Zvijanje proteinov

Question 1

rezultat zvijanja proteina po sintezi

Answer 1

1) funkcionalni protein v nativni konformaciji

2) nefunkcionalen protein v nepravilni konformaciji - bolezensko stanje

Question 2

stabilnost proteinov v nativni konformaciji

Answer 2

le delna stabilnost zaradi majhne proste entalpije prehoda v nezvito stanje (20-65 kJ/mol), razlog za to pa je velika konformacijska entropija nezvitega proteina (nezvita oblika lahko zasede veliko konformacij, kar je entropijsko ugodno)

Question 3

Kaj vzdržuje nezvito konformacijo?

Answer 3

vodikove vezi in interakcije AK radikalov z vodo

Question 4

stabilizacija nativne konformacije proteina

Answer 4

disulfidne vezi, šibke interakcije (najbolj pomembne hidrofobne interakcije, tudi vodikove in elektrostatske)

Question 5

denaturacija

Answer 5

porušenje nativne strukture proteina, s tem pa izguba funkcije

Question 6

vzroki za denaturacijo

Answer 6

• povišana T - prekine šibke interakcije in H-vezi
• sprememba pH - spremeni elektrostatske interakcije
• organska topila - porušijo hidrofobne interakcije
• urea/detergenti/gvanidinijev-hidrokloid - porušijo hidrofobne interakcije

Question 7

hipoteze o zvijanju proteinov

Answer 7

1) postopno zvijanje
2) termodinamski vidik
3) zvijanje s pomočjo šaperonov

Question 8

hipoteza o postopnem zvijanju proteina

Answer 8

najprej se povezujejo bližnje AK alfa vijačnic in beta struktur, povezovanje oddaljenih AK pa omogoča vzpostavitev nadsekundarnih struktur
končno stanje je nativna konformacija terciarne strukture

Question 9

hipoteza o zvijanju proteinov s termodinamskega vidika

Answer 9

zvijanje poteka po lijaku proste entalpije, kjer nastane maksimalno število šibkih interakcij, ki omogočijo stabilno konformacijo z najnižjo energijo

Question 10

hipoteza o zvijanju proteinov s šaperoni

Answer 10

za zvijanje je potrebna ATP energija, encim protein disulfid izomeraza in peptid prolin cis/trans izomeraza
pri zvijanju sodelujejo šaperoni (Hsp70, Hsp40) in šaperonini

Question 11

mehanizem zvijanja s šaperonini

Answer 11

Hsp70 preprečuje agregacijo polipeptidnih verig, ker se poveže s hidrofobnimi deli proteinov, ki še niso zviti
delovanje Hsp70 omogočajo Hsp40, ATP, NEF
proteini, ki se sprostijo s Hsp70 se lahko sami zvijejo v nativno konformacijo, lahko se ponovno povežejo s Hsp70 ali pa jih Hsp70 odpelje do šaperoninov

Question 12

delovanje šaperoninov

Answer 12

hidrofobni deli nezvitih proteinov se povežejo z GroEL podenoto, ki pokrije GroES
sledijo konformacijske spremembe GroEL in hidroliza ATP
v kompleksu GroEL/GroES je onemogočena agregacija in olajšano zvijanje

Question 13

bolezenska stanja povezana z nepravilnim zvijanjem proteinov

Answer 13

1) amiloidoze - neustrezna konformacija lahke verihe IG, ki vodi v agregacijo amiloidnih vlaken v srcu, jetrih in ledvicah, ključno vlogo igra beta struktura
2) CF - delecija na genu za CFTR vodi v nepravilno zvitje
3) prionske bolezni - sprememba v konformaciji priona vodi v spongioformne encefalopatije
4) bolezni vnetnih tkiv - okvarjena struktura keratinov in kolagennov

Question 14

vrste lokalne amiloidoze

Answer 14

1) Alzheimerjeva bolezen - agregacija beta peptida in proteina tau v možganih
2) Parkinsonova bolezen - pomanjkanje dopamina in agregacija alfa sinukleina