Enzymové pexeso

http://web.vscht.cz/~spiwokv/enzymologie/pexeso/

L: lactose P: operon

Struktura proteinů:Primární:

Struktura proteinů:Primární:Sekvenování:

- sekvenováním (c)DNA- hmotnostní spektrometrií- chemicky (Edmanovo odbourávání)

Struktura proteinů:Primární:Stereochemie:Gly – není chirálníOstatní (Cα) – všechny ostatní aminokyseliny L

– všechny kromě Cys jsou 2S

Thr(Cβ) – (2S,3R)-2-amino-3-hydroxybutanová kyselina

Ile(Cβ) – (2S,3S)-2-amino-3-methylpentanová kyselina

Struktura proteinů:Primární:Nábojové vlastnosti:Kyselé - Asp (pKa=3.9)

Glu (pKa=4.1)

Basické - His (pKa=6.1), tautomeryArg (pKa=12.5)Lys (pKa=10.5)

Ostatní ionizovatelné: Cys (pKa=8.0)Ser (např. u katalytické triády)Tyr (pKa=10.1)

Struktura proteinů:Post-translační modifikace:Disulfidové můstky

Fosforylace (Tyr, Ser, Thr)Acylace - navázání mastné kyseliny, acetylaceNavázání isoprenoidní strukturyAdenylaceNavázání proteinu (ubiquitin, SUMO)

Struktura proteinů:Sekundární:

Struktura proteinů:Sekundární:α-helix

Struktura proteinů:Sekundární:β-skládaný list

Struktura proteinů:Terciární a kvarterní:

http://www.pdb.org

HIV proteasa

Abl

β-galaktosidasa

karbonáthydrolyasa

alkoholdehydrogenasa

nitrogenasa

ubichinonreduktasa (kotvený komplex I)

adenylátkinasa

Struktura proteinů:Terciární a kvarterní:

-

Struktura proteinů:Terciární a kvarterní:

Získávání proteinů:

- isolací z přirozeného zdrojeprecipitace, ultrafiltrace, dialysa, gelová, ionexová nebohydrofobní chromatografie, elektroforesa

- rekombinantní expresíE. coli, Pichia pastoris, Spodoptera frugiperda,tabák, CHO

Získávání proteinů:

- chemickou synthesou

Předpověď struktur proteinů:

Homologní modelování- proteiny s podobnou sekvencí mají podobnou strukturu

Fold recognition, threading- proteiny mohou mít podobnou strukturu a nemusí mít

(moc) podobnou sekvenci

Ab initio, de novo- nativní struktura má určité vlastnosti

Simulace sbalování- protein se dokáže sbalit do nativní struktury

Předpověď struktur proteinů:Homologní modelování- proteiny s podobnou sekvencí mají podobnou strukturu

Postup:1. nalezneme protein(y) se známou prostorovou strukturou

a s podobnou sekvencí našemu proteinu

2. vytvoříme zarovnání sekvencí

3. vytvoříme model struktury našeho proteinu

Předpověď struktur proteinů:Homologní modelování- proteiny s podobnou sekvencí mají podobnou strukturu

Abl (1IEP) Lck (2PL0)

Předpověď struktur proteinů:Homologní modelování- proteiny s podobnou sekvencí mají podobnou strukturu>LckGSHMQTQKPQKPWWEDEWEVPRETLKLVERLGAGQFGEVWMGYYNGHTKVAVKSLKQGSMSPDAFLAEANLMKQLQHQRLVRLYAVVTQEPIYIITEYMENGSLVDFLKTPSGIKLTINKLLDMAAQIAEGMAFIEERNYIHRDLRAANILVSDTLSCKIADFGLARLIEDNEYTAREGAKFPIKWTAPEAINYGTFTIKSDVWSFGILLTEIVTHGRIPYPGMTNPEVIQNLERGYRMVRPDNCPEELYQLMRLCWKERPEDRPTFDYLRSVLEDFFTATEGQYQPQP

Identita 48 %Query 16 DEWEVPRETLKLVERLGAGQFGEVWMGYYNGHT-KVAVKSLKQGSMSPDAFLAEANLMKQ 74 D+WE+ R + + +LG GQ+GEV+ G + ++ VAVK+LK+ +M + FL EA +MK+Sbjct 6 DKWEMERTDITMKHKLGGGQYGEVYEGVWKKYSLTVAVKTLKEDTMEVEEFLKEAAVMKE 65

Query 75 LQHQRLVRLYAVVTQEP-IYIITEYMENGSLVDFLKTPSGIKLTINKLLDMAAQIAEGMA 133 ++H LV+L V T+EP YIITE+M G+L+D+L+ + ++ LL MA QI+ M Sbjct 66 IKHPNLVQLLGVCTREPPFYIITEFMTYGNLLDYLRECNRQEVNAVVLLYMATQISSAME 125

Query 134 FIEERNYIHRDLRAANILVSDTLSCKIADFGLARLIEDNEYTAREGAKFPIKWTAPEAIN 193 ++E++N+IHRDL A N LV + K+ADFGL+RL+ + YTA GAKFPIKWTAPE++ Sbjct 126 YLEKKNFIHRDLAARNCLVGENHLVKVADFGLSRLMTGDTYTAHAGAKFPIKWTAPESLA 185

Query 194 YGTFTIKSDVWSFGILLTEIVTHGRIPYPGMTNPEVIQNLERGYRMVRPDNCPEELYQLM 253 Y F+IKSDVW+FG+LL EI T+G PYPG+ +V + LE+ YRM RP+ CPE++Y+LMSbjct 186 YNKFSIKSDVWAFGVLLWEIATYGMSPYPGIDLSQVYELLEKDYRMERPEGCPEKVYELM 245

Query 254 RLCWKERPEDRPTFDYLRSVLEDFF 278 R CW+ P DRP+F + E FSbjct 246 RACWQWNPSDRPSFAEIHQAFETMF 270

Předpověď struktur proteinů:Homologní modelování- proteiny s podobnou sekvencí mají podobnou strukturu

Lck AVVTQEP-IYIITEY V T+EP YIITE+Abl GVCTREPPFYIITEF

Předpověď struktur proteinů:Homologní modelování- proteiny s podobnou sekvencí mají podobnou strukturu

C; A sample alignment in the PIR format; used in tutorial

>P1;1IEPstructureX:1IEP:233 :A:498 :A::::---------------DKWEMERTDITMKHKLGGGQYGEVYEGVWKKYSLTVAVKTLKEDTMEVEEFLKEAAVMKEIKHPNLVQLLGVCTREPPFYIITEFMTYGNLLDYLRECNRQEVSAVVLLYMATQISSAMEYLEKKNFIHRDLAARNCLVGENHLVKVADFGLSRLMTGDTYTAHAGAKFPIKWTAPESLAYNKFSIKSDVWAFGVLLWEIATYGMSPYPGIDLSQVYELLEKDYRMERPEGCPEKVYELMRACWQWNPSDRPSFAEIHQAFETMFQ*

>P1;lcksequence:lck:1 : :@ : ::::---------------DEWEVPRETLKLVERLGAGQFGEVWMGYYNGHT-KVAVKSLKQGSMSPDAFLAEANLMKQLQHQRLVRLYAVVTQEP-IYIITEYMENGSLVDFLKTPSGIKLTINKLLDMAAQIAEGMAFIEERNYIHRDLRAANILVSDTLSCKIADFGLARLIEDNEYTAREGAKFPIKWTAPEAINYGTFTIKSDVWSFGILLTEIVTHGRIPYPGMTNPEVIQNLERGYRMVRPDNCPEELYQLMRLCWKERPEDRPTFDYLRSVLEDFFT*

Předpověď struktur proteinů:Homologní modelování- proteiny s podobnou sekvencí mají podobnou strukturu

Abl (1IEP) Lck (model) Lck (2PL0)

Předpověď struktur proteinů:Homologní modelování- proteiny s podobnou sekvencí mají podobnou strukturuProsaII

Abl (1IEP) Lck (model) Lck (2PL0)

Předpověď struktur proteinů:Fold recognition, threading- proteiny mohou mít podobnou strukturu a nemusí mít

(moc) podobnou sekvenci

TIM barel

Předpověď struktur proteinů:Ab initio, de novo- nativní struktura má určité vlastnosti

http://fold.it

Předpověď struktur proteinů:Critical Assessment of protein Structure Prediction (CASP)

http://predictioncenter.org/