Forelesninger i BI Cellebiologi. Denaturering og renaturering. Figure 3-13

Like dokumenter
Forelesninger i BI Cellebiologi. Protein struktur og funksjon - Kap. 3

BI 212- Protein Sorting - Kap. 17 Post-translasjonell modifisering og kvalitetskontroll i r-er (Del 17.6)

Protein Sorting- Kap. 17

BI 212- Protein Sorting - Kap. 17 Syntese og mål for mitokondrie- og kloroplast-proteiner (forts.)

Forelesninger i BI Cellebiologi. Enzymer : senker aktiveringsenergien. Figure 6.13

... Proteiner og enzymer. kofaktor. polypeptid

NORGES TEKNISK-NATURVITENSKAPELIG UNIVERSITET Side 1 av 5 INSTITUTT FOR FYSIKK. EKSAMEN I FAG CELLEBIOLOGI 1 august 1997 Tid: kl

Forelesninger i BI Cellebiologi Proteinrensing - Væskekromatografi. Figure 3-43 b

BIOS 2 Biologi

NORGES TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR FYSIKK EKSAMEN I EMNE TFY4260 CELLEBIOLOGI OG CELLULÆR BIOFYSIKK

Flervalgsoppgaver: Enzymer

Cellular Energetics- Kap. 16

Introduksjon til Biokjemi. Ingar Leiros, Institutt for Kjemi, UiT

Tor-Henning Iversen, Plantebiosenteret (PBS),Botanisk institutt,ntnu

Kapittel 20, introduksjon

BIOS 2 Biologi

Flervalgsoppgaver: proteinsyntese

Universitetet i Oslo

Kjemi 2. Figur s Figurer kapittel 8: Biokjemi. Aktiveringsenergien for en reaksjon med enzym er lavere enn for reaksjonen uten enzym.

Enzymes make the world go around. Enzymer i dagliglivet

Intracellulær proteinsortering, endocytose, eksocytose.. riktig protein på riktig sted i cellen.

PATENTKRAV. og en første lett kjede og en andre lett kjede, hvor første og andre lette kjeder er forskjellige.

LEHNINGER PRINCIPLES OF BIOCHEMISTRY

Proteiner og aminosyrer

T celle aktivering og HLA Trond S. S. Halstensen

EKSAMEN I EMNE SIF4070 CELLEBIOLOGI Mandag 7. mai 2001 Tid: kl Ingen trykte eller håndskrevne hjelpemidler tillatt.

Generell immunologi og immunforsvaret på 45 minutt

Intracellulær proteinsortering, endocytose, eksocytose.. riktig protein på riktig sted i cellen.

Flervalgsoppgaver: celleånding

EKSAMEN I EMNE SIF4070 CELLEBIOLOGI

Oppgave: MED1100-3_OPPGAVE2_V18_ORD

Forløp av ikke-adaptiv og adaptiv immunrespons. Mononukleære celler, metylfiolett farging

Farmakodynamikk! Farmakodynamikk, definisjon:! Legemidlers virkningssted (targets) og virkningsmåte. Reseptorbegrepet; definisjon

Grunnleggende cellebiologi

Proteiner og proteinstrukturer

Oppgave: MED1100-3_OPPGAVE2_H16_KONT

2. Fremgangsmåten ifølge krav 1, hvori dsrna-duplekset har en lengde fra 8 basepar (bp) ti 30 bp.

Kjemien stemmer KJEMI 2

Institutt for biologi Faglig kontaktperson under eksamen: Berit Johansen, EKSAMEN I: BI1001 Celle- og molekylærbiologi BOKMÅL

Repetisjonsoppgaver samling 1 Cellen

Lab forelesning. C-vitamin. Enzymer i hverdagen

1 FYS3710 Immunologi

ML-208, generell informasjon

Membran-proteiner (Del 3.4)

Typiske ligand(affinant) / prøve - par eller prøve / ligand(affinant)-par :

FYS 3710 Biofysikk og Medisinsk Fysikk, Aminosyrer, Polypeptider, Proteiner

FLERVALGSOPPGAVER - CELLEBIOLOGI

Kapittel 7: Cellulære spor for høsting av kjemisk energi

Bioenergetikk og Krebs syklus Oksidativ fosforylering

REGULERING AV TRANSKRIPSJON I EUKARYOTE ORGANISMER

Fiksering. Er det viktig?

Oppgave 16.2 fortsetter

Klassifisering av enzymer. Litt historikk. Generell mekanisme for enzymkatalyse:

Viktige opplysninger: Oppgavesettet utgjør totalt 100 vekttall. Antall vekttall er vist i parentes ved hver spørsmålsgruppe.

Fasit til oppgavene. K-skallet L-skallet M-skallet

Flervalgsoppgaver: Immunsystemet

Idrett og energiomsetning

UNIVERSITETET I OSLO

BIOKJEMI MED BIOTEKNOLOGI

TRANSPORT GJENNOM CELLEMEMBRANEN

1 J = cal = energi som trengs for å løfte 1 kg 1m mot en 1N kraft, eller 100 g 1meter mot tyngdekraften (10N) (ett eple en meter)

FLERVALGSOPPGAVER ENERGIOMSETNING

NORGES TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET INSTITUTT FOR FYSIKK EKSAMEN I EMNE SIF4070 CELLEBIOLOGI

Aktiv transport og ATP-pumper (Del forts.) V-klasse proton ATPaser

Tor-Henning Iversen, Plantebiosenteret (PBS),Botanisk institutt,ntnu

Institutt for biologi Faglig kontaktperson under eksamen: Berit Johansen ( ) EKSAMEN I: BI1001 Celle- og molekylærbiologi BOKMÅL

Faglig kontaktperson under eksamen: Jens Rohloff (mob )

ML-208, generell informasjon

4260 Mikrobiologi. Midtprøveoppgaver. 02. oktober 2013

DNA isolering Elektroforese av DNA og protein

1. En ikke-naturlig forekommende eller konstruert sammensetning omfattende:

De aller fleste enzymer består helt eller delvis av proteiner (unntak: ribozymer) Enzymer har evnen til å katalysere kjemiske reaksjoner i kroppen

Kapittel 14: Det eukaryote genom og dets uttrykksregulering

BESVARELSE EKSAMEN SIF4070 CELLEBIOLOGI 9. MAI 2003

Enzymer og enzymkinetikk

Løsningsforslag TFY 4260 Cellebiologi og cellulær biofysikk

Oksydasjon av glukose og fettsyrer til karbondioksid Dannelse av acetylcoa og sitronsyresyklusen (forts.)

Kapittel 12: FRA DNA TIL PROTEIN:

Påvisning av anti dsdna men forskjellige metoder og teknikker. Innhold. Årsaksmekanismer. Metoder. Forekomst

IMMUNOLOGISKE METODER Linn Silje Hansen. Bioingeniør ved avdeling for immunologi og transfusjonsmedisin, seksjon immunologi og cytometri

FLERVALGSOPPGAVER - CELLEMEMBRANEN

Fiksering. Er det så nøye? Ida E. Tennfjord, bioingeniør, Avdeling for Patologi, AHUS

'1$YDNVLQHUÃHQÃQ\ÃYDNVLQDVMRQVVWUDWHJLÃ

FYS3710 Molekylærbiologi

Ingen trykte eller håndskrevne hjelpemidler tillatt

FYS 3710 Biofysikk og Medisinsk Fysikk, Cellebiologi. Einar Sagstuen, Fysisk institutt, UiO

Elektrontransport og oksydativ fosforylering (Del 16.2 forts.) Eksperimentell støtte for kjemisomsotisk hypotese

Molekylære mekanismer ved Alzheimers sykdom (AD)

~ høgskolen i oslo. Emne: Biokjemi. Emnekode: SO 461 K Faglig veileder: Ragnhild Augustson. Pruppe(r): 2K. Dato: Antall oppgaver: 4

1. Medfødt og ervervet immunitet. Karl Schenck, V2015

Foreleser: Eivind Coward, kontor 5. etg. Datablokken. Gruppeleder: Harald Barsnes

Oppgave 2b V1983 Hva er et enzym? Forklar hvordan enzymer virker inn på nedbrytningsprosessene.

4. Antigenpresentasjon til T celler. MHC molekyler.

Fosfolipaser, identifikasjon av intracellulære signaliseringsdomener og integrering av multiple signal

Cellesignalisering II: Reseptor tyrosin kinaser, cytosoliske kinaser

Hva er Immunterapi? Anders Sundan Senter for myelomforskning, NTNU

Transkript:

Figure 3.9

Denaturering og renaturering Figure 3-13

Denaturering og renaturering Figure 3-14 Viser tre trinn i refolding av et protein som har vært denaturert. Molten globule -formen er en intermediær - før endelig gjendannelse av nativ form.

Folding av proteiner in vivo fremmes av chaperoner Cellen er meget effektiv mht folding av proteiner. En gruppe av proteiner kalt chaperoniner er sentrale i denne sammenheng. To familier ; 1. Molekylære chaperoner og 2. Chaperoniner. Molekylære chaperoner ; binder og stabiliserer ufoldete eller delvis foldete proteiner pga sin ATPase -aktivitet. Chaperoniner ; deltar i selve foldingen. Molekylære chaperoner består av Hsp70-proteinfamilien (Hsp70 i cytosol og matrix i mitokondrier, Bip i ER og DnaK i bakterier). Hvordan Hsp70 virker sammen med chaperoninet TCiP ( tønneformet ) i endelig refolding til nativ form, er vist i Figure 3-15 a. Denne mekanismen er bedre forstått i bakterier som har chaperoninet GroEl. Chaperoniner beskytter andre proteiner mot uønsket binding - hatt i eske -prinsippet ( se Fig. 3.10).

Folding av proteiner avhenger av chaperonet Hsp70 og chaperoninet TCiP (GroEL i bakterier) Figure 3-15 (a)

Figure 3.10

Kjemiske endringer av proteiner gir endringer i biologisk aktivitet Etter syntesen av proteinet i ribosomet vil det endres kjemisk. To typer endringer : 1. Kjemisk modifisering og 2. Prosessering. 1. Kjemisk modifisering : medfører (ofte reversibel) påkobling av kjemiske grupper til den terminale amino- eller karboksyl-enden, eller reaktive grupper i sidekjedene. Vanligste form (80%) er acetylering dvs. CH 3 COkobles på - eller påkobling av lipidlignende (hydrofobe) haler. Fosforylering av sidekjeder og glykosylering (påkobling av karbohydratkjeder) er også en vanlig form for kjemisk modifisering. 2. Prosessering : medfører irreversible endringer som påvirker biologisk aktivitet. Ofte en fjerning av rester fra C- eller N-enden av polypeptidet, gjennom bryting av peptidbindinger ved proteolytisk spalting (proteaser). En spesiell form for prosessering kalles protein-self-splicing hvor et indre ( intein ) segment av polypeptidet (i bakterier eller enkle eukaryote) fjernes (autokatalystisk dvs. uten enzymer) med påfølgende sammensmelting av brudd-endene (Figure 3-17).

Figure 3-17 Forelesninger i BI 212 - Cellebiologi Self-splicing i bakterier og lavere eukaryoter

Cellen nedbryter proteiner gjennom ulike stoffskifteprosesser Cellen nedbryter proteiner både extracellulært og intracellulært. Extracellulær nedbrytning : fordøyelsesenzymer (digestive proteases) i tynntarmen. Eksempler ; endoproteaser (trypsin, chymotrypsin), exopeptidaser (amino- og carboxypeptidaser) og peptidaser. Intracellulær nedbrytning : aktuelle proteiner for nedbrytning er kort-livete (f.eks.mitotiske cycliner) og lang-livete (i øyelinser) proteiner samt proteiner som er feil foldet eller denaturert. Lysosomer er viktige her men også cytosolisk nedbrytning - ubiquitin-mediert-pathway. Den ubiquitin-mediert-pathway er basert på at en kjede av ubiquitin-molekyler påhenges lysin-sidekjeder av nedbrytningsproteinet. Dette komplekset vil så nedbrytes av proteasomer. Resulat: peptider og frigjorte ubiquitin-molekyler (Figure 3-18). Forutsetningen for at proteinet skal gjenkjennes av ubiquitin-molekylene er forekomsten av visse nedbrytnings-sekvenser på proteinet. Prioner (proteinaceous infectious particle) er en spesiell type proteiner som er selvreproduserende og etter refolding årsak til mange nye sykdommer - skrapesyke, kugalskap og Creutzfeldt-Jakobs sykdom. Prioner menes også å være årsaken til Alzheimers sykdom.

Ubiquitin-mediert-pathway Figure 3-18 ATP

Funksjonell design av proteiner (Del 3.3) Proteinets struktur vil antyde dets funksjon. I Figure 3-20 (a-d) er vist ulike proteinkonformasjoner og deres funksjon. Proteinet er ment å binde andre molekyler - ligander - med en høy grad av spesifisitet. Eksempel er binding til substratet (målmolekylet). Affinitet viser til bindingstyrke mellom protein og ligand; spesifisitet viser evne til selektivitet i valg av ligand. I dyr og mennesker produseres blodproteiner av typen antistoffer ved infeksjoner fremkalt av antigener (bakterier eller virus). Antistoffer (immunoglobuliner) viser en presis ligand-bindingspesifisitet. Immunoglobuliner (Y-formete) har lette og tunge kjeder - Figure 3-21 resp. gule/grønne og blå/orange. Antigener har mutiple seter (antigen-determinanter) kalt epitoper som kan indusere produksjon av spesifikke antistoffer. Hver type av av antistoff binder seg til sin egen induserende epitop. Mer detaljer om praktisk lab-bruk av mono- og polyklonale antistoffer kommer i forbindelse med demonstrasjoner på PBS bl.a. bruk av ELISA-teknikk og Westernblotting.

Funksjonell design av proteiner (Del 3.3) a.pore -kanal i kjernemembranen b. GroEL-chaperonin for proteinfolding c. Reverse-transkriptase med grop for RNA d. Topoisomerase II - DNA-bindingsenzym som hindrer DNA å bli overskrudd under replikasjon, formet som en tang.

Figure 3-21. Antistoffer (immunoglobuliner) Y-formete, har lette og tunge kjeder - resp. gule/grønne og blå/orange. Armer av Fab-domener, en stang av Fc-domener og hvite antigen-molekyler som bindes til variable komplementær-bestemmende regioner (CDR). Karbohydrater (røde) er bundet til proteinet dvs. dette er et glykoprotein.

Enzymer : spesifikke katalysatorer og aktive seter Enzymer er spesifikke dvs. de virker kun på bestemte reaktanter eller substrater. Enzymet får ofte navn etter substratet ved tillegg av endelsen «- ase» - f.eks. virker enzymet hexokinase på hexose-sukkere. Men - mange enzymer har navn som ikke følger dette mønster (f.eks. trypsin som er et fordøyelsesenzym som nedbryter proteiner). Substrat-molekyler (S) bindes med ulike bindingstyper (Hbindinger, ione-bindinger eller kovalente) til et aktivt sete på enzymet under reaksjonen og danner et intermediært substratenzym-kompleks (ES; Fig. 6.13). Når reaksjonen er over frigjøres enzymet upåvirket fra produktene (P) : E + S --> ES --> E + P ES-komplekset har en lavere aktiveringsenergi enn «transition state» i den ikke-katalyserte reaksjonen (Fig. 6.14) - uten at dette påvirker den fri energi ( G) mellom reaktanter og produkter. Men - hastigheten i reaksjonen mot likevekt er betydelig øket.

Enzymer : aktive seter Figure 6.13