prof. dr. kader kÖse
DESCRIPTION
PEPTİDLER. Prof. Dr. Kader KÖSE. O ‖ - C – N - H. Amid Bağı (kovalent bağ). Peptid Bağı. PEPTİDLER. • Amino asitlerin - a mino ve -k arboksil gruplarının peptid bağları ile birbirlerine bağlanmasıyla oluşurlar. • L ine e r a mino a s i t pol i mer leri. R 1. Amino - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Prof. Dr. Kader KÖSE
PEPTİDLER
PEPTİDLER
• Amino asitlerin -amino ve -karboksil gruplarının peptid bağları ile
birbirlerine bağlanmasıyla oluşurlar
Peptid Bağı
O ‖- C – N - H
Amid Bağı(kovalent bağ)
• Lineer amino asit polimerleri
R1
R2
R1
R2Karboksil
grup
Amino grup
Peptid Bağı
Peptid Bağı Oluşumu
H3N+ – CH – COO-
H
GLİSİN (Gly) ALANİN (Ala)H3N+ – CH – COO-
CH3
H3N+ – CH –
H
– CH – COO-
CH3 O ‖ C _ N H
H2Okondenzasyon reaksiyonu
Peptid Bağı
Peptid Bağı Oluşumu
Glisilalanin (Gly-Ala)
DİPEPTİD: GLİSİLALANİN
Glisin Alanin
N-terminal
C-terminal
Peptid bağı
su
Amid grubu düzlemi
Glisilalanin
PEPTİDLER, peptid bağı sayısına göre değil, AA sayısına göre sınıflandırılırlar
polipeptid n-1n
pentapeptid 45tetrapeptid 34tripeptid 23dipeptid 12PeptidBağ sayısıAA sayısı
Peptidlerin Sınıflandırılması
OLİGOPEPTİD: Birkaç AA(AA sayısı 10)
POLİPEPTİD:Birçok AA(AA sayısı 10 - 12)
PROTEİN: AA sayısı 40 (mol.Ağ: ~5000)
Proteinler bir ya da daha çok polipeptid zincirinden oluşabilirler
Peptidlerin Sınıflandırılması
Peptidlerin ÖzellikleriAmino-terminalN-terminal (sol)
O
C – NH - CH -COO-
CH3
HCOH CH2 O
H3N+CH – C – NH – CH -
(CH3)2
CH
CH2
Karboksi-terminal C-terminal (sağ)
Tripeptid: Fenilalanil – lösil - treonin (Phe-Leu-Thr)
Rezidü (amino asit artığı): Peptid/protein yapısına katılan amino asit
Adlandırma: N-terminal(1) C-terminal(n)
Tetrapeptid: Alanil-tirozil-Aspartil-Glisin (Ala-Tyr-Asp-Gly)
Peptidlerin Özellikleri
Amino-terminal N-terminal
Karboksi-terminal C-terminal
Fizyolojik pH’da, • Peptid (amid) bağı: yüksüz • Peptidler: yüklü
Peptidlerin İyonizasyon Davranışları
Peptid bağını oluşturan amino ve karboksil grupları, peptidlerin asit-baz özelliklerine
katkıda bulunamazlar
Peptidlerin asit-baz özelliği: -Amino ve karboksi terminaller -İyonize yan zincirlerin sayısı ve cinsi
• N-terminal +NH3 grupları, türedikleri amino asidin amino grubuna göre, daha güçlü asittir (pK )
Peptidlerde N- ve C-terminal gruplar, aynı -karbon atomu üzerinde bulunmadıkları için:
• C-terminal COO- grupları, türedikleri amino asidin karboksil grubuna göre, daha zayıf asittir (pK )
Anyonik form (-1)
10
İzoelektrik form ( 0 )
pI
Katyonik form (+1) 3
İyonizasyonAlanilalanin pH
H3N+ – CH –
CH3
- CH –COOH
CH3 O ‖ C _ N H
H3N+ – CH –
CH3
- CH – COO-
CH3 O ‖ C _ N H
HN2 – CH –
CH3
- CH – COO-
CH3 O ‖ C _ N H
Noniyonize yan zincir taşıyan peptidlerinİyonizasyon şekilleri
İyonize yan zincir taşıyan peptidlerin İyonizasyonu
CH – COOH
CH2SH O – C – N – H
CH3 O H3N+CH – C – N – CH H
COOH
(CH2)2
+NH3
(CH2)4
O – C – N – CH H
Alanil - glutamil - lizil - sistein
0 7.4
- 3 10
+2 3Net yük pH
O
C
H
N
O
C
H
N
-
+Rezonans yapıları
Peptid bağının çift bağ karakteri
Kısmi çift bağ karakterine sahip olan peptid bağı düzlemseldir
CC
NC
O
H
CC
NC
OH
H
Peptid bağı ve -C atomları aynı düzlemde bulunur
CC
NC
O
H
Peptid bağının düzlemsel karakteri
Peptid bağları nedeniyle, polipeptid
zincirin 2/3’ ü sabit bir düzlem içinde
tutulur Yarı-katı (sert) yapı
Protein yapısının düzenlenmesi
Peptid bağının düzlemsel karakteri
Peptid bağının kısmi çift bağ karakteri Bağ açıları ve uzunluklar
CC N
CO
H C
C N C
O H
Düzlemsel (hareketsiz) peptid bağının etrafındaki atom grupları cis/trans izomerizm gösterirler,
Trans (Tercih edilen konfigürasyon)
Cis(x-pro sıralanışı)
Komşu -C atomları arasındaki uzaklık: 0.3 nm
Peptid bağı düzlemi hareketsiz olmasına rağmen, - karbon etrafındaki rotasyon polipeptid
zincirine esneklik kazandırır
-karbon Amid düzlemi
Amid düzlemi
Alfa - Karbon Etrafında Rotasyon
Protein iskeleti boyunca rotastonu sağlayan bağlar
Peptid/Protein Serbest Amino Asitler6 M HCl
110°C, 24 h
Peptidlerin Kimyasal Reaksiyonları
• Asit / Baz Hidrolizi
AA1 AA2
Peptid bağı hidrolizi, proteinlerin AA dizisinin belirlenmesi için gerekli bir
basamaktır
• Enzim Hidrolizi: Proteazlar
-Endoproteazlar
Tripsin, Kimotripsin, pepsin
-Ekzoproteazlar
Aminopeptidaz, Karboksipeptidaz
-Papain (in vitro şartlar)
Peptidlerin Kimyasal Reaksiyonları
Fizyolojik Olarak Aktif Peptidler
Peptid AA sayısı AA DizisiKarnozin dipeptid Histidil-ß-alaninAnserin dipeptid Metilhistidil-ß-alanin
Glutatyon (GSH)
tripeptid -Glutamil-sisteinil-glisin
Bradikinin nanopeptid
Kallidin(Lizil-bradikinin)
dekapeptid
Kas yapısı
Plazma proteinlerinin hidrolizi ile açığa çıkarlar
-Düz kasları gevşetir -Antienflamatuvar
GLUTATYON
-Glutamil – sisteinil - glisin
GSH
PEPTİD YAPILI HORMONLAR
HORMON PEPTİD AA SayısıTRH Tripeptid 3 AA
Enkefalinler Pentapeptid 5 AA
Glukagon Polipeptid 29 AA
ACTH Polipeptid 39 AA
İnsülin Polipeptid A zinciri: 21 AA
B zinciri: 30 AA
Dipeptid: Aspartam (Suni tatlandırıcı)
Aspartil-fenilalanin metil ester(Asp – Phe - OCH3)
SENTETİK PEPTİDLER
H3N-CH-C-NH-CH-C-OCH3
O O
CH2
COO -
CH2-
+
Polipeptid: Farmakolojik preparatlar - Antibiyotikler - Antitümör ajanlar - Bazı hormonlar(İnsülin)
(amino asitlerin D-enantiomeri)
PROTEİNPROTEİNLERLERPROTEİNPROTEİNLERLER
PROTEİNPROTEİNLERLERPROTEİNPROTEİNLERLEROrganizmada en yüksek oranda bulunan
makromoleküller% 70 su
% 15 protein% 15 diğer
Total hücre ağırlığı
Amino asitlerin lineer polimerleri
Farklı Cins Sayı
sıralanma
(n tane) 20 St AA PROTEİN
Standart AAlerin peptid bağı aracılığıyla lineer dizilişi Birbirinden farklı cok
sayıda peptid zincirleri
Dipeptid: AA1 AA2
20 x 20
Protein (100 AA)
400 farklı molekül
Tripeptid: AA1 AA2 AA3
20 x 20 x 20
Evrendeki total atom sayısı
8000 farklı molekül
.
PROTEİNPROTEİNLERLER PROTEİNPROTEİNLERLER
Sınırsız sayıda farklı
protein yapılarıAA sekansı: 20n
AA sayısı: n
H2N ()nCOOH
Amino asitler
lineer polimerler:
PROTEİNPROTEİNLERLER PROTEİNPROTEİNLERLER
3 boyutlu yapı, lineer polimerlerin çok farklı şekillerde katlanması ve kıvrılmasıyla oluşur
Her proteinin spesifik bir
fonksiyonu vardır
Biyolojik fonksiyonlar,3 boyutlu yapıya
bağlıdır
H2N ()nCOOH (lineer polimer)
(polipeptid zincir)
•Kompleks•Molekül ağırlığı büyük•Birden çok polipeptid zincir içerebilir•Nitrojen miktarı (amino asitlerinNH2 grupları) sabit (Proteinin%17’si)
3 boyutlu protein yapıları
ProteinMolekül Ağ
AA sayısı
Zincir sayısı
İnsülin 5700 51 2Miyoglobin 16 890 153 1Albümin 66 000 550 1
glutamat dehidrojenaz
(GDH) 1 000 000 8300 40
Bazı Protein Yapıları
AAlerin ortalama mol ağ : 128 Peptid bağı için su çıkışı : 18 Protein - AA mol ağ: 110
Protein yapısına katılan AAlerinOrtalama Molekül Ağırlığı
H2O mw:18
protein AA sayısı = protein mol Ağırlığı 110
-Şekil -Yapı
-Çözünürlük
-Biyolojik fonksiyon
Sınıflandırmada kullanılan özellikler
ProteinProteinlerin Sınıflandırılmasılerin Sınıflandırılması ProteinProteinlerin Sınıflandırılmasılerin Sınıflandırılması
Proteinler,eksen oranları(uzunluğun genişliğe oranı)’na göre,2 grubu ayrılırlar:
•Globuler proteinler: Eksen oranı 10 ; genelde: 3-4
• Fibröz Proteinler:Eksen oranı 10
ProteinProteinlerin Şeklilerin ŞekliProteinProteinlerin Şeklilerin Şekli
Sıkıca katlanmış helezon şeklinde polipeptid zincirlerden oluşur
Örnek: Albumin, Miyoglobin(Proteinlerin büyük kısmı, bu
gruptadır)
Globüler proteinler:
•Spiral veya heliks şeklinde kıvrılmış,(kovalent ve H
bağlarıyla çapraz bağlanmış) zincirlerden oluşurlar
• Bitkilerde bulunmazlar.Örnek: Bağ dokusu proteinleri: Kollajen, Elastin, Keratin Miyozin: Kas proteini Fibrinojen:pıhtılaşma proteini
Fibröz Proteinler:
Proteolitik
enzimlere
karşı dirençlidir
Kollajen:Birbirine sarılmış 3 polipeptid zinciri (üçlü heliks)’nden oluşur
Memelilerde total proteinin %30’unu teşkil eder
Gly,Ala,Pro,Lys’den zengindir
A
B
C
Proteinler yapılarına göre, 3 grupta toplanırlar
• Basit proteinler
• Konjuge proteinler
• Türev proteinler
Proteinlerin YapısıProteinlerin Yapısı
Basit proteinler Hidroliz edildiklerinde sadece L--
amino asitleri veren,saf proteinler
Ör: AlbüminTürev proteinler Isıtma, hidroliz, asidifikasyon, vb işlemlerle modifiye olan proteinler Ör: bazı pepton ve peptidler
Konjuge proteinler L--amino asitlerin yanı sıra,başka kimyasal grupları (prostetik grup)da içerirler
•Glikoproteinler: protein + COH grup
Karbohidrat(oligosakkarit) ünitelerini içerirler Örnek: membran proteinleri plazma proteinleri(globulinler),
•Nükleoproteinler:: protein+nükleik asit (histonlar) (DNA,RNA)
•Lipoproteinler: protein + lipidProtein:Apo(lipo)protein (Apo A,B,C...)Lipid:Kolesterol,fosfolipid, gliseridÖrnek:Plazma Lp.leri ( HDL,LDL,VLDL)
•Fosfoproteinler: Fosfatlarla ester yapmış AAleri içeren proteinler
örnek: Kazein-süt Vitellin-yumurta sarısı)
Konjuge proteinler
•Hemoproteinler:protein+hem (ferroporfirin)
Ör:hemoglobin,miyoglobin,katalaz
•Metalloproteinler: protein + metal Cu- seruloplazmin Fe-transferrin, ferritin Ca-kalmodulin Zn-karbonik anhidraz
Konjuge proteinler
Proteinler ÇözünürlükFibröz
Globüler Albüminler Su ve tuz çözeltileriGlobulinler Su: sınırlı çözünürlük
Dilüe tuz çözeltileri Doymuş tuz çözeltileri: (Salting-out)
Histonlar Su ve tuz çözeltileri
Proteinlerin ÇözünürlüğüProteinlerin Çözünürlüğü
Enzimler: Metabolizmayı düzenleyen ve etkileyen globuler proteinler( geniş bir protein sınıfı) Biyokimyasal reaksiyonları katalizlerler Substrat spesifiteleri vardır. .... az şeklinde adlandırılır Eksiklikleri pek çok metabolik hastalıkla sonuçlanır
Proteinlerin Biyolojik FonksiyonuProteinlerin Biyolojik Fonksiyonu
Proteinlerin Biyolojik FonksiyonuProteinlerin Biyolojik Fonksiyonu
Düzenleyici proteinler: Fizyolojik aktivitenin düzenlenmesinden sorumludurlar
Ör:Hormonlar (insülin eksiklliği diabet)
G-proteinler Hücre içi haberleşme
Yapısal proteinler:Kas, , bbağ dokusu proteinleri, membran proteinleri
Ör: Kollajen (tendon and ligamentlerde)
keratin (saç ve tırnakta)
Proteinlerin Biyolojik FonksiyonuProteinlerin Biyolojik FonksiyonuTransport proteinleri: Plazmada ve membranlarda spesifik maddelerin veya iyonların taşıyıcısıdırlar
Ör:Hb-O2, miyoglobin-O2
Lipoprotein-lipid, Transferrin-Fe Seruloplazmin-Cu, vbBesin ve Depo proteinler: Ovalbumin, laktalbumin, kazein, ferritin
Proteinlerin Biyolojik FonksiyonuProteinlerin Biyolojik Fonksiyonu
Kontraktil proteinler: Kasılmayı ve
hareketi sağlayan proteinler
Ör:Miyozin - kalın filament
Aktin - İnce filament
Tübilin - membran iskeleti
Reseptörler:Hücre içi haberleşmede rol oynarlar Ör:adrenalin için ß-adrenerjik reseptorSavunma proteinleri: Ör:İmmünoglobülinler: Patojenlere karşı organizmayı korurlar
Fibrinojen: (Pıhtılaşma mekanizması)
Proteinlerin Biyolojik FonksiyonuProteinlerin Biyolojik Fonksiyonu