Amino Asitler ve Proteinler Ankara Üniversitesi Veteriner Fakültesi Biyokimya Anabilim Dalı Dr. Tevhide SEL

proteinler Tüm hücrelerde ve hücrelerin bütün kısımlarında bulunan biyolojik makromoleküllerdir. Küçük peptidlerden büyük polimerlere, boyut olarak geniş bir varyasyon gösterir. Amino asitlerin (a.a.) dehidrasyon polimerleridir. Her bir a.a. diğer a.a. spesifik bir kovalent bağ ile bağlanır (peptid bağ). Tüm proteinler 20 a.a. den oluşmuştur.

Proteinlerin kimyasal kompozisyonu Elementler C, H, O, N, P, S Proteinlerin azot (nitrojen) içeriği % 15-17 (ort %16)

Kimyasal Basit proteinler-sadece a.a. rezidüleri içerir. Konjuge proteinler-a.a. olmayan kısım içerir.

Proteinlerin sınıflandırılması A- Şekline göre: Globuler proteinler-suda çözünür Fibröz proteinler – genellikle suda çözünmez

« B-Kimyasal kompozisyonuna göre: Basit proteinler- örn. Lizozim Konjuge proteinler- örn. Hemoglobin - glikoproteinler - lipoproteinler - metalloproteinler C- çözünürlüklerine göre: Su (Alb), alkol (Gliadin), alkali veya asitli su vb

D- fonksiyonlarına göre: Aktif proteinler (enzim,antikor) Pasif proteinler (kollajen, keratin)

Proteinlerin biyolojik fonksiyonları Morfolojik fonksiyonları Fizyolojik fonksiyonları Besinsel fonksiyonları

Keratin- saç ve deride Kollajen- kemik ve diş Enzimatik kataliz, hormonal düzenleme, taşıma ve depolama, kasılma, immun savunma

Amino asitler Proteinlerin hidrolizi Asit, alkali ve proteazlar ile hidroliz olabilir Peptid ve a.a. Karışımlarına yıkımlanır Doğada 300 den fazla a.a. Bulunmasına rağmen Doğal proteinler 20 standart -amino asid oluşur. 20 standart -amino asid genel yapısal özellikler gösterir. Her bir a.a. bir –COOH, bir –NH2 ve bir –R grubu bulunur

Karboksil grubu Amino grubu (prolin hariç-imino grubu) R-farklı yan zincir (Remainder of the molecule)

Amino asitler Protein ve peptidlerin yapısında genetik olarak kodlanan 20 -amino asid bulunur. 19 a.a. primer amin, 1 a.a.(proline) sekonder amin 19 a.a. “chiral”, 1 (glycine) achiral; -C asimetriktir, bu nedenlede iki enantiomeri vardır. D ve L izomerleri

Proteinlerin yapısında L- a.a. bulunur. D-a.a. ise, bakteri hücre çeperinde, bazı antibiyotiklerde, bir kısım bitki peptidlerinde bulunur. D- a.a. genel olarak kodlanmazlar, L- izomerlerin epimerizasyonuyla Referans olarak gliseraldehid alınır.

Amini Asitlerin Enantiomeri D-formu ve L-formu

İkiden fazla asimetrik C atomu bulunan a.a. İzomer sayısı artar. İzoleusin ve treonin D-allo ve L-allo formlarıda vardır.

Proteinlerde DNA tarafından kodlanmayan birkaç a.a. bulunur 20 standart a.a. ‘in türevleridirler. hidroksilizin, hidroksiprolin-kollajenin yapısında yer alırlar. karboksiglutamat-kanda pıhtılaşma proteini fosfatlanmış a.a.- sinyal moleküller

Non-protein a.a. Protein yapısına girmeyen a.a. Mimozin- doğada bulunan 20 a.a. Dışındaki 300 a.a. den biri D-a.a. Metabolizma ara bileşikleri, ornitin, DOPA, Beta-alanin vb

Aa üç harf tek harf Alanin Ala A Aspartik asit Asp D Lizin Lys K Triptofan Trp W

a.a. sınıflandırma R-gruplarının özelliklerine göre Polar olmayan, alifatik (hidrofobik) a.a. Aromatik a.a. Polar, yüksüz a.a. Negatif ve Pozitif yüklü a.a.

Polar olmayan Alifatik a.a. R-grupları fizyolojik pH da iyonlaşmaz Proton alış-verişi yapmaz Hidrojen ve iyonik bağların yapısına katılmaz Sadece Van der Walls etkileşiminde bulunur Proteinlerin iç kısmında yerleşir, hidrofobik etkileşimle üç boyutlu yapıların oluşumunu sağlar

Glisin R-H En küçük a.a. Optikçe aktif değil, asimetrik C yok (izomeri yok) kollajen, hem, pürin, kreatin, glutatyon sentezinde kullanılır Nörotransmitter Protein yapısında esneklik sağlar İdrarla en çok atılan a.a.

Alanin R-CH3 En önemli görevi dolaşımda amonyak taşımaktır ALT katalizlediği transaminasyon reaksiyonu ile a.a. ve KH metabolizması arasında bağlantı kurar. Glukoz-alanin döngüsünde görev alır

Valin, Lösin, İzolösin Esansiyel a.a. lerdir İzolösin 2 asimetrik C atomu ve 4 izomeri vardır.

Metiyonin Esansiyel a.a. dir Yan zincirde kükürde bağlı metil grubu taşır, kükürtlü a.a. Transmetilasyon reaksiyonlarında SAM(S-adenozil metiyonin) şeklinde metil grubu vericisidir. Daima bir proteine katılan ilk a.a dir Vücuttaki kükürt içeren bileşiklerin hemen hepsi metiyoninden türer Epinefrin,kreatin,melatonin sentezinde SAM olarak kullanılır.

Fenilalanin, hidrofobik fenil halkası bulunur, Esansiyel a.a dir. Metabolizmasında trozine dönüşür, bozulduğunda fenilketonüri oluşur Triptofan, indol halkası bulunur, 280nm UV absorbe eder, protein miktar ölçümünde kullanılır Melatonin ve seratonin sentezinde kullanılır Trozin, hidroksile fenil halkası taşır(polar-nötraldir) Fenilalaninden sentezlenir Enzimlerin aktif bölgesinde yer alır, substrat ve fosfat bağlar Troid h ve katekolamin biyosentezinde ön madde

Polar aa Fizyolojik pH da yan zincirlerin yükü 0 dır Serin,glikoproteinlerdeki O-glikozid bağda yer alır Enzimlerin aktif merkezinde bulunur Treonin, 4 izomeri, 2 asimetrik C var (serin benzer) Sistein, metiyoninden sentezlenir. İki sistein disülfit (-S-S-) bağı ile birleşerek sistin oluşturur. Disülfit bağı, proteinlerin 2.-4. yapısına gereklidir

Negatif yüklü yan zincirli aa Aspartat Glutamat

Dikarboksilik asitlerdir, Proton verirler Fizyolojik pH da iyonize ve negatif yüklüdürler (aspartat, glutamat) AST katalizlediği transaminasyon reaksiyonu ile a.a. ve KH metabolizması arasında bağlantı kuran aspartat KH metabolizmasında okzalasetata dönüşür. Üre,pürin ve pirimidin halkası sentezinde kullanılır.

Pozitif yüklü yan zincirli aa Lizin, arjinin, histidin Fizyolojik pH da iyonize ve pozitif yüklüdürler Proton alırlar

Esansiyel amino asitler hangileridir?