Μεταγωγή σήματος και βιολογικές μεμβράνες ΜΕΜΒΡΑΝΙΚΕΣ ΠΡΩΤΕΪΝΕΣ
ΠΡΩΤΕΪΝΕΣ ΒΙΟΛΟΓΙΚΩΝ ΜΕΜΒΡΑΝΩΝ Ορισμός / Μονάδες Δομές (πρωτοταγής κλπ) Ταξινόμηση με βάση τις λειτουργίες Απεικόνιση - Μοντέλα (συρμάτων ή σκελετού, σφαίρας/ράβδου, κορδέλας, σκελετού, χωροπληρωτικό, επιφάνειας) Έλικες (α έλικα, β πτυχωτό φύλλο) Δίεδρες γωνίες (φ,ψ) Ισοηλεκτρικό σημείο Υδροφιλικότητα / υδροφοβικότητα Μετουσίωση πρωτεϊνών Μ. Λέκκα 2011
Ορισμός / Μονάδες Οι πρωτεΐνες είναι γραμμικά πολυμερή αποτελούμενα από μονομερή 20 διαφορετικών αμινοξέων. Τα αμινοξέα συνδέονται μεταξύ τους με πεπτιδικούς δεσμούς Η μονάδα μάζας των πρωτεϊνών είναι: το Dalton μάζα ½ Η 2 και το kd = 1000 dalton
Δομές Πρωτοταγής δομή: τα αμινοξέα συνδέονται με πεπτιδικούς δεσμούς και σχηματίζουν πολυπεπτιδικές αλυσίδες Δευτεροταγής δομή: οι πολυπεπτιδικές αλυσίδες μπορούν να αναδιπλώνονται σε κανονικές δομές όπως η α-έλικα, η β-πτυχωτή επιφάνεια, οι στροφές και οι θηλιές Τριτοταγής δομή: οι υδατοδιαλυτές πρωτεΐνες αναδιπλώνονται σε συμπαγείς δομές με μη πολικά κέντρα Τεταρτοταγής δομή: οι πολυπεπτιδικές αλυσίδες συγκροτούν δομές πολλών υπομονάδων Η αλληλουχία αμινοξέων μιας πρωτεΐνης καθορίζει την τριδιάστατη δομή της
BIOXHMEIA, TOMOΣ I ΠANEΠIΣTHMIAKEΣ EKΔOΣEIΣ KPHTHΣ PAGE
ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ / ΛΙΠΙΔΙΩΝ Σύνδεση λιπιδίων σε εσωτερικές μεμβρανικές πρωτεΐνες Διαταραχές της λιπιδικής διπλοστιβάδας λόγω παρουσίας μεμβρανικών πρωτεϊνών Δυναμική σκελετού και πλευρικών αλυσίδων μεμβρανικών πρωτεϊνών Σύνδεση περιφερικών μεμβρανικών πρωτεϊνών στη λιπιδική διπλοστιβάδα
ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ / ΛΙΠΙΔΙΩΝ Πιθανές διαταραχές στη λιπιδική διπλοστιβάδα από την παρουσία μεμβρανικών πρωτεϊνών
ΠΡΩΤΕΪΝΕΣ ΒΙΟΛΟΓΙΚΩΝ ΜΕΜΒΡΑΝΩΝ Περιφερειακές/εξωτερικές Διαμεμβρανικές/εσωτερικές
ΠΕΡΙΦΕΡEΙΑΚΕΣ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΕΣ ΠΡΩΤΕΪΝΕΣ Συνδέονται χαλαρά στην επιφάνεια της μεμβράνης με ηλεκτροστατικές δυνάμεις Τα φωσφολιπίδια στο σημείο αυτό είναι αρνητικά φορτισμένα Παραλαμβάνονται εύκολα με αλλαγή στο ph, υψηλή συγκέντρωση αλάτων, ΕDTA, ουρεία κλπ
ΔΙΑΜΕΜΒΡΑΝΙΚΕΣ ΠΡΩΤΕΪΝΕΣ Περιέχουν υδρόφοβες περιοχές για να διαπερνούν την μεμβράνη Επηρεάζουν την τοπική δομή της μεμβράνης Τα λιπίδια που συνδέονται με αυτές τις πρωτεΐνες δεν έχουν χαρακτηριστικά κατάστασης πηκτώματος Τα λιπίδια αυτά είτε προμηθεύουν το κατάλληλο περιβάλλον για τη βέλτιστη λειτουργία των πρωτεϊνών, είτε εκτελούν ειδικότερες λειτουργίες (διαπερατότητα)
ΚΑΘΑΡΙΣΜΟΣ ΔΙΑΜΕΜΒΡΑΝΙΚΩΝ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ Μ. Λέκκα 2011 Απαιτούνται απορρυπαντικά με τις εξής ιδιότητες Να διαχωρίζουν τις πρωτεϊνες από τα υπόλοιπα μεμβρανικά συστατικά Να μην καταστρέφουν τη δομή των πρωτεϊνών Να μπορούν να απομακρυνθούν μετά τον καθαρισμό
ΔΙΑΛΥΤΟΠΟΙΗΣΗ /ΑΝΑΣΥΣΤΑΣΗ ΜΕΜΒΡΑΝΙΚΩΝ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ Μ. Λέκκα 2011 Είναι ο «εγκλεισμός» μεμβρανικών πρωτεϊνών σε τεχνητές λιπιδικές μεμβράνες Χρησιμοποιείται για την απομόνωση και μελέτη των πρωτεϊνών Επιτυγχάνεται με την εφαρμογή επιφανειοδραστικών ουσιών (απορρυπαντικών) και στη συνέχεια με παρασκευή λιποσωμάτων Χρήσιμη παράμετρος είναι η CMC και η σταθερά υδρόφιλης/λιπόφιλης ισορροπίας (HLB), που ορίζεται ως ο λόγος του ΜΒ της πρωτεΐνης προς το ΜΒ του υδρόφοβου τμήματος
Απορρυπαντικό Μονομερές Mr CMC (mm) Μέσο μικκυλιακό μοριακό βάρος Μη ιοντικά Triton x 100 625 0.24 90000 β-οκτυλογλυκοζίτης 292 25 Ιοντικά Δεοξυχολικό (ανιοντικό) 392 4 800 SDS 288 8 17000 Λυσολεκιθίνη αυγού 500-600 0.02-0.2 95000
ΑΝΑΣΥΣΤΑΣΗ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ Μ. Λέκκα 2011 Π.χ. Cytochrome c oxidase
ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ ΜΕΜΒΡΑΝΙΚΩΝ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ
ΓΛΥΚΟΦΟΡΙΝΗ Α Μ. Λέκκα 2011
ΒΑΚΤΗΡΙΟΡΡΟΔΟΨΙΝΗ Μ. Λέκκα 2011 Φωτοϋποδοχέας βακτηρίων
ΠΟΡΙΝΗ Μ. Λέκκα 2011
ΑΓΚΥΡΟΒΟΛΗΣΗ ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ ΣΤΙΣ ΛΙΠΙΔΙΚΕΣ ΔΙΠΛΟΣΤΙΒΑΔΕΣ
ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΣ ΔΡΑΣΗΣ ΦΩΣΦΟΛΙΠΑΣΗΣ Α 2 Μ. Λέκκα 2011
ΠΡΩΤΕΪΝΕΣ ΑΝΤΑΛΛΑΓΗΣ ΦΩΣΦΟΛΙΠΙΔΙΩΝ Μ. Λέκκα 2011