?)

[kJ/mol]

Answer 13

• 1 kJ/mol

Question 14

Proteinstabilitiet/gennemsnitlig ∆G

[kJ/mol]

Answer 14

25 - 60 kJ/mol

Question 15

Alpha carbon benævnes relativt til hvilken funktionel gruppe i en aminosyre? (nomenklatur)

Answer 15

Relativt til carboxylsyregruppen

Question 16

Dannelse af peptidkæden

Answer 16

Kondenseringsreaktion
R R
H3N – CH – C – OH + H – NH – CH – COO-

                      R                         R ––––>   H3N – CH – C – NH – CH – COO-   + H2O
                                || 
                                O

Question 17

Grupper i aminosyre (grundlæggende struktur)

Answer 17

Carboxylsyregruppe, aminogruppe og R gruppe

Question 18

5 vigtige egenskaber ved peptidbindingen

Answer 18

1. Dobbeltbindingskarakter via resonans/delokalisering af ladning (ca. 40%)
2. Er plan
3. Transkonfiguration
4. Rotation omkring enkeltbindinger på hver side af α-carbon
5. Stabilitet
   Ligevægtskonstant favoriserer hydrolyse (faktor 10^3-10^4)
   Reaktionshastigheden er dog så lav at den er fysiologisk stabil

Question 19

Φ vinkel

Answer 19

“Phi” vinklen er mellem N og Cα

Question 20

Ψ vinkel

Answer 20

“Psi” vinkler er mellem Cα og C

Question 21

Bindingsvinkel

Answer 21

Defineret af fire atomer
Distale atoms vinkel ift. proximale set i retning af den centrale binding
Positiv med uret

Question 22

Undtagelse for transkonfiguration

Answer 22

Prolin – ikke så stor forskel på cis og trans (energetisk? sterisk hindring mæssigt?)

Question 23

Rotamerer

Answer 23

Sidekædekonformationer med lav energi

Rotation omkring Chi?

Question 24

Placering af upolære aminosyrerester

Answer 24

Indre – stabiliseret af van der Waals

På overfladen fastfryser de vand – entropisk ufavoralt, hydrationsskal

Question 25

Placering af polære rester

Answer 25

Overflade og indre Hydrogenbinder med vand Hydrogenbinder med andre rester (utilfredsstillet hydrogendonor/-acceptor er dyrt)

Question 26

Placering af ladede rester

Answer 26

Typisk på overfladen (vekselvirker med vand o.a.) Vigtige for genkendelse af modsat ladede grupper på andre molekyler Uparret ladning er dyr

Question 27

Alifatiske rester (eksl. de aromatiske)

Answer 27

Methionin, Isoleucin, Leucin, Valin, Prolin, Alanin (og glycin)

Question 28

Glycin egenskaber

Answer 28

Stor bevægelsesfrihed, taber meget entropi ved fiksering | Giver hovedkædefleksibilitet og favoriserer derfor udfoldet tilstand

Question 29

Glycin egenskaber

Answer 29

Stor bevægelsesfrihed, taber meget entropi ved fiksering Giver hovedkædefleksibilitet og favoriserer derfor udfoldet tilstand af protein Dårlig i alpha helix

Question 30

Alanin egenskaber

Answer 30

Hyppig, simpel og ofte uskadelig (typisk brugt ved punktmutationsforsøg)

Question 31

Valin og isoleucin egenskaber

Answer 31

Forgrening ved Cβ, dårlig i alpha helix

Question 32

Gode kernedannere

Answer 32

Ala, Val, Ile og Leu pga. hydrofobe effekt

Question 33

Prolin egenskaber (4 ting)

Answer 33

Cyklisk Bryder alpha-helix H-bindingsmønster og laver knæk (ingen H bindingsmulighed pga. manglende amidhydrogen) Peptidbindingen er cis (normalt typisk trans) Kun én tilladt phi-binding (-60° ca.) – intet entropitab ved binding

Question 34

X og y akse i Ramachandran plot

Answer 34

X: Φ (phi) Y: Ψ (psi)

Question 35

Kvadrant i Ramahandran plot, hvor stort set kun Glycin ses

Answer 35

Nederste til højre (positiv Φ (phi), negativ Ψ (psi))

Question 36

Aromatiske rester

Answer 36

Phenylalanin, Tryptofan og Tyrosin

Question 37

Tryptofan egenskaber

Answer 37

Største velkendte aminosyre Absorbtionsmaksimum ved 280 nm Flourescens maksimum ved 348 nm

Question 38

Phenylalanin egenskaber

Answer 38

Mere upolær end øvrige aromater (Absorbtionsmaksimum ved 257 nm Flourescens maksimum ved 282 nm)

Question 39

Tyrosin egenskaber

Answer 39

Stærkere syre end serin pga. aromatisk ring (resonans) Absorbtionsmaksimum ved 275 nm Flourescens maksimum ved 303 nm

Question 40

Aromatiske resters egenskaber

Answer 40

Hydrofobe Velbevarede - opretholder struktur pga. størrelse (kollapser hvis de fjernes, gode kernedannere) Men ikke hyppige – Bruges som prober for struktur (absorberer lys o. 260-270 nm?)

Question 41

Polære ikke ladede rester

Answer 41

Serin, Threonin, Cystein, Asparagin og Glutamin

Question 42

Serin og Threonin egenskaber

Answer 42

Hydrogenbindere, ikke kemisk reaktive

Question 43

Threonin egenskaber

Answer 43

Cβ forgrening ⇒ dårlig i alpha helix

Question 44

Asparagin og glutamin egenskaber

Answer 44

Hydrogenbindere, ikke reaktive, kan deamidere ved høj pH (omdannes til respektive syrer) Deamidering via succinimid mellemled (NH i backbone angriber carbonyl ved siden af amid. Denne ring angribes af OH-) eller ved direkte hydrolyse under sure betingelser

Question 45

Cystein egenskaber

Answer 45

Kan danne disulfidbroer (danne cystin ved oxidering – således hydrofob) – dette stabiliserer (reducerer entropi for udfoldet protein) Ekstremt nukleofil pga. ensomme elektronpar og gode egenskaber som Lewisbase Oxideres nemt Skrøbelig i sig selv

Question 46

Cystein egenskaber

Answer 46

Kan danne disulfidbroer (danne cystin ved oxidering – således hydrofob) – dette stabiliserer (reducerer entropi for udfoldet protein) Ekstremt nukleofil pga. ensomme elektronpar og gode egenskaber som Lewisbase Oxideres nemt (skrøbelig)

Question 47

Methionin egenskaber

Answer 47

``` Delvis god (reaktiv) nukleofil pga ensomme elektronpar Oxideres nemt (skrøbelig) ```

Question 48

Forhindrer oxidation

Answer 48

Reduceret glutathion

Question 49

Positivt ladede rester

Answer 49

Lysin, Arginin og Histidin

Question 50

Histidin egenskaber

Answer 50

pKa i fysiologisk område Syre/base egenskaber i katalyse NH er elektrofil og H-bindingsdonor N er nukleofil og H-bindingsacceptor

Question 51

Lysin egenskaber

Answer 51

Ladet del overflade eksponeret Lang alifatisk del i hydrofobe interaktioner Reaktiv (pKa ca. 11, baseform en reaktiv nukleofil)

Question 52

Arginin egenskaber

Answer 52

Ladet del overflade eksponeret | Lang alifatisk del i hydrofobe interaktioner

Question 53

Negativt ladede rester

Answer 53

Aspartat og Glutamat

Question 54

Aspartat og Glutamat egenskaber

Answer 54

Negativt ladede ved fysiologisk pH | Ligander for metalioner

Question 55

pK1 værdi

Answer 55

Carboxylsyregruppe | ca. 2,34 (for glycin)

Question 56

pK2 værdi

Answer 56

Aminogruppe | ca. 9,60

Question 57

Bufferligningen

Answer 57

pH = pKa + log [A-]/[HA]

Question 58

Isoelektrisk punkt (pI)

Answer 58

pH hvor samlet ladning = 0

Question 59

Beregning af pI

Answer 59

pI = (pKn + pKm)/2 | pK'er omkring ladning 0

Question 60

pI er vigtig for

Answer 60

Oprensing af protein (aggregerer hvis pH er omkring pI) Forudsigelse af funktion Opløselighed

Question 61

Miljøets påvirkning af pKa

Answer 61

Hydrofobt miljø - ønsker ikke at blive ladet Positiv ladning eller elektronegativt atom kan trække i elektronerne så protonen afgives nemmere (lavere pKa) Negativt miljø - ønsker ikke negativ ladning men gerne positiv og vice versa

Question 62

Gennemsnitsvægt for aminosyrerest

Answer 62

110

Question 63

Leucin

Answer 63

Mange rotamerformer | God i alpha helix