Albuminę osocza wytraca się z roztworu 2,4 M roztworem (NH4)2SO4.

Prezentacja na temat: "Albuminę osocza wytraca się z roztworu 2,4 M roztworem (NH4)2SO4."— Zapis prezentacji:

1 Albuminę osocza wytraca się z roztworu 2,4 M roztworem (NH4)2SO4.
PRZYKŁADY BIAŁEK, białka proste b. globularne, rozpuszczalne w wodzie (pH 4-8,5); rozpuszczalne w rozcieńczonych elektrolitach;koagulują pod wpływem stężonych elektrolitów iw podwyższonej temperaturze. Przykłady: laktoalbumina (w mleku), owoalbumina (w jajach); albumina osocza; występują także w mięśniach, nasionach, ziemniakach i wielu innych surowcach Albuminę osocza wytraca się z roztworu 2,4 M roztworem (NH4)2SO4. b. globularne, nie rozpuszczalne w wodzie,rozpuszczalne w rozcieńczonych elektrolitach, koagulują w stężonych elektrolitach i w podwyższonej temperaturze. Mają zwykle większą masę molową niż albuminy Przykłady: globuliny mleka, tuberyna (b. zapasowe ziemniaków), g-globuliny (ciała odpornościowe), liczne enzymy (lipazy, fosfatazy i inne).

2 b. włókienkowate: rozpuszczalne w wodzie;występuje w krwi, jest odpowiedzialny za jej krzepnięcie. Składa się z 3 par łańcuchów:(Aa)2, (Bb)2 i (g)2. Pod wpływem enzymu – trombiny – ulega przekształceniu w monomer fibryny, który szybko polimeryzuje do fibryny i z innymi składnikami krwi tworzy skrzep. MM fibrynogenu = 340 kDa, MM spolimeryzowanej fibryny = Da. W pierwszym etapie krzepnienia krwi z łańcuchów fibrynogenu zostają usunięte fragmenty A i B, w sumie 2 A i 2 B (76 reszt AA)

3 b. proste, włókienkowate, nierozpuszczalne w wodzie, ani w elektrolitach, bardzo odporne na działanie czynników chemicznych. Dominujący składnik włosów (sierści, wełny), paznokci, kopyt, rogów i naskórka. Głównym aminokwasem keratyny jest Cys, do 12%W dużych ilościach występują: Glu, Ser i Gly oraz AA hydrofobowe: Val, Leu, Ile i Pro. Włosy i wełna ulegają rozciąganiu, zmienia się przy tym drugorzędowa struktura keratyny. W stanie podstawowym (nierozciągniętym) dominującą strukturą polipeptydowych łańcuchów keratyny (tzw. a-keratyny) jest a-helisa. Po rozciągnięciu ich struktura przekształca się odwracalnie w formę pofałdowana b (b-keratyna). . Struktura keratyny jest wielopoziomowa. Na najniższym poziomie 2 łańcuchy a-helikalne zwijają się prawoskrętnie i razem z taką samą jednostką skręcają się ponownie, tym razem lewoskrętnie. Powstaje nić o grubości 2 nm, zwana protofibrylą. Łańcuchy polipeptydowe w protofibrylach połączone są wiązaniami -S-S-. Kolejno 8 nici protofibrylowych skupia się tworząc mikrofibryle, których średnica wynosi 8 nm. Mikrofibryle mają przekrój kwadratu lub koło, a ich wnętrza są wypełnione substancją zawierającą Cys.

4 Włosy mogą być puszyste, miękkie, proste, sztywne, skręcone
Włosy mogą być puszyste, miękkie, proste, sztywne, skręcone ... Ich właściwości zależą od liczby i sposobów wiązań -S-S-; keratyna zawierająca dużo wiązań -S-S- jest twarda, sztywna i mało rozciągliwa. Włosy można formować za pomocą, np. trwałej ondulacji Etapy trwałej ondulacji: - redukcja wiązań -S-S- (wyprostowanie włosów); - formowanie loków (nawijanie na wałki); - utlenianie (utrwalenie nowego kształtu przez utworzenie nowych wiązań -S-S-). b. proste, włókienkowate, nierozpusz-czalne w wodzie, ani w elektrolitach; odporne na działanie wielu czynników chemicznych i enzymów. Główny składnik naturalnego jedwabiu, MM = kDa. Zawiera najwięcej reszt Gly (50%) i Ala (25%), dużo jest Ser i Tyr, nie ma Cys i Met. Reszta Gly jest systematycznie przedzialona resztami innych AA: -Gly-Ala-Gly-Ser-Gly-Ala-Gly-. Taki skład i sekwencja fibroiny wymusza strukturę pofałdowaną b. Schematyczna b struktura nici jedwabiu

5 b. proste; włókienkowate; nieprozpuszczalne w zimnej wodzie, ani w elektrolitach.
Główny składnik białek: skóry (do 25%), tkanki łącznej, chrząstek, kości (do 25%) czy łusek. Występuje także w mięśniach i w ścianach naczyń krwionośnych. Ponad 95% kolagenu stanowi fragment o składzie -Gly-X-Y, - przy czym X najczęściej jest Pro (30%), a Y Hyp. Zawiera średnio 27% Gly, 15% Pro, 14% Hyp i 10% Ala. W kolagenie krewetki znajduje się 12% Trp. Właściwości kolagenu mogą być bardzo zróżnicowane: rogówka jest delikatna i przeźroczysta; ścięgna są elastyczne i odporne na rozerwanie kości to kopolimer z fosforanem wapnia, twarde jak beton. Struktura kolagenu jest specyficzna – kolagenowa – trzy prawoskrętne nici polipeptydowe tworzą podstawowy element kalagenu - tropokolagen, jest to cząstka o średnicy 1,5 nm i długości 300 nm W kolagenie jednostki tropolagenowe ułożone są w sposób głowa-ogon, równolegle względem siebie. Skręcenie trzech polipeptydowych nici w odwrotnym kierunku do splotu helisowego zapobiega rozwijaniu się tych nici i daje element wyjątkowo wytrzymały na rozrywanie. Wg tej zasady produkowane są liny narażone na działanie potężnych sił rozrywających, np. podtrzymujące mosty, liny ożaglowania, itp.

6 W trakcie starzenia się organizmu jednostki tropolagenowe zostają zsieciowane wiązaniami kowalencyjnym w wyniku reakcji grup funkcyjnych łańcuchów bocznych, np. -COOH Asp z H2N- Lys. Sieciowanie wewwnątrzłańcuchowe Sieciowanie międzyłańcuchowe

7 b. proste, włókienkowate, nierozpuszczalne w wodzie, ani w elektroli-tach, odporne chemicznie (nie jest hydrolizowane przez NaOH.aq), odporne na działanie enzymów trawiennych; elastyczne, bardzo wytrzymałe mechanicznie. 60% Składu elastyny stanowią reszty Gly, Pro i Ala. Udział AA hydrofobowych Val, Leu i Ile dochodzi do 27%. Wyjątkowa odporność elastyny na działanie czynników chemicznych, enzymatycznych i mechanicznych wynika z gęstego usieciowania łańcuchów polipeptydowych i tworzeniu desmozyny. Desmozyna, wielofunkcyjny AA powstaje w wyniku kondensacji reszty Lys z 3 resztami All, aminokwasów wchodzących w skład 4 łańcuchów polipeptydowych. All – L-allizyna reszta desmozyny

8 Desmozyna, formalnie pochodna pirydyny, łączy 4 łańcuchy polipeptydowe.
są głównymi białkowymi składnikami mięśni. Miozyna stanowi – 30-40% białek mięśniowych, zaś aktyna 15-20%. Występuje głównie w mięśniach, a aktyna należy do najbardziej rozpowszechnionych białek, np. około 30% masy płytek krwi to aktyna. Znane są dwie postaci aktyny: aktyna G (globularna, monomeryczna) to pojedynczy łańcuch peptydowy o MM = 42,3 kDa, zaś aktyna F (fibrylarna) jest włókienkowatym polimerem aktyny G. Miozynę izoluje się z tkanki mięśniowej przez ekstrakcję roztworem NaCl, zaś pozostałość po tej ekstrakcji to aktyna. Miozyna jest białkiem prostym, włókienkowatym, nierozpuszczalnym w wodzie, rozpuszczalnym w 0,6 M roztworze NaCl. Zbudowana jest z pary łańcuchów ciężkich i dwóch par łańcuchów lekkich; jej MM wynosi 520 kDa. W cząsteczce miozyny wyróżnia się helikalnie spleciony dwuniciowy ogon i 2 głowy, w głowach znajduje się większość miejsc aktywnych. Ma zdolność enzymatycznego rozkłady ATP i zamieniania zawartej w nim energii chemicznej na mechaniczną, z tego powodu zalicza się ją do enzymów zwanych ATPazami.

9 Oba białka, tj. miozyna i aktyna tworzą aktywny kompleks zwany aktomiozyną.
Umożliwia on pracę mięśni: skurcz i rozkurcz mięśni W mikroskopowym obrazie mięśni prążkowatych widoczne są dwa rodzaje, równolegle ułożonych prążków – grubych i cienkich. W mięśniach gładkich filamenty są słabo uporządkowane Elementy strukturalne mięśni prążkowatych noszą nazwę: filamentów grubych (zbudowanych głównie z miozyny) i filamentów cienkich (głównie aktyna F). Regularnie ułożone filamenty stanowią włókienka kurczliwe. Każdy filament cienki sąsiaduje z 3 filamentami grubymi, a każdy filament gruby otoczony jest przez 6 filamentów cienkich. Przekrój włókienka kurczliwego

10 b. proste, roślinne, globularne; nierozpuszczalne w wodzie, ani w elektrolitach; rozpuszczają się w kwasach i zasadach. Występują w ziarnach zbóż i nasionach innych roślin; gluten – jest mieszaniną gluteiny i gliadyny – innego b. prostego. Gluten ułatwia spulchnianie ciasta, ponieważ absorbuje CO2. Około 1% populacji ludzi nie toleruje glutenu, cierpią na celiakię, chorobę autoimmunologiczną. Osoby z nietolerancją na gluten muszą przestrzegać ścisłej diety bezglutenowej przez całe życie. b. proste, globularne; rozpuszczalne w wodzie i w kwasach; są zasadowe – zawierają ~ 25% AA zasadowych – Lys i Arg; pod wpływem amoniaku ulegają koagulacji; MM = kDa. Występują w jądrach i organellach wszystkich komórek w postaci kompleksów z kwasami nukleinowymi. Histony roślin i zwierząt są prawie identyczne.

11 Białka złożone Chromoproteiny – b. barwne, ich barwa pochodzi od chromoforu grupy prostetycznej. są to pigmenty oddechowe krwi kręgowców i nielicznych niższych zwierząt. Mają tę samą grupę prostetyczną – hem, różnią się częścią białkową – globinami, zbudowane są z 4 cząsteczek hemu i 4 globin. Hem (gr. hemo oznacza krew) jest heterocyklicznym barwnikiem, pochodną tetrapirolu, zwanego też porfiną – układu 4 pierścieni pirolowych połączonych mostkami metinowymi: =CH-. tetrapirol - porfina Porfinę można otrzymać syntetycznie w reakcji kondensacji a-piroloaldehydu a-piroloaldehyd porfina

12 Pochodne porfiny zawierające reszty organiczne zamiast pirolowych atomów H noszą nazwę porfiryn
Porfiryna wchodząca w skład hemu nazywana jest protoporfiryną protoporfiryna W wyniku skoordynowania jonu Fe2+ przez atomy N protoporfiryny tworzy się hem. Hemoglobina biologicznie czynna zawiera jon Fe2+ i nazywa się ferrohemoglobiną. Hemoglobina utleniona, zawierająca w hemie jon Fe3+, zwana methemoglobiną lub ferrihemoglobiną jest biologicznie nieczynna.

13 Hem jako grupa prostetyczna występuje w wielu białkach
Hem jako grupa prostetyczna występuje w wielu białkach. W zależności od białkowego otoczenia pełni różne funkcje, np.: w hemoglobinie służy do przenoszenie O2, CO2 i H+; w mioglobinie magazynuje O2; w cytochromie c przenosi elektrony; w katalazie bierze udział w rozkładzie H2O2. Przyłączenie cząsteczki tlenu do hemoglobiny odbywa się bez zmiany wartościowości jonu Fe2+, dlatego ta reakcja nosi nazwę utlenowania, a nie utlenienia. Krew tętnicza zawierająca utlenowaną hemoglobinę, tzw. oksyhemoglobinę, ma jaśniejszą barwę niż krew żylna, która w miejsce skoordynowanego O2 zawiera CO2. W płucach hemoglobina oddaje CO2 i po przyłączeniu O2 dopływa tętnicami do naczyń włosowatych, gdzie przekazuje O2 mioglobinie, zaś z komórek podbiera CO2 i żyłami powraca do płuc. Proces zachodzący w pęcherzykach płucnych: - CO2 Hbl+CO O  HlbO2   hemoglobina hemoglobina utlenowana (oksyhemoglobina) Proces zachodzący w naczyniach włosowatych: HblO2 + H+ + CO2  Hbl+CO2 + O2

14 Hem jest związany z białkiem hemoglobiny (globiną) poprzez wiązanie koordyna-cyjne jonu Fe2+ z histydynowym atomem azotu His F8 (8 reszta AA helisy F); w pobliżu znajduje się His E7. Hemoglobina wiąże CO 220 razy silniej niż O2. Podobnie silniej wiązany jest HCN. Izolowany hem wiąże CO razy silniej niż O2. Odchylenie koordynowanej cząsteczki od osi prostopadłej do jonu Fe2+ osłabia wiąza-nie CO z hemem znacznie mocniej niż O2 z hemem, ale i tak jest ono silniejsze z CO.

15 MM hemoglobiny ludzkiej wynosi 64,5 kDa; 4 cząsteczki hemu stanowią 4% jej masy. Globina (część białkowa hemoglobiny) składa się z 4 (2 par) łańcuchów polipeptydowych. W hemoglobinie dorosłego człowieka występuje głównie hemoglobina A zawierająca 2 podjednostki a i 2 podjednostki b – a2b2. Natomiast na początku życia płodowego występuje hemoglobina F, w której zamiast podjednostek a są łańcuchy zeta (z), a zamiast b są e. Łańcuchy z przekształcają się stopniowo w ciągu 3 miesięcy w a, a e początkowo ulegają przemianie w g, a te po urodzeniu przekształcają się w ciągu pół roku w b. Te różnice konstytucyjne są potrzebne dla skutecznego przekazywania hemoglobinie płodowej tlenu przez hemoglobinę matki – powinowactwo hemoglobiny płodu do tlenu musi być większe niż hemoglobiny A. Wraz ze wzrostem płodu rośnie jego zapotrzebowanie na tlen, dlatego podjednostki e ulegają przekształceniu w g. Cztery podjednostki białkowe hemoglobiny a2b2 są upakowane w bryłę podobną do czworościanu o boku 5,5 nm. Utlenowanie hemoglobiny zmienia jej 3o strukturą.

16 Podjednostki białkowe hemoglobiny mają zbliżoną konformację
Podjednostki białkowe hemoglobiny mają zbliżoną konformację. Wyodrębnia się w nich po 8 fragmentów helisowych oznaczanych od A do H. W każdej z helis AA są kolejno ponumerowane. Symbol His F8 oznacza, że ósmym AA w helisie F jest L-histydyna. EF6 – szósty AA pomiędzy helisami E i F. His F8 , która łączy się z hemem nazywana jest histydyną proksymalną. His E7 zwana histydyną dystalną ma bliski kontakt z hemem. Pomimo dużej różnorodności w składzie AA hemoglobin kręgowców, we wszystkich znajduje się His E7 i His F8. Jeszcze kilka innych AA zajmuje te same miejsca we wszystkich poznanych hemoglobinach, są to tzw. aminokwasy niezmienne.

17 jest analogiem hemoglobiny, różni się tym, że zbudowana jest jedynie
z pojedynczej globiny i hemu. Jej rola polega na pobieraniu tlenu od hemoglobiny, magazynowaniu go i przekazywaniu mięśniom (komórkom) w razie zapotrzebowania. Powinowactwo tlenu do mioglobiny jest większe niż do hemoglobiny pomimo takiej samej budowy mioglobiny, jak monomeru hemoglobiny; MM mioglobiny = 18,7 kDa. Mioglobina była pierwszym białkiem, którego strukturę poznano za pomocą rentgenografii, już w 1957 r. Nie tylko dlatego, że mioglobina dobrze krystalizuje, ale również dlatego, iż jest b. łatwo dostępnym. Występuje w dużych ilościach w mięśniach szkieletowych ssaków wodnych, które długo przebywają pod wodą. W mioglobinie znajduje się zapas tlenu pozwalający na przebywanie im pod wodą nawet 20 min. i więcej bez dostępu do tlenu atmosferycznego. Rozwiązanie struktury mioglobiny ułatwiło badanie hemoglobiny. Skład obu tych białek ulegał zmianie w trakcie ewolucji. W cząsteczce współczesnej hemoglobiny ludzkiej odkryto ponad 300 zmian genetycznych (dziedzicznie przekazywane różnice w składzie AA). Większość z nich jest nieszkodliwa, ponieważ podmiana reszt AA z dala od centrów reaktywnych białka i wymiana na AA o podobnych właściwościach, np. zastąpienie hydrofobowego AA innym hydrofobowym nie wywołuje poważnych skutków.

18 Bywa jednak i tak, że zastąpienie reszty tylko jednego AA dramatycznie zmienia właściwości ciała czynnego. Mutacja, która spowodowała zastąpienie w pozycji 6 łańcucha b reszty Glu przez resztę Val doprowadziła do choroby genetycznej zwanej anemią sierpowatą. Nazwa choroby wynika z tego, że uszkodzone krwinki mają sierpowaty kształt. Anemia sierpowata jest popularna pośród czarnych mieszkańców Afryki na znacznych obszarach – do 20% populacji. Rozpowszechnienie anemii sierpowatej w Afryce wynika z tego, że osoby dotknięte tą dolegliwością są znacznie bardziej odporni na malarię, a więc mają większą szansę na przeżycie i reprodukcję niż inni. Pośród czarnych mieszkańców USA tylko 0,4% cierpi na tę dolegliwość. We krwi osób heterozygotycznych (dostali wadliwy gen od jednego z rodziców) znajduje się jedynie 1% wadliwych krwinek; nie odczuwają oni większych dolegliwości w związku z tą chorobą. Natomiast osoby homozygotyczne (posiadające podwójny zestaw wadliwego genu – od obojga rodziców) mają ~ 50% wadliwych krwinek, co bardzo utrudnia prawidłowe funkcjonowanie; rzadko dożywają oni 30 lat.

19 zawierają 1-10% fosforu w postaci
estrów kwasu fosforowego. Kwas fosforowy związany jest z grupami HO- Ser lub/i Thr. Do fosforoprotein należą kazeina mleka, fosfityna żółtka jaja, ichtulina ikry rybiej czy witelina. Kazeina w roztworze występuje w postaci koloidalnego roztworu soli Ca2+. Lekkie zakwaszenie (pH < 4,5) mleka powoduje koagulację kazeiny. Kazeina łatwo ulega koagulacji, ale trudno krystalizuje, dlatego nie udało się otrzymać jej zdjęć rentgenograficznych. Za pomocą spektroskopii Ramana w jej konformacji stwierdzono 15% struktur a, 22% b, 45% b zwrotów i 18% struktur niezdefiniowanych. Kwaszenie mleka polega na bakteryjnym rozkładzie cukrów do kwasu mlekowego i koagulacji kazeiny w kwaśnym środowisku. Kazeina koaguluje również pod wpływem enzymu podpuszczki Niektóre fragmenty zhydrolizowanej kazeiny, tzw. b-kazomorfiny mają właściwości opioidowe.

20 zawierają cukry, oligocukry, a nawet policukry jako grupy prostetyczne
Najczęściej spotykanymi cukrami w glikoproteinach są: galaktoza, mannoza, fukoza, kwas glukorunowy, N-acetyloglukozoamina, N-acetylogalaktozoamina i kwas sjalowy (N-acetyloneuraminowy). Do popularnych glikoprotein należy mucyna – śluzowate białko występujące w ślinie, żołądku, jelitach i żółci. Jest mieszaniną wielu białek, a jej konsystencja ułatwia tworzenie się kęsów pokarmu, przesuwanie ich w układzie pokarmowym i samo trawienie. Chroni także ścianki przewodu pokarmowego przed drobnoustrojami, urazami chemicznymi, mechanicznymi, enzymatycznymi i termicznymi. Smarowidło zmniejszające tarcie w stawach to także glikoproteiny. Glikoproteinami są również białka powierzchniowe erytrocytów (determinujące grupy krwi), białka błony komórkowej i receptor LDL. Część cukrowa białek błony komórkowej znajduje po zewnętrz-nej stronie błony i jest połączona z łańcuchem polipeptydowym wiązaniem O-glikozydowym pomiędzy N-acetyloglukoaminą lub N-acetylogalaktozoaminą i Ser lub Thr. Bywa także wiązana N-glikozydowo z grupą amidową Asn. —cukier

21 białek o budowie glikoproteinowej; pełnią one różne funkcje.
Dobrze poznaną glikoproteiną jest glikoforyna A . Część cukrowa zawierająca 100 reszt cukrowych w postaci 16 oligosacharydów stanowi 60% masy białka. 15 łańcuchów cukrowych powiązanych jest z częścią białkową wiązaniem O-glikozydowym z Ser (7) lub Thr (8), a jeden wiązaniem N-glikozydowym z Asn. Część cukrowa zawiera wiele ujemnie naładowanych reszt kwasu sjalowego, co chroni komórki przed zlepianiem się. W błonie komórkowej znajduje się więcej białek o budowie glikoproteinowej; pełnią one różne funkcje. glikoforyna A zewnętrzna strona komórki błona komórkowa wnętrze komórki AA hydrofobowe AA zasadowe AA kwaśne oligosacharyd związany N-glikozydowo oligosacharyd związany O-glikozydowo

22 zawierają takie lipidy jako grupy prostetyczne, jak tłuszcze, kwasy tłuszczowe, fosfolipidy i steroidy. Występują w - błonach komórkowych; - organellach komórkowych; - mielinowych otoczkach nerwów; - pręcikach siatkówki oka; - substancji białej mózgu; - osoczu krwi; - cząsteczkach transportujących lipidy. Do lipoprotein transportujących lipidy należy znany prawie wszystkim LDL, czyli tzw. „zły” cholesterol oraz HDL, czyli. „dobry” cholesterol. Lipoproteiny osocza krwi transportujące lipidy to fofosfolipidowe pęcherzyki (kropelki, wehikuły)), we wnętrzu których znajdują się transportowane lipidy, głównie tłuszcze, kwasy tłuszczowe, estry cholesterolu i wolny cholesterol. Od zawartości cholesterolu zależy ich gęstość – im więcej cholesterolu tym większa gęstość lipoprotein transportujących lipidy. Zaczynając od najlżejszych wyróżnia się: chylomikrony, lipoproteiny o bardzo małej gęstości (VLDL), lipoproteiny o małej gęstości (LDL), l. o pośredniej gęstości (IDL) i l. o dużej gęstości (HDL).

23 Białka osocza krwi transportujące lipidy (stanowiące otoczkę wehikułów), nazywane apolipoproteinami, wytwarzane są w wątrobie i w jelitach. Są to duże cząsteczki, ich MM dochodzi do kilkuset kDa. Ich duża średnica nm wynika z tego, że stanowią one otoczkę kropelki lipidów. apolipoproteiny fosfolipidy błony komórkowej tłuszcze kwasy tłuszczowe cholesterol, wolny estry cholesterolu koordynują jony takich metali jak Cu, Zn, Fe, Mg, Mo i V. Często te kompleksy są barwne, a więc należą wówczas do chromoprotein. W niektórych enzymach metal stanowi grupę czynną, np. Zn w proteazach cynkowych czy w anhydrazie węglanowej, także Cu w oksydazie kw. askorbinowego lub oksydazie polifenolowej. Istotne znaczenie ma Fe w hemoglobinie i mioglobinie. Metaloproteina może pełnić także rolę magazynu metalu, np. ferrytyna jest w stanie zmagazynować Fe, do 20% swojej masy. Wnęka ferrytyny o średnicy ~ 8 nm mieści ponad jonów Fe.

24 Większość enzymów ma budowę białkową. Do znanych enzymów należą, np
Większość enzymów ma budowę białkową. Do znanych enzymów należą, np. rybonukleazy, proteazy; lizozym; .... Lizozym odkrył A. Fleming, który w ślinie zauważył białkową substancję o właściwościach bakteriobójczych. Później obecność lizozymu stwierdzono we łzach i w białku jaja kurzego, skąd najłatwiej go wyodrębnić. Bakteriobójcze działanie lizozymu polega na rozkładaniu ściany komórkowej bakterii. Stąd jego nazwa: enzym dokonujący lizy (rozkładu) – lizozym. Lizozym jest b. prostym, globularnym, o MM = 14,6 kDa. We wnętrzu lizozymu, podobnie jak i u innych globin przeważają AA hydrofobowe. Miejsce aktywne tego enzymu tworzą dwa AA kwasowe Asp 52 i Glu 35. Lizozym hydrolizuje wiązania glikozydowe występujące w ścianie komórkowej bakterii. Osłabiona ściana nie wytrzymuje ciśnienia osmotycznego wnętrza bakterii i pęka. Rybonukleaza A, białko proste, globularne o MM = 13,7 kDa. Hydrolizuje ono wiązania fosfodiestrowe kwasów nukleinowych. Do hydrolizy dochodzi w miejscu, gdzie występuje pirymidyna – inne zasady są za duże. Miejsce aktywne jest tworzone przez dwie reszty L-histydyny – His 12 i His 119.

25 Proteazami nazywane b. proteolityczne lub trawienne (z uwagi na rolę jaka pełnią) – hydrolizują wiązania peptydowe, a więc rozkładają białka. Zostały podzielone na 4 klasy: - cynkowe (miejscem aktywnym jest Zn), np. karboksypeptydaza A; - serynowe (w miejscu aktywnym jest Ser), np. trypsyna, chymotrypsyna, elastaza i trombina; - cysteinowe, np. papaina i katepsyna B; aspartylowe (proteazy kwasowe lub karboksylowe), np. pepsyna, renina, chymozyna czy proteaza HIV-1. Karboksypeptydaza A, jest białkiem globularnym, złożonym – metaloproteiną (zawiera Zn). Występuje jako pojedynczy łańcuch zawierający 307 reszt AA; MM = 34,4 kDa. Prawie 40% łańcucha ma strukturę a-helikalną (8 helis), a 17% to 8 fragmentów b. Zn2+ jest wiązany jonowo przez grupę -COOH Glu 72, koordynacyjnie przez dwie His 69 i 196 i cząsteczkę wody. Cząsteczka HOH uaktywniona atomem Zn hydrolizuje wiązanie peptydowe.

26 Karboksypeptydaza A preferuje hydrolizę AA silnie hydrofobowych, C-terminal-nych, np. aromatycznych (Phe, Trp, Tyr) lub z dużą grupą R (Val, Leu czy Ile). Trypsyna, chymotrypsyna i elastaza hydrolizują białka w jelicie cienkim. Biorą udział w trawieniu białek. Należą do proteaz serynowych, ponieważ Ser odgrywa kluczową rolę w centrum aktywnym enzymu; tworzy przejściowo wiązanie estrowe z grupą – COOH substratu. Chymotrypsyna selektywnie hydrolizuje wiązania peptydowe, w których AA acylującymi są AA aromatyczne i hydrofobowe . Trypsyna selektywnie hydrolizuje wiązania peptydowe, w których AA acylującymi są AA zasadowe, a elastaza selektywnie hydrolizuje wiązania peptydowe, z udziałem małych AA (Gly i Ala).

27 Selektywność tych reakcji wynika z właściwości i rozmiarów miejsc aktywnych.
Hydrofobowa wnęka mieszcząca aromatyczne reszty Phe, Tyr i Trp. Wnęka wykazująca powinowactwo do aminokwasów zasadowych Lys i Arg. Pepsyna jest białkiem prostym, jednołańcuchowym o MM = 35 kDa, enzymem trawiącym białka. Występuje w soku żołądkowym. Największą aktywność wykazuje przy pH = 2-3. Należy do proteaz aspartylowych – jej część aktywną tworzą dwie reszty kwasu asparaginowego – Asp 32 i Asp 215, które uaktywniają protolitycznie cząsteczkę wody. Pepsyna hydrolizuje wiązanie peptydowe, w których resztami acylowanymi są AA aromatyczne (Phe, Tyr i Trp) oraz Met i Leu

28 Białka słodkie Z jagód afrykańskiej rośliny Dioscoreophyllum cumminsii wyizolowano niezwykle słodkie białko, o MM 11,5 kDa, nazwane – moneliną, Jej słodki smak wyczuwalny jest przy stężeniu M/l, tj. 0,0001 g/l. Smak cukrozy (MM = 0,34 kDa) jest wyczuwalny przy stężeniu 3, M/l, tj. 12g/l. Z 1 kg jagód otrzymuje się 15 g moneliny. Słodki smak moneliny zanika w podwyższonej temp. (denaturacja); nie nadaje się więc do słodzenia gorącej herbaty czy kawy. Słodkie białko – taumatyna (MM = 21 kDa) pochodzące z afrykańskich owoców Thamatococuc danieli jest 2000 razy słodsze od cukrozy. Zostało zastosowane do słodzenia deserów i gum do żucia.

29 Białka toksyczne Najsilniejsze (najgroźniejsze) trucizny są białkami. Nazwa LD50 [mg/kg] myszy źródło botulinotoksyna 3.10-8 toksyna jadu kiełbasianego tetanotoksyna 1.10-7 toksyna tężca kobrotoksyna 3.10-4 toksyna jadu kobry toksyna dyfterytu toksyna bakteryjna abryna 1.10-4 b. z nasion modligroszku (drzewa różańcowego) rycyna 2.10-3 b., wstrzyknięta, doustnie 0,1 bungarotoksyna 0,15 białko jadu żmij tetrodotoksyna 5.10-3 toksyna ryb Tetraodon cyjanek potasu 3,0 arszenik 10