F2 - Sekundærstruktur. Proteinoprensning og - karakterisering Flashcards

1
Q

Hvilke tre slags overordnede sekundærestrukturer findes der?

A

Alfa-helix, Beta-shetts og beta-turns.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Hvilke 6 effekter stabiliserer en alfa helix?

A
  1. Begravelse af den hydrofobe form.
  2. Interaktioner med helix dipolen
  3. Hovedkæde-interaktionerne
  4. Helix-capping
  5. Solvatisering af ikke-bundne H-donor og -acceptorer.
  6. Van der Waals interaktioner
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Hvilke alfa-helixer er mest almindelig? (Højre eller venstrehåndet?)

A

Højre

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Hvor langt(i Å) er ét single turn i en alfa-helix?

A

5,4 Å

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Hvor mange aa-rester består ét single-turn af?

A

3,6 rester

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Når man tager single-turn pr. aa-rester i en alfahelix hvad får man så? Og hvad kan dette tal bruges til? Kom med et eksempel på en udregning.

A

5,4 Å / 3,6 aa giver 1,5 Å pr. aminosyrerest. Kan bruges til at måle længden af en alfa-helix. Fx. ved 80 AA i en alfa-helix er længden = 80 rester X 1,5 Å/rester = 120 Å.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Nævn rækkefølgen af funktionelle grupper i en alfa-helix når man kigger på backbone.

A

Aminogruppe - C-atom med r-gruppen - C-atom med dobbeltbundet O atom(carboxylgruppen).

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Hvilke signifikante bindinger giver alfa-helixen dens form? Og mellem hvilke atomer?

A

Hydrogenbindinger mellem carboxylgruppens dobbeltbunde O og H-atomet på aminogruppen.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Er det lige meget hvilke aminosyrer der er i en alfahelix?

lang svar ikke bare ja/nej

A

Nej, da det gælder at hvilke aa der er i helixen kan påvirke strukturen. Nogen aa er bedre end andre samt nogen foretrækker at være udfoldet ved bestemt pH eller bliver pro-/deprotoniseret ved forskellige pH. Kan dog også stabilisere alfa-helixen.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Hvilke aa er gode alfahelix dannere?

A

Alanin(A), Leucin(L), Methionin(M), Phenylalanin(F), Glutamat(E), Glutamin(Q), Histidin(H), Lysin(K), Arginin(R). Bl.a pga “forlænget” struktur så der er plads til sidekæderne.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Hvilke aa er gode kernedannere?

A

Alanin(A), Valin(V), Leucin(L), Isoleucin(I).

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Hvorfor er Glycin dårlig i en alfahelix til trods for den er så lille?

A

Den har stor hovedkædefleksibilitet, og favoriserer ofte den udfoldede tilstand.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Hvilke er dårlig alfa-helix dannere?

A

Tyrosin(Y), Tryptofan(W), (Phenylalanin og Methionin også lidt). Pga. de er så store = sterisk hindring
Isoleucin(I), Valin(V) og Threonin(T). Pga forgrenet på på beta-carbon.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Hvad gør Prolin for en alfahelix?

A

Bryder hydrogenbindingsmønsteret og dermed “knækker” alfa-helixen pga cis-konfiguration. (De andre er trans).

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Hvad betyder det der er en helix dipol i alfa-helixen?

A

Den er vigtig for stabilisering. N-terminalen er positivt ladet og c-terminalen er negativt ladet. Dette danner en en elektrisk dipol i peptidbindingerne, som giver en netto-dipol for alfahelix.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Hvor er alfa-helix oftes placeret på et protein?

A

Ofte placeret på ydersiden, så den hydrofobe del er vendt mod solventet og den hydrofile del mod proteinet. De ladede N- og C-teminaler er begge på samme side mod proteinet.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Hvad betyder helix-capping?

A

Første turn indgår ikke i H-bindingsmønsteret, fordi sidekæderne, eller H2O, binder de 4 første N-atomer og de sidste 4 C-atomer som hhv NH og C=O.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

Hvilke tre effekter består en super alfa-helix af?

A
  1. Alfa-helix capping. 2. Stabilisering af dipolen. 3. Ioniske interaktioner mellem AA’erne på samme side.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

Hvilke to typer b-sheets findes der? Og hvor lange er de?

A

Parallele(3,4 Å pr AA, 7 Å pr. periode) og anti-parallele(3,2 Å pr AA, 6,5 Å pr. periode)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
20
Q

Hvad er én periode i en peptidkæde?

A

Fra én aminogruppen til og med det andet c-atom med et dobbeltbundne O. “To aminosyrerester” (AA –> AA)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
21
Q

Hvilken er mest stabil af de to typer B-sheets der findes?

A

Antiparallel

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
22
Q

Er hydrogenbindingerne “skæve” eller lige i en anitparallel b-foldebladstruktur?

A

Lige.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
23
Q

Hvad stabiliseres en B-sheets af?

A

Hydrogenbindinger og hydrofobe interaktioner mellem sidekæderne.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
24
Q

Hvad kan NH og CO bindes til/via i yderstrengene af B-sheets?

A

Hydrogenbindinger til solventet eller hydrogenbindinger til polære sidekæder.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
25
Q

Hvad er et mixed B-sheet?

A

To yderstrenge fra B-sheet i forskellige proteinkæder hydrogenbinder til hinanden i et protein-protein interface. Dette stabiliserer komplekset.

26
Q

Hvad er en beta-barrel?

A

En supersekundær struktur. B-sheet der danner en “tønde”(hulrum/hul i midten). De yderste strenge hydrogenbindier til hinanden.

27
Q

Hvad kan der være i midten af en beta-barrel?

A

Kan have en “pære” i midten der kan udsende fluorescerende lys.

28
Q

Hvilke AA ses ofte i B-sheets? Og hvorfor?

A

Valin(V), Isoleucin(I) og Tryptofan(W). Alle er relativt hydrofobe mellem de andre beta-streng. Laver hydrofobe vekselvirkning.

29
Q

Hvad et et B-turns funktion? Er de almindelige i proteiner?

A

Forbinde Alfa-helix og B-sheet, samt forbind antiparallel-sturuktur B-sheet struktur. Meget almindelige i proteiner.

30
Q

Hvilken vinkel laver B-turn og med hvor mange aminosyrer indgår? Hvilken binding laver disse aminosyrer?

A

Danner 180 graders vinkel med 4 aminosyrer. Laver hydrogenbinding mellem AA 1(COO-) og 4(NH3+).

31
Q

Hvilke AA er ofte forekommende i B-turn?

A

Glycin(Lille og fleksibel) og Prolin(Tillader Cis-konfi).

32
Q

Hvor sidder B-turns ofte i proteiner?

A

Overfladen, hvor AA på 2 og 3s plads kan lave hydrogenbindinger med vand.

33
Q

Hvilke typer af B-turns findes der? Og hvilken er mest almindelig?

A

Type I og type II. Type I er mest almindelige(Ofte med prolin i position 2. Type II er Prolin også almindelig, men her sidder Glycin i 75% af tilfældende i position 3)

34
Q

Hvad kaldes de vinkler vi kan se i en peptidkæde samt hvor sidder de?

A

Psi(trefork) mellem C-alfa og carboxylgruppen.

Phi(Ø) mellem C-alfa og aminogruppen.

35
Q

Mellem hvilke to grupper i en peptidkæde kan ikke roteres?

A

Carboxylgruppen og aminogruppen.

36
Q

Hvilke teoretiske vinkelmuligheder er der i en peptidkæde mellem Psi og Phi-vinklerne?

A

180 graders fridejelighed(både + og - af grader)

37
Q

Hvad er de idelle phi og psi vinkler for en alfa-helix? Hvad kan påvirke drejeligheden?

A

Phi-vinkel: -57 grader
Psi-vinkel: -47
R-grupperne kan påvirke drejeligheden.

38
Q

Hvad er de idelle phi og psi vinkler for B-sheetsene?

A
Antiparallel = 
Phi-vinkel: -139
Psi-vinkel: +135
Parallel = 
Phi-vinkel: -119 
Psi-vinkel: +113
39
Q

Hvad kan en supersekundær struktur være svær at skelne fra?

A

En kvartenær struktur.

40
Q

Hvad er en supersekunddærstruktur?

A

Et stabilt foldningsmønster for de fire typer af sekunddærstruktur(Helix, turn, loop, beta-sheet). Også kaldet et motiv eller et fold.

41
Q

Hvad kan et domæne beskrives udfra?

A

Sit fold eller motiv.

42
Q

Hvad bestemmer hvad når man tager en AA-sekvens vs. fold?

A

Sekvensen bestemmer foldet, foldet bestemmer strukturen.

43
Q

Nævn tre supersekundære strukturer? Tegn evt.

A
  1. Beta-Alfa-Beta-loop. 2. Alfa-alfa-corner. 3. Beta-barrel.
44
Q

Hvad kan de supersekundære strukturer gøre der er genialt når vi snakker hydrofobitet?

A

Begrave de hydrofobe AA ved at “pakke” de sekundære strukturer.

45
Q

Hvad betyder det at “Små motiver kan bidrage til store motiver” i en supersekunddær struktur?

A

Små dele af en supersekunddærstruktur/fold kan tages ud og studeres fra den store struktur. MEN det er stadigvæk en supersekunddærstruktur.

46
Q

Hvad er der egentlig misvisende ved ordet “supersekunddærstruktur”?

A

Det får hierakisk ordlyd. Som om det er “bedre/større” end en sekunddærstruktur.

47
Q

Hvad er et domæne?

A

En del af en polypeptidkæde der “independent” stabil, som kan tages ud af hele proteinet og stadigvæk bevare sin funktion. Et domæne kan beskrives udfra sit fold.

48
Q

Når vi snakker domæner hvad er så mest almindeligt med antal i store og små proteiner?

A

Store proteiner har ofte flere domæner. Små proteiner har ofte kun ét domæne(Domænet ER proteinet).

49
Q

Hvad er et modul?

A

Indeholder mange gentagende kopier af ét eller flere domæner på samme polypeptid. Proteindomæner er et alfabet af funktionelle moduler.

50
Q

Hvilke fire regler er gældende for proteiners fold/motiver?

A
  1. Den hydrofobe effekt stabiliserer proteinet.
  2. Når alfa-helixer og b-sheets er i samme protein findes de ofte i forskellige strukturelle lag.
  3. Segmenter tilstøder til hinanden i AA-sekvensen hvor de almindeligvis er pakket tilstødende til hinanden i den foldede struktur.
  4. Beta-konformationer er ofte mest stabilie når deres individuelle segementer er drejet en smule i højrehåndet retning.
    (Se side. 137)
51
Q

Hvilke sekundærer og supersekundærer struktur findes der mest af?

A

Mest alfa-helix. Meget B-sheet. Dernæst meget

alfa-B-Alfa.

52
Q

Hvilke tre overvejelser skal man spørge sig selv om når man skal oprense et protein?

A
  1. Hvad skal det bruges til?(Enzymkinetik eller medicin?)
  2. Hvilken kilde skal benyttes?(Naturlig eller rekombinant?)
  3. Hvilke metoder er tilgængelige?
53
Q

Hvilke 6 fysiske og kemiske egenskaber udnytter vi i søljekromatografi og elektroforese?

A
  1. Størrelse og facon på proteinet.
  2. Ladning og ladningsfordelning af proteinet.
  3. pI-værdien.
  4. Opløsligheden(pH-afhæninghed, ionstyrke, iontype, polarisering).
  5. Hydrofobitet
  6. Affinitet med ligand, DNA og metalioner.
54
Q

Vi står med en organisme i hånden. Hvilke tre forberedende trin skal der til før proteinoprensning og karakterisering?

A
  1. Bryde/åbne celler så proteinet bliver tilgængeligt(Crude ekstrat)
  2. Fraktionere (Adskille stofblandinger i flere dele) og evt. tilføje salt.
  3. Evt. dialyse(Udnytte semipermable membraner til at gøre proteinet mere rent)
55
Q

Hvordan fungerer søjlekromatografi? (Hvad kan det undersøge? Hvilke faser er der i søjlen? Hvad danner den i søjlen?)

A

Kan undersøge forskellige egenskaber: Ladning, størrelse, affinitet fx.
En mobilfase(proteinet) og en stationærfase(matrix, det solide der er i søjlen).
Laver forskellige bånd(vandrer hurtigere eller langsommere) afhængigt af hvilke egenskaber proteinet har og hvad der undersøges for.

56
Q

Hvad udnytter ionbytter søjlekromatografi?

Hvad er søjlen ved hhv Cation-exchange og Anion-exchange?

A

Udnytter forskellige ladninger ved en given pH.
Søjlen er ladet.
Cation = Negativ ladet søjle (POSTIV eluerer langsomst –> binder til søjlen)
Anion = Postitiv ladet søjle (NEGATIV eluerer langsomst)

57
Q

Hvad er sammenhæng mellem pI-værdier, en anion-exhange søjlekromatogrfi og NaCl-koncentration?

A

Jo lavere pI-værdi for proteinet jo mere NaCl-koncentration skal der til for at eluere proteinet.

58
Q

Hvilke fire søjlekromatografier findes der?

A

Ionbytter, gelfiltrering, affinitet og GST affinity tag.

59
Q

Hvad er HPLC (Søjlekromatografi)?

A

Kromatografi-metoder forbedres ofte ved brug af HPLC(Trykpumpe. En maskine), som øger hastigheden for molekylerne langs søjlen.

60
Q

Hvilke tre gelelektroforeser findes der til proteinkarakteristik?

A

SDS-page, pI-fokusering og 2D-elektroforese(blandning af SDS og pI)

61
Q

Hvad løber proteinerne mod i en SDS-page? Og hvordan eluerer de ifht størrelse?

A

Mod den postive ende. Små proteiner bevæger sig hurtigere i gelen, og negative bevæger sig ligesådan hurtigere mod den positive ende af gelen. Da SDS-pagen er negativ.

62
Q

Forklar hvorfor Ala, Leu og Glu forekommer forholdsvist hyppigt i alfa-helix.

A
  1. Ala er den mest uskyldige aminosyre. Den har ingen tab i energi når den binder sig i en alfa-helix. Meget små i stuktur/r-grupper.
  2. Leu den er hydrofob, bidrager til den hydrofobe kerne. Stor fleksibilitet i sidekæden. Kæden sidder på gamma-carbon.
  3. Glutamats carboxylsyre sidder længere ude, og gør der er mindre sterisk hindring. Den er mindre ”bulky”. Den er bedre end aspartat.