3. Sejtalkotó molekulák III. Fehérjék, enzimműködés, fehérjeszintézis (transzkripció, transzláció, poszt szintetikus módosítások)

Hasonló dokumentumok
3. Sejtalkotó molekulák III.

Több oxigéntartalmú funkciós csoportot tartalmazó vegyületek

MEDICINÁLIS ALAPISMERETEK AZ ÉLŐ SZERVEZETEK KÉMIAI ÉPÍTŐKÖVEI AZ AMINOSAVAK ÉS FEHÉRJÉK 1. kulcsszó cím: Aminosavak

Transzláció. Szintetikus folyamatok Energiájának 90%-a

transzláció DNS RNS Fehérje A fehérjék jelenléte nélkülözhetetlen minden sejt számára: enzimek, szerkezeti fehérjék, transzportfehérjék

A TRANSZLÁCIÓ Hogyan lesz a DNS-ben kódolt információból fehérje? A DNS felszínén az aminosavak sorba állnak?

TRANSZLÁCIÓ és fehérje transzport Hogyan lesz a DNS-ben kódolt információból fehérje? A DNS felszínén az aminosavak sorba állnak?

A fehérjék hierarchikus szerkezete

15. Fehérjeszintézis: transzláció. Fehérje lebontás (proteolízis)

A fehérjék hierarchikus szerkezete

13. RNS szintézis és splicing

Biológus MSc. Molekuláris biológiai alapismeretek

Molekuláris biológiai alapok

Fehérje szintézis 2. TRANSZLÁCIÓ Molekuláris biológia kurzus 7. hét. Kun Lídia Genetikai, Sejt- és immunbiológiai Intézet

DNS replikáció. DNS RNS Polipeptid Amino terminus. Karboxi terminus. Templát szál

CIÓ A GENETIKAI INFORMÁCI A DNS REPLIKÁCI

A fehérjék szerkezete és az azt meghatározó kölcsönhatások

2. Sejtalkotó molekulák II. Az örökítőanyag (DNS, RNS replikáció), és az öröklődés molekuláris alapjai (gén, genetikai kód)

BIOLÓGIA ALAPJAI. Anyagcsere folyamatok 2. (Felépítő folyamatok)

Hemoglobin - myoglobin. Konzultációs e-tananyag Szikla Károly

A sejtek élete. 5. Robotoló törpék és óriások Az aminosavak és fehérjék R C NH 2. C COOH 5.1. A fehérjeépítőaminosavak általános

A nukleinsavak polimer vegyületek. Mint polimerek, monomerekből épülnek fel, melyeket nukleotidoknak nevezünk.

A fehérjék harmadlagos vagy térszerkezete. Még a globuláris fehérjék térszerkezete is sokféle lehet.

Citrátkör, terminális oxidáció, oxidatív foszforiláció

FEHÉRJESZINTÉZIS: a transzláció mechanizmusa és a polipeptidlánc további sorsa. Gergely Pál 2009

11. előadás: A génektől a fehérjékig A genetikai információ áramlása

Szerkesztette: Vizkievicz András

A replikáció mechanizmusa

Bioinformatika előad

Fehérjeszerkezet, és tekeredés

NUKLEINSAVAK. Nukleinsav: az élő szervezetek sejtmagvában és a citoplazmában található, az átöröklésben szerepet játszó, nagy molekulájú anyag

DER (Felületén riboszómák találhatók) Feladata a biológiai fehérjeszintézis Riboszómák. Az endoplazmatikus membránrendszer. A kódszótár.

FEHÉRJÉK A MÁGNESEKBEN. Bodor Andrea ELTE, Szerkezeti Kémiai és Biológiai Laboratórium. Alkímia Ma, Budapest,

RNS-ek. 1. Az ősi RNS Világ: - az élet hajnalán. 2. Egy már ismert RNS Világ: - a fehérjeszintézis ben résztvevő RNS-ek

FEHÉRJESZINTÉZIS: a transzláció mechanizmusa és a polipeptidlánc további sorsa. Bay Péter

A fehérjék hierarchikus szerkezete. Szerkezeti hierarchia. A fehérjék építőkövei az aminosavak. Fehérjék felosztása

Gáspári Zoltán. Élő molekulák az élet molekulái

Aminosavak általános képlete NH 2. Csoportosítás: R oldallánc szerkezete alapján: Semleges. Esszenciális aminosavak

A genetikai lelet értelmezése monogénes betegségekben

A tananyag felépítése: A BIOLÓGIA ALAPJAI. I. Prokarióták és eukarióták. Az eukarióta sejt. Pécs Miklós: A biológia alapjai


Élettan. előadás tárgykód: bf1c1b10 ELTE TTK, fizika BSc félév: 2015/2016., I. időpont: csütörtök, 8:15 9:45

BIOMOLEKULÁK KÉMIÁJA. Novák-Nyitrai-Hazai


I. A sejttől a génekig

Transzláció. Leolvasás - fehérjeszintézis

Tel: ;

BIOGÉN ELEMEK MÁSODLAGOS BIOGÉN ELEMEK (> 0,005 %)

Bevezetés a bioinformatikába. Harangi János DE, TEK, TTK Biokémiai Tanszék

Az aminosav anyagcsere orvosi vonatkozásai Csősz Éva

1. jelentésük. Nevüket az alkotó szén, hidrogén, oxigén 1 : 2 : 1 arányából hajdan elképzelt képletről [C n (H 2 O) m ] kapták.

2. Sejtalkotó molekulák II. Az örökítőanyag (DNS, RNS replikáció), és az öröklődés molekuláris alapjai (gén, genetikai kód)

Biomolekulák kémiai manipulációja

Nukleinsavak építőkövei

TAKARMÁNYOZÁSTAN. Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A

Fehérje expressziós rendszerek. Gyógyszerészi Biotechnológia

BIOLÓGIA ALAPJAI (BMEVEMKAKM1; BMEVEMKAMM1) Előadói: Dr. Bakos Vince, Kormosné Dr. Bugyi Zsuzsanna, Dr. Török Kitti, Nagy Kinga (BME ABÉT)

A géntechnológia genetikai alapjai (I./3.)

INFORMATIKA EMELT SZINT%

A BIOTECHNOLÓGIA TERMÉSZETTUDOMÁNYI ALAPJAI

Az enzimek katalitikus aktivitású fehérjék. Jellemzőik: bonyolult szerkezet, nagy molekulatömeg, kolloidális sajátságok, alakváltozás, polaritás.

Fehérjeszerkezet, és tekeredés. Futó Kinga

A nukleinsavak polimer vegyületek. Mint polimerek, monomerekből épülnek fel, melyeket nukleotidoknak nevezünk.

Gyógyszerrezisztenciát okozó fehérjék vizsgálata

Nukleinsavak, transzkripció, transzláció

A fehérjék szerkezeti hierarchiája. Fehérje-szerkezetek! Klasszikus szerkezet-funkció paradigma. szekvencia. funkció. szerkezet! Myoglobin.

4. FEHÉRJÉK. 2. Vázanyagok. Az izmok alkotórésze (pl.: a miozin). Inak, izületek, csontok szerves komponensei, az ún. vázfehérjék (szkleroproteinek).

Szerkesztette: Vizkievicz András

Peptidek és fehérjék szerkezetvizsgálata spektroszkópia és in silico módszerekkel

Farmakológus szakasszisztens Farmakológus szakasszisztens 2/34

CzB Élettan: a sejt

Elődi Pál. Biokémia. Negyedik kiadás

TEMATIKA Biokémia és molekuláris biológia IB kurzus (bb5t1301)

Bioinformatika 2 5. előadás

I. Az örökítő anyag felfedezése

A Ca 2+ szerepe a tormaperoxidáz enzim aktív szerkezetében. Szigeti Krisztián

Szerves Kémiai Problémamegoldó Verseny

Kutatási programunk fő célkitűzése, az 2 -plazmin inhibitornak ( 2. PI) és az aktivált. XIII-as faktor (FXIIIa) közötti interakció felderítése az 2

Nemzeti Akkreditáló Testület. SZŰKÍTETT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (2) a NAT /2012 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

TÉMAKÖRÖK. Ősi RNS világ BEVEZETÉS. RNS-ek tradicionális szerepben

Glükoproteinek (GP) ELŐADÁSVÁZLAT ORVOSTANHALLGATÓK RÉSZÉRE

Egy vagy több nukleotid mutációja megváltoztathatja a fehérje szerkezetét és működését

,:/ " \ OH OH OH / \ O / H / H HO-CH, O, CH CH - OH ,\ / "CH - ~(H CH,-OH \OH. ,-\ ce/luló z 5zer.~ezere

RNS SZINTÉZIS ÉS ÉRÉS

Bioinformatika 2 6. előadás

Az élő anyag szerkezeti egységei: víz, nukleinsavak, fehérjék. elrendeződés, rend, rendszer, periodikus ismétlődés

1. Tömegszámváltozás nélkül milyen részecskéket bocsáthatnak ki magukból a bomlékony atommagok?

Az enzimműködés termodinamikai és szerkezeti alapjai

RNS-ek. 1. Az ősi RNS Világ: - az élet hajnalán. 2. Egy már ismert RNS Világ: - a fehérjeszintézis ben résztvevő RNS-ek

Kémiai kötések és kristályrácsok ISMÉTLÉS, GYAKORLÁS

Sejtmag, magvacska magmembrán

Fehérjék. SZTE ÁOK Biokémiai Intézet

Osztályozó vizsgatételek. Kémia - 9. évfolyam - I. félév

2007/11/05 Molekuláris biológia előadások - Putnoky 1-1

Fehérjebiotechnológia Emri, Tamás Csősz, Éva Tőzsér, József Szerkesztette Tőzsér, József, Debreceni Egyetem

Hamar Péter. RNS világ. Lánczos Kornél Gimnázium, Székesfehérvár, október

MOLEKULÁRIS GENETIKA A DNS SZEREPÉNEK TISZTÁZÁSA

A génkifejeződés szabályozása

Fémionok szerepe az élő szervezetben: a bioszervetlen kémia alapjainak megismerése

A glükóz reszintézise.

Átírás:

3. Sejtalkotó molekulák III. Fehérjék, enzimműködés, fehérjeszintézis (transzkripció, transzláció, poszt szintetikus módosítások)

3.1 Fehérjék, enzimek A genetikai információ egyik fő manifesztálódása Számos funkció (katalízis, transzport, váz, mozgás, érzékelés, felismerés, növekedés stb.) Enzimek (biokatalizátorok) Polimerek Aminosav építőegységekből

L aminosavak (α amino karbonsavak) 22 fehérjeépítő Építőkövek: aminosavak Szelenocisztein (eukariótákban) Pirrolizin (ritka, archeae, prokarioták metanogének) DNS ben kódolva 25 aminosav (fehérjeépítő aminosavak további módosításával)

L konfiguráció (kivéve Gly) Ikerionos szerkezet (ph függő)

21. és 22. aminosav Szelenocisztein Szelenoproteinek Pl. glutation peroxidáz PET imaging 73 Se Nagyfelbontású NMR 77 Se Pirrolizin Metanogén archea

Aminosavak Csoportosítás Apoláris (Gly, Leu, ile, Pro, Ala, Val) Poláris (Cys, Thr, Met, Ser, Asn, Gln, Sec) Savas (Asp, Glu) Bázisos (Arg, Lys, His, Pyl) Aromás (Phe, Trp, Tyr) Esszenciális aminosavak (az állati / emberi) szervezet nem képes előállítani Met, Thr, Lys, Ile, Val, Leu, Phe, Trp, His

A peptidkötés Szabad NH2, COOH (NH 3 +, COO - ) N-terminális, C-terminális N C irány

A peptidek / fehérjék szerkezete Elsődleges (primer) szerkezet: az aminosav sorrend /szekvencia Másodlagos (szekunder) szerkezet: a hidrogén hidak által stabilizált, legalább négy aminosavra kiterjedő rendezettség A peptidsíkok által bezárt szögek jellemzik

Másodlagos szerkezet A peptidsíkok által bezárt szögek (φ, ϕ) által meghatározott konformációk. α-hélix β-redő β-kanyar Szerkezet meghatározható CD spektroszkópia Rtg A primer szerkezetből modellezéssel valószínűsíthető

Másodlagos szerkezet - α-hélix

Másodlagos szerkezet - β-redő (antiparallel)

Másodlagos szerkezet - β-kanyar Antiparallel Általában tartalmaz Prolint

Fehérjék harmadlagos szerkezete A fehérje 3D szerkezete Összetartó erők Apoláris (diszperziós erők) a fehérje belsejében Ionos kölcsönhatás (kívül) H híd Dipol dipol Kovalens (diszulfidhidak) Globuláris, fibrilláris

Fehérjék harmadlagos szerkezete

Fehérjék negyedleges szerkezete Ha több polipeptid láncból áll össze a funkcionális fehérje Az alegységek egymáshoz viszonyított helyzete Nem-kovalens összetartó erők Az egész fehérje 3D szerkezete

Fehérjék csoportosítása Összetétel szerint - Egyszerű fehérjék (csak aminosavakból áll) - Összetett fehérjék (metallo-, Hem-, nukleo-, gliko-, lipo- stb- proteinek) Funkció szerint - enzim, transzport, struktúr, védő, hormon, motor, toxin stb.

Enzimek Kémiai reakciót katalizáló fehérjék Csökkentik a reakció E a -ját (átmeneti állapot stabilizáció) Aktív centrum + ligandum(ok) Fischer: kulcs-zár elmélet RNS alapú enzimek = ribozimok

Enzimek Alloszterikus hatás (az enzimen egy másik kötőhely szabályozás) Kofaktorok (szerves: pl. hem; szvetlen: pl. vas) Kofaktorok: prosztetikus csoport (szorosan kötődik az enzimhez), vagy koenzim (~szubsztrát) Apoenzim (kofaktor nélkül), holoenzim (kofaktorral) Inhibitorok (enzimgátlók)

Fehérjék szintézise Centrális dogma: DNS RNS Fehérje Triplet kodon / antikodon aminosav

Transzkripció (DNS RNS) Preiniciáció: Promóter szakasz: a gént megelőző DNS szakasz (pl. TATA box) Transzkripciós faktorok kötődnek a promóter szakaszhoz (pl. TATA kötő fehérje) Egyéb transzkripciós faktorok Giráz + Helikáz aktivitású transzkripciós faktor (letekeri és szétszedi a kettős szálat)

Iniciáció: Transzkripció (DNS RNS) A transzkripciós faktorok megkötik az RNS polimerázt (RNAP) DNS dependens Iniciációs komplex, megkezdődik az átírás Elongáció: A templát szálról fordítódik le RNS re a DNS információ (szintézis 5 > 3 ) T helyett U

Transzláció (mrns trns aminosav) Bázishármasok Leolvasási keret (reading frame) mrns, riboszóma (két alegység rrns+ fehérje) Kialakul a transzlációs komplex START kodon (AUG) mindig Met t kódol trns

trns Aminosav

Transzláció (mrns trns aminosav) A riboszóma 5 3 irányban olvassa le az mrns t Iniciáció (START) Elongáció Transzlokáció Termináció (STOP kodon)

Génexpresszió START és STOP triplet / kodon között Transzkripciós faktorok DNS silencing (metilálás, hisztonok) RNS szerkesztés (editing) Poszttranszlációs módosítások

STOP kodonok UAG ("amber") UAA ("ochre") UGA ("opal") Amber kodonnál leáll

Poszt transzlációs módosítások Enzimek által katalizált Funkciós (+ kofaktorok) csoportok hozzáadása Lipid, cukor, nukleinsav stb. Egyéb polipeptidláncok hozzáadása Aminosav módosítások (pl. Arg citrulin) Szerkezeti módosítások (pl. diszulfidhidak)

Pontmutációk Egy bázispárt érintő mutáció silent : kodon változik, de ugyanazt az AA t jelenti neutral : más aminosavat kódol, de nincs hatása missense : új aminosavat eredményez aminek hatása is van nonsense : STOP tripletet / kodont eredményez frameshift : nukleotid elimináció, addíció miatt eltolódik a leolvasási keret

Back mutációk (reverziók) Exakt reverzió: az eredeti aminosavat eredményezi Ekvivalens reverzió : neutrális mutációt eredményez, az új aminosavnak nincsen hatása

Amber szupresszorok nonsense (STOP) mutációnál a fehérje hiányos lesz (pl. Amber: UAG) Amber szupresszor mutáció eredményeként az Tyr t szállító trns antikodonjában AUC jelenik meg, képes a STOP kodonhoz kötni (nem biztos, hogy jó, de továbbmegy a szintézis)