Amino asitler Amino asitler, yapılarında hem amino grubu (−NH2) hem de karboksil grubu (−COOH) içeren bileşiklerdir. Doğada 300 kadar farklı amino asit bulunmaktadır. Amino asitlerin standart amino asitler diye bilinen 20 tanesi, DNA tarafından kodlanan ve proteinleri oluşturan birimlerdir. Bir standart amino asit polipeptit zinciri yapısına girdikten sonra bir modifikasyona uğrarsa Nonstandart amino asitler diye bilinen bazı amino asitler oluşabilir. Standart Aminoasitler Alanin Arginin Aspartat Asparagin Sistein Glutamat Glutamin Glisin Histidin İzolösin Lösin Lizin Metionin Fenil alanin Tirozin Prolin Serin Treonin Triptofan Valin Amino asitlerin zincir yapılarına göre sınıflandırılması I- Alifatik aminoasitler II- Aromatik aminoasitler Ek grup taşımayan Alifatik amino asitler a-Bir amino ve bir karboksil içeren amino asitler b-İki amino ve bir karboksil içeren amino asitler c-Bir amino ve iki karboksil içeren amino asitler Ek grup taşıyan alifatik aminoasitler a- Oksi grubu b- Kükürt grubu c- Guanido grubu Aromatik ve heterosiklik aminoasitler a- Benzen halkalı b- İmidazol halkalı c- İndol halkalı d- Pirol halkalı Nonpolar (hidrofobik) amino asitler NÖTRAL STANDART AMİNOASİTLER ASİDİK Polar (hidrofilik ) amino asitler BAZİK NÖTRAL Fonksiyonel Polar R grup Asidik Karboksil Polar (iyonik) COOH Bazik Amin, - NH2 Polar (iyonik) Imidazol, guanido Nötral Amid, Polar (noniyonik CONH2 Hidroksil Amino asit Aspartik asit glutamik asit Lizin Histidin Arginin Asparagin Glutamin Serin ,Treonin Sistein Tirozin Non-polar, hidrofobik aa Bu amino asitlerin R grupları fizyolojik pH’da iyonlaşmaz. Proton alışverişi yapmaz, hidrojen ve iyonik bağların yapısında yer almaz .Sadece Van der Walls etkileşiminde bulunurlar. Proteinlerin iç kısmında yerleşip hidrofobik etkileşimle üç boyutlu yapılarının kazandırılmasını sağlayan amino asitlerdir. Doğrudan proteinlerin yapısına girmeyen aa ¾ Tiroksin ve triiodotirozin ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ β-alanin DOPA GABA Ornitin ve sitrulin Fosfoserin, Fosfotirozin Taurin ¾4-metil lizin, 3-metil histidin ¾ Kreatin ¾ Karnitin β-alanin •γ-aminobutirik asit (GABA) •Taurin •β-aminoizobutirik asit Amino asitlerin genel özellikleri Aminoasitler L-formundadır | COO| + H3 N - C - H | R 9 Amino asitler suda kolay çözünür 9Erime noktaları yüksektir. 9Alkolde çözünmezler. 9Triptofan , lösin tatsız,glisin tatlı, arginin acı 9Glutamik asitin sodyum tuzu et suyu tadı Glisin hariç diğer tüm amino asit ler optikçe aktiftir. Amino asitlerin ultraviyole ışığı absorblaması Yarı esansiyel amino asitler : Histidin ve Arginin Esansiyel amino asitler: Fenil alanin, Triptofan,Izolösin, Lösin Valin, Treonin, Metionin, Lizin Amino asitlerin tamponlama özellikleri İyonize olabilen R gruplu amino asitlerin oldukça kompleks titrasyon eğrileri vardır. 3 pKa değeri bulunur. Karboksil grubuna ait pKa1 Amino grubuna ait pKa2 R grubuna ait pKa3 Asidik polar aa: pI= PKa3+pKa1/2 Bazik polar aa: pI= pKa3+pKa2/2 En güçlü tamponlama Fizyolojik pH’da en güçlü tampon : Histidin Çünü sadece histidinin R grubu (pKa=6.0) nötral pH’a yakındır. Diğer amino asitler pH 7.0 yakınlarındaki pKa değerine sahip iyonize olabilen yan zincir içermediklerinden birer fizyolojik tampon değildir. Amino asitler özgün renk reaksiyonları verir ¾Amino asitlerin amino grubu 1 floro 2-4 dinitrobenzen ve ninhidrin ¾ Millon reaksiyon ¾ Ksantoprotein ¾Sakaguchi ¾Nitroprussid ¾Ehrlich ¾ Pauly ¾Amino asitlerin karboksilik asit grupları alkol ile ester, aminler ile amid bileşiklerini oluşturur. Amino asitlerin karboksil grubundan karbondioksit çıkmasıyla biyojen aminler oluşur. Amino asitlerin karboksil grubundan karbondioksit çıkmasıyla biyojen aminler oluşur. PEPTİT BAĞI Bir amino asitin amino grubu ile diğer bir amino asitin karboksil grupları arasından bir mol su çıkışı ile PEPTİT bağı oluşur Dipeptit Karnozin,anserin Tripeptit Glutatyon Oligopeptit : 3-10 aa , Vazopressin, oksitosin Polipeptit: 10-100 aa (insulin, glukagon) Protein : 100’den fazla aa Karnozin, •Anserin (metil karnozin), •Aspartam (Nutrasweet), Glutatyon (GSH; GSSG), Tirotropin salıverici faktör, Metiyonin enkefalin, Lösin enkefalin, Dinorfinler Oksitosin ve vazopressin Kallidin, Gramicidin S, PROTEİNLERİN BİRİNCİL YAPISI AMİNO Birincil yapının bağları TERMİNAL PEPTİT BAĞLARIDIR KARBOKSİ TERMİNAL Peptid bağı düzlemseldir Rezonans melez özelliği Kısmi çift bağ karekteri taşır Trans pozisyondadır Peptit bağının özellikleri Oldukça stabildir. X ışını difraksiyon yöntemi ile incelenir. Amfoterik ve polar Yüksüzdür İkincil yapıda proteinlerin kararlı yapısı kazanılır 2 temel yapı bulunur: 1- Alfa-sarmal 2-Beta konformasyonlar Paralel Anti-paralel Beta-dönüş Alfa- sarmal yapılı proteinlere örnekler ¾Hemoglobin ¾Miyoglobin ¾Keratin ¾Miyozin Süpersarmal=süperheliks Bazı proteinlerde iki veya daha fazla alfasarmallar birbirleri etrafında ikinci bir kıvrılma göstererek proteinlere dayanıklılık kazandıran stabil bir yapı oluştururlar. Üçüncül yapı Protein ;üç boyutlu ve biyolojik aktivite kazanır X-ışını kristallografi ve Nüklear magnetik rezonans ile incelenir. Üçüncül yapının stabilizasyonu Hidrojen bağları Hidrofobik bağlar İyonik bağlar Dördüncül yapı Tersiyer yapısını tamamlamış alt ünitelerin bir araya gelmesi ile oluşur . Dimerik, trimerik veya multimerik En küçük ünite monomer Bazı Hücreler proteinlerin katlanmalarını kolaylaştırıcı proteinler içerir Cis-trans prolil izomeraz Protein disülfit izomeraz Şaperon proteinler Denatürasyon Bir proteinin primer yapısı etkilenmeden polipeptit zincirinin doğal şeklini gelişi güzel değiştirmesidir. Denatüre edici faktörler UV Kuvvetli asit ve bazlar Metal iyonları Üre (8M), guanidinHCl(6M)çözeltileri Dondurup, çözdürmek Aşırı ısı Kaynatma/Isı H ve hidrofobik bağlar Organik eritici ve deterjanlar İndirgeyici ajanlar Hidrofobik etkileşimler Üre H ve hidrofobik bağlar Kuvvetli asit/bazlar Bazı H, tuz köprüleri Tuz konsantrasyonu Zıt yüklü gruplar arasındaki etkileşimi zayıflatır Çökelek/presipitat oluşur Tuz köprülerini bozar Sülfidril gruplarına bağlanır İnce denge güçlerini bozar Ağır metal iyonları Merkaptoetanol Mekanik stres Disülfit bağları indirgenir Denatürasyon sonucu ¾A-Proteinin biyolojik aktivitesi azalır veya kaybolur ¾B-Yeni gruplar ortaya çıkar ¾C-Daha şiddetli renk reaksiyonları verirler ¾D-Polarize ışığı sola çevirmede artış gözlenir ¾E-Çözünürlükleri azalır ¾F-Proteolitik enzimlerden daha kolay etkilenir Primer yapıyı belirlemede kullanılan yöntemler Aminoasid hidrolizi ( 24 saat 110C’de 6N HCL) İyon değiştirici kromatografi N-terminal aminoasid kalıntısı tayini: Sanger (2,4dinitrofluorobenzen) ve Dansil Klorür Edman tepkimesi ; Fenilizotiosiyanat PROTEİNLERİN SINIFLANDIRILMASI Basit proteinler Globuler Albumin Globulin Glutenin Prolamin Protamin Histon Bileşik proteinler Fibröz Kollajen Fibrin Elastin Keratin Lipoprotein Glikoprotein Metaloprotein Fosfoprotein Nükleoprotein KOLLAJEN Mezankimal kaynaklı olup vücutta en fazla bulunan (%30) polipeptit yapılı bağ dokusu, kemik ve kıkırdağın en önemli proteinidir. Suda çözünmez,sindirim enzimlerinden etkilenmez, ısıtılınca jelatine dönüşür. Yapısında en fazla bulunan amino asit GLİSİN olup bunu , prolin ve hidroksi prolin , alanin ve hidroksi lizin izler. Sistin, sistein ve triptofan hiç bulunmaz. Her 3 pozisyonda bir glisin bulunur. Üçlü sarmal yapısındadır. ELASTİN 9Büyük kan damarları ve elastik ligaman 9Glisin, alanin, valin ve prolin zengin 9Hidroksi prolin az içerir 9Özel aminoasitler içerir; 9Desmozin, izodesmozin, lizinil nörlösin KERATİN 9 Tırnak ,saç ,deri, yün,boynuz,gaga, ipek fibroini balık ve sürüngenlerin pullarının proteinidir. 9 Genelikle α-sarmal yapısındadır. 9 Suda çözünmez 9 Yanma sırasında özel koku 9 Proteazlara dirençli