Download Document

Kom verder. Saxion.
INLEIDING
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Kom verder. Saxion.
• Biochemie = eiwitten
– Waarom zijn eiwitten zo belangrijk?
– Hoe kun je eiwitten ‘zien’ in het lab?
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Kom verder. Saxion.
Eiwitten
• Proteïnen: eiwitten, zijn een van de vier
biomoleculen
• Eiwitten hebben zeer veel biologische
functies:
– Geven structuur aan de cel
– Functioneren als enzym
– Verzorgen transport van moleculen over
membranen
– Communicatie tussen cellen (hormonen,
neurotransmitters)
– Essentieel voor beweging (flagella)
http://multimedia.mcb.harvar
– Regulatie
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
d.edu/anim_innerlife_hi.html
Kom verder. Saxion.
Eiwitten ‘zien’ in het lab
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Kom verder. Saxion.
Eiwitten bij BM
• Bij bijna alle modules!
–
–
–
–
–
–
Immunologie: antilichamen
Stofwisselingsziekten: 1 enzym stuk!
Enzymatische assays (bv. ethanolbepaling)
Klinische diagnostiek: LDH in bloed
Productie van farmaceutische eiwitten
etc., etc…...
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Kom verder. Saxion.
Farmaceutische eiwitten
• 350 FDA-goedgekeurde farmaceutische
eiwitten
(http://www.biopharma.com/cgi/biopharma5.lass
o)
• 37% zijn recombinante (rDNA) eiwitten
• >$40 miljard/jaar
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Kom verder. Saxion.
Klassen farmaceutische
eiwitten
• Vaccins (peptiden, eiwitten, gedode bacteriën)
• Kleine peptiden (bv. oxytocin, the hormone of
love)
• Bloedproducten (Factor X, Factor VIII, gammaglobuline, serum albumine)
• Therapeutische eiwitten (herceptin, humulin,
alferon, etc.)
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Kom verder. Saxion.
Vaccins
• Difterie
(Corynebacterium
diphtheriae) - difterie
toxine
• Tetanus
(Clostridium tetani) tetanus toxine
• Kinkhoest
(Bordetella pertussis)
- celvrij extract
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Tetanus Toxin
HC Fragment
Kom verder. Saxion.
Therapeutische Eiwtten
• Insuline (diabetes) = hormoon
• Interferon b (MS) = cytokine
• Interferon g (o.a. osteoporose)
= cytokine
• TPA (hartaanval) = enzym
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Kom verder. Saxion.
Therapeutische Eiwitten
•
•
•
•
•
•
•
Actimmune (If g)
Activase (TPA)
BeneFix (F IX)
Betaseron (If b)
Humulin (insuline)
Levemir (insuline)
Pegademase
(adenosine
deaminase)
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
• Epogen (EPO)
• Regranex (Plateletderived growth factor)
• Novoseven (F VIIa)
• Intron-A (If )
• Neupogen (granulocyte
colony-stimulating factor)
• Pulmozyme (DNase)
• Infergen (If )
Kom verder. Saxion.
Leerdoelen RZQ:
1. The beauty of proteins
In deze website-versie heb ik
schijfruimte bespaard door hier de
plaatjes weg te halen… 
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Kom verder. Saxion.
Hoe weten we hoe eiwitten
eruit zien?
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Kom verder. Saxion.
Hoe weten we hoe eiwitten
eruit zien?
1. Eiwit zuiveren (steeds vaker m.b.v.
gentechnologie)
2. Eiwit kristalliseren
3. Röntgen-diffractie
4. Uit ‘stippenpatroon’ structuur afleiden
OF: je voorspelt de structuur m.b.v. de
computer
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Kom verder. Saxion.
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Kom verder. Saxion.
Leerdoelen RZQ
2. Kennis over de bouw van eiwitten
–
–
–
Aminozuren
Primaire t/m quaternaire structuur
Post-translationele modificaties
3. Handige computertools voor eiwitwerk
(ook handig voor project)
Alleen doel 2 wordt getoetst: deel van
tentamen in tentamenweek; 25% van
eindcijfer
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Kom verder. Saxion.
Hoe?
• Studietaken = afgeronde onderwerpen
– Nu nog op G-schijf; volgende week website
• Huiswerk: stof bestuderen, links naar
animaties, exercises etc. gebruiken,
oefeningen maken
• Computerlessen (di of wo)
– Introductie en nabespreking van studietaken
– Computertools
• Aminozurentoets
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Kom verder. Saxion.
The language of proteins
 Amino acids
 (the alphabet)
 folded polypeptides
 (words)
 metabolic pathways
 (sentences)
 Biological processes
 (chapters)
 the cell
 (the story)
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Kom verder. Saxion.
Aminozuren
• Eiwitten zijn opgebouwd uit aminozuren
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Kom verder. Saxion.
De peptidebinding
• Peptidebinding tussen twee aminozuren
wordt gevormd door dehydratiesynthese
• In biologische systemen kunnen
peptiden worden opgebouwd uit 20
verschillende aminozuren
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Kom verder. Saxion.
Aminozuren
• Aminozuren worden op basis van de zijketen
geclassificeerd als:
Geladen (zuur, basisch) polair of apolair
• Wat is het onderstaande aminozuur?
•
YD
neutraal,
polair
Aspartaat:Tyr;
Asp;
• Tyrosine:
Fenylalanine:
Phe;
F neutraal,
a-polair
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Kom verder. Saxion.
The protein alphabet
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
A
C
D
E
F
G
H
I
K
L
Ala
Cys
Asp
Glu
Phe
Gly
His
Ile
Lys
Leu
alanine
cysteine
aspartate
glutamate
phenylalanine
glycine
histidine
isoleucine
lysine
leucine
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
M
N
P
Q
R
S
T
V
W
Y
Met
Asn
Pro
Gln
Arg
Ser
Thr
Val
Trp
Tyr
methionine
asparagine
proline
glutamine
arginine
serine
threonine
valine
tryptophan
tyrosine
Kom verder. Saxion.
Aminouzren
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Kom verder. Saxion.
Aminozuren
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Kom verder. Saxion.
???
• Waarom zijn er 20 verschillende
aminozuren?
• Hoe kunnen die voor zoveel
verschillende eiwitten zorgen?
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Kom verder. Saxion.
BIOCHEMIE: Eiwitten
• Hoeveel niveaus zijn er te
onderscheiden in eiwitstructuren?
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Kom verder. Saxion.
Eiwitten
• De primaire structuur wordt gevormd
door de polypeptide keten
N-terminale
zijde
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
C-terminale
zijde
Kom verder. Saxion.
Eiwitten
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Kom verder. Saxion.
Eiwitten
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Kom verder. Saxion.
Eiwitten
• Aan eiwitten kunnen covalent andere
organische moleculen gebonden
worden:
• Glycoproteïnen / geglycosyleerde eiwitten
• Nucleoproteïnen
• Lipoproteinen
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Kom verder. Saxion.
EPO: geglycosileerd eiwit
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Kom verder. Saxion.
Signaalsequenties
• Eiwitten die naar speciale locaties in de cel
moeten (= alles behalve het cytoplasma)
bevatten zogenaamde singaalsequenties of
presequenties
– Dienen als ‘postcode’: ze vertellen de cel waar het
eiwit naartoe moet
– Ze worden tijdens het transport proteolytisch
afgesplitst
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Kom verder. Saxion.
Signaalsequenties
(voorbeeld)
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Kom verder. Saxion.
Prosequenties
• Beaaplde eiwitten worden in een inactieve
vorm (de pro-vorm) gesynthetiseerd
• Op de plek waar het eiwit actief moet worden,
wordt de pro-sequentie proteolytisch
afgekliefd
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings