AMINOKWASY.pdf

(311 KB) Pobierz
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/strict.dtd">
AMINOKWASY
zwiĢzki dwufunkcyjne;
H
O
w naturze > 500, kodowane – ok. 20 ŗ
a-
aminokwas
R
C
C
100 000 róŇnych białek
OH
NH 2
AMINOKWASY
SYNTETYCZNE
(NIENATURALNE)
NIEBIAŁKOWE
NATURALNE
kilkaset
TRZECIORZĦDOWE
modyfikacje
postrybosomalne z
niepeptydowymi
wiĢzaniami
kowalencyjnymi
BIAŁKOWE
(kilkadziesiĢt)
PIERWSZORZĦDOWE
(kodowane, 20 lub 21)
substraty w syntezie
rybosomalnej
DRUGORZĦDOWE
wynik postrybosomalnej
modyfikacji
EGZOGENNE
ENDOGENNE
Inne podziały:
·
-….aminokwasy)
NH 2 -CHR-(CH 2 ) x -COOH x = 0,1,2…; r z ħ dowo Ļę gr. aminowej;
Ze wzgl ħ du na pozycj ħ grupy aminowej (
a
-,
b
-,
g
·
glikogenne (przetwarzane w glukoz ħ lub glikogen w przypadku niedoboru
w ħ glowodanów: Gly, Ala, Ser, Thr, Val, Asp, Glu, Arg, His, Met, Pro), ketogenne (keton
ko ı cowym produktem przemiany np. Leu)
·
Alifatyczne, aromatyczne, heterocykliczne…
·
Oboj ħ tne, kwasowe, zasadowe
AMINOKWASY KODOWANE:
- niepolarne, hydrofobowe, np.: Leu , Ile, Pro, Val , Ala, Trp , Phe , Met
- polarne, nienaładowane, np.: Gly, Ser, Asn, Cys, Thr , Tyr…
- kwaĻne, np.: Asp, Glu;
- zasadowe, np.: Arg , Lys , His .
1
869941487.233.png 869941487.244.png 869941487.255.png 869941487.266.png 869941487.001.png 869941487.012.png 869941487.023.png 869941487.033.png 869941487.044.png 869941487.055.png 869941487.066.png 869941487.077.png 869941487.088.png 869941487.099.png 869941487.110.png 869941487.121.png 869941487.132.png
20 Aaa kodowanych, 8 Aaa niezb ħ dnych (nie syntezowanych przez dojrzałego człowieka)
21 Aaa – selenocysteina ( Sec )
NH 2 -CH-COOH
1986 r.
CH 2 -Se
rekodowanie kodonu terminalnego UGA; Sec bardziej nukleofilowa vs Cys ŗ enzymy
|
22 Aaa – L-pyrrolysine – pirolizyna?
B. Hao, W. Gong, T.K.Ferguson, C.M. James, J.A. Krzycki, M.K. Chan, A new UAG-encoded residue in the
structure of a mathanogen methyltransferase, Science 2002, 296 , 1462
X
O
NH 2
OH
H
O
N
X = OH, NH 2 ,CH 3
Stop codon” UAG enzymatycznie reprogramowany do syntezy “pyrrolysine”. Nieoczekiwana
róŇnorodnoĻę ¼ nowe enzymy o znaczeniu przemysłowym.?
Hydroliza białek ŗ 24 Aaa (dawniej - 22 Aaa) (kodowane + Cys-Cys + Hyp)
[O]
2R SH
R -S-S- R
[H]
Nomenklatura i symbolika:
-
nazwa zwiĢzana z: pierwszĢ izolacjĢ [Ņródłem - Asp (łac. – asparagus ), Cys (gr. – cystis
pħcherz], sposobem wyodrħbniania (Arg – w post. soli Ag, Trp – prod. degr. trypsynĢ),
podobieıstwem do innych zwiĢzków (Val – od kw. walerianowego)
-
z wyjĢtkiem Trp, przyrostek –ina lub –yna
- reszty (H 2 N-CHR-CO-) przyrostek –ylo [glutamylo- (Glu-), aspartylo-, glutaminylo- (Gln-),
asparaginylo-]
-
skróty trzyliterowe , konfiguracja wħgla
a
zawarta w symbolu (L-alanina = Ala, A –
jednoliterowy skrót biochemiczny)
COOH
COOH
H 2 N
H
HO
H
R
CH 2 OH
aldehyd L-glicerynowy
( S )-2,3-dihydroksypropanal
L-aminokwas
-
allo -L-izoleucyna – aIle , hydroksy lizyna – Hy l , allo -L- hydroksy prolina - aHy p
-
nor walina – N va
2
869941487.143.png 869941487.154.png 869941487.165.png 869941487.176.png 869941487.187.png 869941487.198.png 869941487.203.png 869941487.204.png 869941487.205.png 869941487.206.png 869941487.207.png 869941487.208.png 869941487.209.png 869941487.210.png 869941487.211.png 869941487.212.png
 
-
grupa aminowa – A (kw.
a
-aminomasłowy – Abu,
a
-aminoadypinowy Aad)
dwie grupy aminowe – D (
a
,
g
-diaminomasłowy – Dbu)
połoŇenia w pozycjach
a
i
w
nie sĢ uwzglħdniane w nazwie, inne tak (
b
-Ala)
N -metylowalina – MeVal
WŁA ĺ CIWO ĺ CI CHEMICZNE
Aminokwasy sĢ zwiĢzkami amfoterycznymi, tworzĢ sole obojnacze.
OH
OH
NH 3 -CHR-COOH
NH 2 -CHR-COO
NH 3 -CHR-COO
H
H
K a, 1
NH 3 -CH 2 -COOH
NH 3 -CH 2 -COO
pK a,1 = 2.4 (wplyw NH 3 )
K a,2
pK a,2 = 9.8 (NH 3 , a nie COOH)
NH 2 -CH 2 -COO
NH 3 -CH 2 -COO
pK a,1 + pK a,2
= pI
punkt izoelektryczny
2
max. stħŇenie jonu obojnaczego (minimalny
ładunek)
Gly - pI = ½ (2.4 + 9.8) = 6.1
pK 1
1.9
pK 2
pK 3
NH 3 -CH-COO
NH 2 -CH-COO
NH 3 -CH-COOH
NH 3 -CH-COO
3.7
9.6
CH 2 COO
CH 2 COOH
CH 2 COOH
CH 2 COO
pI = ½ (1.9 + 3.7) = 2.8 (Asp)
pK 2
pK 3
pK 1
2.2
H 3 N-CH-COO
NH 2 -CH-COO
NH 2 -CH-COO
NH 3 -CH-COOH
9.0
10.5
(CH 2 ) 4 NH 3
(CH 2 ) 4 NH 3
(CH 2 ) 4 NH 2
(CH 2 ) 4 NH 3
pI = ½ (9.0 + 10.5) = 9.7 (Lys)
3
869941487.213.png 869941487.214.png 869941487.215.png 869941487.216.png 869941487.217.png 869941487.218.png 869941487.219.png 869941487.220.png 869941487.221.png 869941487.222.png 869941487.223.png 869941487.224.png 869941487.225.png 869941487.226.png 869941487.227.png 869941487.228.png 869941487.229.png 869941487.230.png 869941487.231.png 869941487.232.png 869941487.234.png 869941487.235.png 869941487.236.png 869941487.237.png 869941487.238.png 869941487.239.png 869941487.240.png 869941487.241.png 869941487.242.png 869941487.243.png 869941487.245.png 869941487.246.png 869941487.247.png 869941487.248.png 869941487.249.png 869941487.250.png 869941487.251.png 869941487.252.png 869941487.253.png 869941487.254.png 869941487.256.png 869941487.257.png 869941487.258.png 869941487.259.png 869941487.260.png 869941487.261.png 869941487.262.png 869941487.263.png 869941487.264.png 869941487.265.png 869941487.267.png 869941487.268.png 869941487.269.png 869941487.270.png 869941487.271.png 869941487.272.png 869941487.273.png 869941487.274.png 869941487.275.png 869941487.276.png 869941487.002.png 869941487.003.png 869941487.004.png 869941487.005.png 869941487.006.png 869941487.007.png 869941487.008.png 869941487.009.png 869941487.010.png 869941487.011.png 869941487.013.png 869941487.014.png 869941487.015.png 869941487.016.png 869941487.017.png 869941487.018.png 869941487.019.png 869941487.020.png 869941487.021.png 869941487.022.png 869941487.024.png 869941487.025.png 869941487.026.png 869941487.027.png 869941487.028.png
 
ń RÓDŁA AMINOKWASÓW
1. Hydrolizaty białkowe
2. Metody mikrobiologiczne
3. Metody enzymatyczne
·
rozdział racemicznych pochodnych Aaa
·
synteza asymetryczna
4. Metody syntetyczne
®
produkty achiralne/produkty chiralne
SYNTEZA
1. Bromowanie i aminowanie kwasów karboksylowych
Br 2
NH 3, H 2 O
CH 3 CH 2 COOH
CH 3 CHCOOH
CH 3 CHCOOH
PBr 3
Br
NH 2
80%
( R,S) -Ala, 56%
Małe zastosowanie, zwykle niskie wydajnoĻci.
2. Synteza Gabriela (z ftalimidku potasu)
Alkilowanie anionu ftalimidowego (1,2-benzenodikarboksylowego). Czynnik alkilujĢcy – produkt
bromowania malonianu dietylowego.
4
869941487.029.png 869941487.030.png 869941487.031.png 869941487.032.png 869941487.034.png 869941487.035.png 869941487.036.png
1. EtO Na, EtOH
2. RX
O
O
O
COOC 2 H 5
COOC 2 H 5
COOC 2 H 5
N K
HC
Br
+
N
CH
CR
N
COOC 2 H 5
COOC 2 H 5
COOC 2 H 5
O
O
O
ester imidomalonowy
H, T
COOH
O
O
COOH
COOH
COOH
-CO 2
NH 3 -CHR-COO
CHR
N
N
CR
COOH
O
O
3. Synteza Strecker’a
Działanie amoniakiem i cyjanowodorem na aldehydy.
OH
NH 2
O
R
-H 2 O
HC N
NH 3
R
C
CN
R
C
NH 2
C
NH
R
C
H
H
H
H
aminonitryl
H, H 2 O, T
R-HC-COOH
NH 2
4. Redukcyjne aminowanie
a
-oksokwasów (laboratoryjny analog biosyntezy)
O
NH 3
C
H 3 C
COOH
H 3 C
C
COOH
NaBH 4
a
-
NH 2
kwas
oksopropanowy
(pirogronowy)
R,S- Ala
5. Synteza amidomalonianowa
Najbardziej uniwersalna.
COOEt
COOEt
COOEt
COOEt
COOEt
COOEt
H 3 O
H 3 O
EtON a
EtONa
R-X
S N 2
R-X
S N 2
C
C
COOEt
COOEt
R
R
C
C
COOEt
COOEt
H
H
C
C
COOEt
COOEt
NH-CO-CH 3
NH-CO-CH 3
NH-CO-CH 3
NH-CO-CH 3
NH-CO-CH 3
NH-CO-CH 3
H 3 O
H 3 O
+ CO 2 + 2EtOH + CH 3 COOH
+ CO 2 + 2EtOH + CH 3 COOH
R-CH-COOH
NH 2
5
869941487.037.png 869941487.038.png 869941487.039.png 869941487.040.png 869941487.041.png 869941487.042.png 869941487.043.png 869941487.045.png 869941487.046.png 869941487.047.png 869941487.048.png 869941487.049.png 869941487.050.png 869941487.051.png 869941487.052.png 869941487.053.png 869941487.054.png 869941487.056.png 869941487.057.png 869941487.058.png 869941487.059.png 869941487.060.png 869941487.061.png 869941487.062.png 869941487.063.png 869941487.064.png 869941487.065.png 869941487.067.png 869941487.068.png 869941487.069.png 869941487.070.png 869941487.071.png 869941487.072.png 869941487.073.png 869941487.074.png 869941487.075.png 869941487.076.png 869941487.078.png 869941487.079.png 869941487.080.png 869941487.081.png 869941487.082.png 869941487.083.png 869941487.084.png 869941487.085.png 869941487.086.png 869941487.087.png 869941487.089.png 869941487.090.png 869941487.091.png 869941487.092.png 869941487.093.png 869941487.094.png 869941487.095.png 869941487.096.png 869941487.097.png 869941487.098.png 869941487.100.png 869941487.101.png 869941487.102.png 869941487.103.png 869941487.104.png 869941487.105.png 869941487.106.png 869941487.107.png 869941487.108.png 869941487.109.png 869941487.111.png 869941487.112.png 869941487.113.png 869941487.114.png 869941487.115.png 869941487.116.png 869941487.117.png 869941487.118.png 869941487.119.png 869941487.120.png 869941487.122.png 869941487.123.png 869941487.124.png 869941487.125.png 869941487.126.png 869941487.127.png 869941487.128.png 869941487.129.png 869941487.130.png 869941487.131.png 869941487.133.png 869941487.134.png 869941487.135.png 869941487.136.png 869941487.137.png 869941487.138.png 869941487.139.png 869941487.140.png 869941487.141.png 869941487.142.png 869941487.144.png 869941487.145.png 869941487.146.png 869941487.147.png 869941487.148.png 869941487.149.png 869941487.150.png 869941487.151.png 869941487.152.png 869941487.153.png 869941487.155.png 869941487.156.png 869941487.157.png 869941487.158.png 869941487.159.png 869941487.160.png 869941487.161.png 869941487.162.png 869941487.163.png 869941487.164.png 869941487.166.png 869941487.167.png 869941487.168.png 869941487.169.png 869941487.170.png 869941487.171.png 869941487.172.png 869941487.173.png 869941487.174.png 869941487.175.png 869941487.177.png 869941487.178.png 869941487.179.png 869941487.180.png 869941487.181.png 869941487.182.png 869941487.183.png 869941487.184.png 869941487.185.png 869941487.186.png 869941487.188.png 869941487.189.png 869941487.190.png 869941487.191.png 869941487.192.png 869941487.193.png 869941487.194.png 869941487.195.png 869941487.196.png 869941487.197.png 869941487.199.png 869941487.200.png 869941487.201.png 869941487.202.png
 
Zgłoś jeśli naruszono regulamin