Protein Yapısı ve Amino Asitler

Protein Yapısı

• Protein mutasyonları, prion, Alzheimer, Parkinson, amiloidoz gibi hastalıklara neden olur.
• İlk amino asit (aa) 1806'da Asparagin'dir.
• Treonin 1938'de tanımlanmıştır.
• 1986'da 21. aa Selenosistein (Sec)'dir.
• 2002'de Methanosrcina barkeri'nde Pirolizin (Pyl) bulundu.
• Selenosistein'in kodu UGA'dır.
• Pirolizin'in kodu UAG'dır.
• Nadir amino asitler:
  • Bitki hücre duvarlarında bulunan 4-hidroksiprolin, prolin türevidir.
  • Kolajen doku ve fibriller bağ dokuda bulunan 5-hidroksilizin, lizin türevidir.
  • Ornithin ve sitrülin, üre döngüsü ve arginin biyosentezinde ara metabolitlerdir.

Amino Asit Genel Formülü

• Amino asitler, elektrik yükü, hidrofilik veya hidrofobik gibi özellikler katar.

R Grupları

• R grupları (yan zincirler), amino asitlere elektrik yükü, hidrofilik veya hidrofobik gibi özellikler katar.

Glişin Dışındaki Amino Asitlerin Alfa Karbonu

• Glişin dışındaki amino asitlerde alfa karbonu 4 farklı grupla bağ yapmıştır.
  • Karboksil grubu
  • Amino grubu
  • R grubu
  • H atomu

Kiral Merkez

• Kiral merkez taşıyan tüm moleküller optikçe aktiftir ve polarize ışık düzlemini sağa veya sola çevirirler.
• Sulu çözeltileri de optikçe aktiftir.
• D-izomeri sağa, L-izomeri sola doğru çevirir.
• İkisinden eşit miktarda varsa rasemik karışım oluşur.
• Not: Optikçe aktif bileşiklerin optik izomer sayısı 2ⁿ formülüyle bulunur, burada n asimetrik karbon sayısıdır.

Amino Asitlerin Sınıflandırılması

• 1- Nanpolar Alifatik R Grupları:
  • Nanpolar ve hidrofobiklerdir.
  • Alanin, valin, lösin ve izolösin küme oluşturma eğilimindedir ve yapıyı stabilize eder.
  • Glişin en basit yapılı amino asittir.
  • Metiyonin sülfür içerir.
  • Prolin yan zinciri halkasal yapıdadır.
• 2- Nanpolar Aromatik R Grupları:
  • Phenylalanine, Tyrosine, Tryptophan
• 3- Polar ve Yüksüz R Grupları:
  • Serin, Treonin, Sistein, Asparagin, Glutamin
• 4- Pozitif (Bazik) R Grupları:
  • Lizin, Arginin, Histidin
• 5- Negatif (Asidik) R Grupları:
  • Aspartat, Glutamat

Amino Asit Titrasyonu

• Amino asitler asit ve baz gibi davranabilir; ortamın pH değeri değiştiğinde alfa karbon atomuna bağlı gruplar iyonlaşır ve amino asit yükü değişir.
• İzoelektrik nokta (pI): Amino asidin net yükünün sıfır olduğu pH değeri; bu pH'de amino asit elektrik alanında hareketsizdir.

Protein Yapısı

• Proteinlerin üç temel yapısı vardır
• Primer yapı: amino asit dizisidir.
• Sekonder yapı: α-heliks, β-tabaka, vb. düzenli tekrarlayan yapılar.
• Tersiyer yapı: proteinin 3 boyutlu yapısıdır.
• Kuarterner yapı: iki veya daha fazla polipeptit zincirinin etkileşimidir.

Peptid Yapısı

• Bir amino asit ile diğer amino asit arasındaki kovalent bağ peptid bağıdır.
• Bu bağlar, bir H₂O molekülünün çıkmasıyla (dehidrasyon reaksiyonu) meydana gelir.

Protein Konformasyonu

• Protein konformasyonu, proteinin atom düzenlemesidir.
• Doğal konformasyon, protein için en düşük serbest enerjiye sahip konformasyondur.
• Protein stabilite, çevre ve kuvvetlerle (hidrojen bağları, hidrofobik etkileşimler, iyonik etkileşimler, disülfid bağları) korunur.
• Proteinler farklı katlanmalar gösterir, bu farklı katlanmalar "motif" yapısı olarak tanımlanır.