Türosiinkinaasid – lisavad fosfaatgrupi Tyr jäägi OH rühmale. Seriin/Treoniinkinaasid – lisavad fosfaatgrupi Ser/Thr jäägi OH rühmale (või mõlemale). Igal kinaasil on oma spetsiifiline märklaudvalk – oluline on järjestus fosforüleeritava AH ümber. Üks valk võib olla fosforüleeritud erinevate kinaaside poolt. Seovad ATPd. Kinaaside enda aktiivsus on enamasti reguleeritud fosforüleerimisega. 5. Mis valgud on fosfataasid? Fosfataasid – ensüümid, mis eemaldavad fosfaatgrupi. 6. Kirjeldage G-valke, mis tüüpi esineb signaaliülekanderadades? Millises vormis on G-valgud aktiivsed/inaktiivsed? Mis valgud osalevad G-valkude aktiveerimisel/inaktiveerimisel? Esinevad kõikides pro- ja eukarüootides. G-valgud on aktiivsed, kui on seotud GTPga ja inaktiivsed, kui on seotud GDPga. GTP ja GDP vahetus on tugevasti reguleeritud. Signaaliülekande radades esineb kahte tüüpi G-valke: 1
järjestus. Pre-mRNA allutatakse splaissingule-tekib küps mRNA mille tunnuseks on 5' cap ja 3' saba. RNProteins tunnevad ja detekteerivad RNAd tekib RNParticle. AG reegel- Ülavoolu: Intron algab GUga, ekson lõppeb AGga; Alavoolu: ekson algab Gga, intron lõppeb Agga. Splaissosoom- kompleks mis peab moodustuma 5 ´3' liidesesse. Selleks on eksonitel mingid järjestused mille splaissosoomi valgud (Srvalgud) ära tunnevad. Splaissingu aktiivsust reg. Fosforüleerimine (fosfataasid-võtavad ära, kinaasid- panevad juurde). Geeni reg- kromosoomi üleminek valguks. Tsentromeer- hoiab koos kahte kromatiidi. Telomeerid- hoiavad kromosoomi otsi tugevana, et mitte lasta kromosoomil lüheneda ja pärilikkusel kaduda. Eukromatiin- lõdvalt pakitud , aktiivse transkrip. ala. Heterokromatiin- tugevalt pakitud, transkr. ei toimu. Operon- erinevaid valke kodeerivad alad. Speiser- geenide vaheline ala. Prokarüoodi geenis puuduvad.Operaator- negatiivne geenireg piirkond (bakteris)
Nende kaudu toimub hüdrofiilsete suhkrute, aminohapete ja ioonide mitteselektiivne difusioon rakku. Läbi poriinide liiguvad madalamolekulaarsed ained. Transportproteiinid ehk permeaasid hoolitsevad ainete aktiivse transpordi eest. Periplasmaatiline ruum ehk periplasm -- asub peptidoglükaani ja tsütoplasmamembraani vahel. See on täidetud geelitaolise ainega ja võib võtta enda alla 30% raku mahust. Periplasm sisaldab mitmesuguseid hüdrolüütilisi ensüüme (fosfataasid, nukleaasid, proteaasid), millega hüdrolüüsitakse suuremaid molekule. Sõltuvalt väliskeskonna teguritest või pärilikust mutatsioonist võib häiruda rakuseina biosüntees. Ilmnevad morfoloogiliselt ebatavalised bakterite struktuurid. Neid nimetatakse: Protoplastid - moodustuvad grampositiivsete mikroorganismide rakuseina lahustumisel lüsosüümiga. Rakuseina puudumise tõttu bakteriofaage nendele ei fikseeru.
ALUSELISE FOSFATAASI ENSÜÜMIKINEETIKA PROTOKOLL Koostanud: LUISE TIKS YASB61 112332 SISSEJUHATUS Aluseliseline fosfataas on laia substraatspetsiifilisusega fosfomonoesteraas, mille poolt katalüüsitavaid reaktsioone võib üldistatult esitada järgimise võrrandiga: R O PO3 2- + H2O = R- OH + HPO4 2- R tähistab mitmeid erinevaid ühendeid, nagu mono-, oligo- ja polüsaahariidid, mono-, oligo ja polünukleotiidid jt. Aluselised fosfataasid on looduses laialt levinud, kuid tavaliselt isoleeritakse seda ensüümi E.colist või veise soolestikust. Antud töös uuritakse veise soolestiku fosfataasi ensüümikineetikat. ALUSELISE FOSFATAASI AKTIIVSUSE MÄÄRAMINE Aluselise fosfataasi aktiivsuse määramiseks kasutatakse kromogeenset substraati p- nitrofenüülfosfaati (pNPP), mille hüdrolüüsi on võimalik kvantitatiivselt jälgida. Ensüümreaktsiooni käigus hüdrolüüsitakse pNPP p-nitrofenooliks ja anorgaaniliseks fosfaadiks
nende kompleks), millel on defineeritud 3D-struktuur; sageli olemas ka kvartenaarstruktuur ehk neljandat järku struktuur. 12. Nimeta olulisemad valkude posttranslatsioonilise modifitseerimise mehhanismid?1. Valkude aktiivsust moduleerivad ehk muudavad Ca2+ ja GTP. 2.Valkude tsükliline fosforüleerimine (valkudele lisatakse fosfaatrühmi), mida katalüüsivad ensüüm proteiinkinaasid, ja defosforüleerimine, mida katalüüsivad fosfataasid; mõjutab valgu seondumist ligandile (üks nendest vormidest on valgu aktiivne vorm, teine mitte) 3.Proteolüütiline lõikamine (trüpsinogeen, chymotrüpsinogeen), mis aktiveerib/deaktiveerib valke pöördumatult. 4.Allosteerilised muutused ligandi molekuli seondamine indutseerib valgu konformatsiooni muutuse või allosteerilise transitsiooni, mis mõjutab valgu aktiivsust - (RNA) primaartranskript
Kovalentne modifitseerimine leiab rakendust eelkõige regulatoorsetes kaskaadides Regulatsioon fosforüleerimise kaudu Fosforüleeritakse mingit ühte kindlat aminohappejääki Enamasti toimub fosforüleerimine Ser, Thr või Tyr hüdroksüülgrupi kaudu Ensüümid võivad olla fosforüleerimise kaudu nii aktiveeritavad kui inaktiveeritavad Fosfaatgrupi doonoriks on ATP ja fosforüleerimist katalüüsivad proteiin kinaasid Fosfaatgrupi eemaldamist katalüüsivad fosfataasid Proteiin kinaasid on tihti ka ise reguleeritavad fosforüleerimise kaudu ja nii moodustuvad regulatoorsed kaskaadid signaali võimendumine Vahest leiab kasutust ka valkude adenülüleerimine ja ADP-ribosüleerimine Proteolüütiline aktivatsioon: pankrease proteaasid Proteolüütiline aktivatsioon hõlmab
lõhustamine ensüüm · Kovalentne modifikatsioon mingi rühma lisamine ensüümi molekulile. See mõjutab konformatsiooni ja muudab ensüümi aktiivsust. Tavaline modifikatsioon on nt. fosforüülimine (fosforrühma lisamine). Protsessi viivad läbi proteiinkinaasid (sageli ravimites, hormoonides mõjutamiseks). Defosforüülimist viivad läbi fosfataasid. · Katalüütiline aktivatsioonsellele alluvad sageli hüdrolaasid seedeensüümid (peptidaasid, trüpsiin). Sünteesitakse inaktiivsena (nt. trüpsinogeen). Spetsiifiline ensüüm (enteropeptidaasid), mis lõhustab kindla jupi (muutub primaarstruktuuri) . Toimub kaskaad ja mitu ensüümi aktiverruvad (trüpsiin toimib kümptrüpsiinile). Teeb ensüümid aktiivseks. Kui sünteesiksime need ensüümid aktiivsena, hakkaksid nad organismi lõhustama.
Konkureerivad ja mittekonkureerivad inhibiitorid. Konkureerivad inhibiitorid on substraadiga sarnase struktuuriga ja nad seonduvad hõlpsasti ensüümi aktiivtsentriga. Mittekonkureerivad ei ole struktuurselt sarnased, aga on võimelised selle aktiivsust pidurdama (ensüüm säilitab võime substraati siduda, aga tema katalüütiline võime langeb). Fosforüülimine ja defosforüülimine. Fosforüülimist katalüüsivad proteeini kinaasid. Defosforüülimist proteiini fosfataasid. Allosteeriline regulatsioon. Allosteeriline ehk regulatoorne tsenter. Allosteeriline tsenter on võimeline siduma talle keemiliselt struktuurilt sobivaid ühendeid. Seal ei toimu aga mingit katalüüsiprotsessi, seega neid ühendeid, mis seonduvad ensüümiga selle tsentri kaudu ei nimetada substraatideks vaid allosteerilisteks regulaatoriteks, sest nende sidumine mõjutab aktiivtsentri seisundit ja ensüümi aktiivsust. Vesinikioonide kontsentratsioon. Ensüümid on tundlikud vabade
Miks on lämmastiku fikseerimine efektiivne vaid toitainete vaestel muldadel? Juurte sümbioos bakteritega ja aktinomütseedidega on energeetiliselt kallis, seetõttu on konkurentsivõimelised vaid toitainete vaestel muldadel ja pioneerkooslustes. Mille poolest erineb fosfori ülesvõtmine mükoriisa kaasabil ja klaster-juurtega? Omastades klaster-juurtega karboksülaadid (orgaanilised anioonid) vabastavad fosfori mulla osakestelt ja fosfataasid hüdrolüüsivad orgaanilise fosfori. Arbuskulaarse mükoriisaga on oluline fosfori ülesvõtmisel, et ioonid on väheliikuvad. Kättesaamiseks peavad juured pidevalt kasvama. Ehk siis – klasterjuured võimaldavad fosforit kätte saada ja taimede jaoks mullalahusesse vabastada, mükoriisa kaasabil seevastu vaid korjatakse üles seda fosforit mis juba ise mullalahuses kättesaadav (kuid ei tegeleta fosfori kättesaamisega ühenditest millesse see seotud on)
kasutab ensüüm ureaasi ja mida kasutatakse neeruoperatsioonide ja dialüüsi jälgimiseks. Reaktsiooni tulemusel muutub keskkonna ioonide kontsentratsioon, mis võimaldab seda tüüpi biosensoriga jälgida uurea kontsentratsiooni. NH2CONH2 + 3H2O ureaas 2NH4 + + HCO3 - + OH- Meetodit saab edukalt laiendada kasutades teisi ensüüme ja ensüümikombinatsioone, mis produtseerivad erinevaid ioone näit. amidaasid, dekarboksülaasid, esteraasid, fosfataasid ja nukleaasid. *** Optiliste biosensorite hulka kuuluvad ka mitmesugused ühekordse kasutamisega testribad. Näiteks glükoosi hulga mõõtmiseks veres ja ka uriini analüüsideks. Esimesel juhul on testribale immobiliseeritud ensüümid: glükoosi oksüdaas ja mädarõika peroksidaas koos kromogeeniga (värvust muutva ainega). 10. Bioinformaatika. Proteoom; proteiinide andmepank (Protein Data Pank) Bioinformaatika on suhteliselt uus interdistsiplinaarne teadussuund, mida võib
membraaniga), d)lipiidide lisamine, e)C-terminaalne amidatsioon, f)glükosüleerimine (praktiliselt kõik membraanseoselised ning sekreteeritavad valgud on glükosüleeritud, s.t. et nad sisaldavad aminohapete külge kovalentselt seotud oligosahhariidseid ahelaid. Eristatakse kahte tüüpi glükosüleerimist: N- seoseline (toimub Asparagiini lämmastiku aatomi kaudu) ja O-seoseline (toimub Seriini või Treoniini hapniku aatomi kaudu) g)fosforüleerimine (fosfataasid ja kinaasid) h)intiini mehhanism(aktiivne valk saadakse pärast valgu autokatalüütilist modifitseerimist st lõigatakse välja osa järjestusest-intein-ja ligeeritakse ülejäänud valk kokku) Lisaks: proteolüütiline lõikamine(selleks et saada aktiivset valku lõigatakse osa aminohappelisi järjestusi ära), aminohappeline modifitseerimine, prosteetiliste rühmade lisamine(prosteetiline rühm – koensüüm, mis on kogu reaktsiooni vältel
· Iga ensüüm paikneb kindlas raku piirkonnas või struktuuris See tagab ensüümreaktsioonide eraldatuse ja kindla järjestuse · Substraadi ja kofaktorite kontsentratsioon Kovalentne modifitseerimine: Fosforüleerimine(pöörduv): · Fosfaatrühma liitumist ensüümi türosiini-, seriini- või treoniinijäägiga katalüüsivad proteiinkinaasid · Fosfaatrühma allikaks on ATP, cAMP, GTP · Defosforüülimisreaktsiooni katalüüsivad fosfataasid · Inimese genoomis on teada 575 proteiinkinaasi kodeerivat geeni · Fosforüülimisreaktsioonid toimuvad kõikides elusorganismides Limiteeritud proteolüüs: Ensüümi polüpeptiidahela teatud peptiidsideme(te) hüdrolüüs spetsiifilise proteaasi toimel aktiveerib ensüümi. Näit. Pankrease proteaaside aktivatsioon kaksteistsõrmiksooles (duodenum). Pankrease ensüümid on pankrease nõres inaktiivsete proensüümide ehk sümogeenidena
Mikroobid saavad kasutada nii orgaanilisi kui ka anorgaanilisi fosforiühendeid. Fosfaadid on ka head puhverdajad fosfaatpuhver. Fosfor on elemendina suht sarnane arseeniga. Elusrakud saavad fosforit arseeniga segi ajada ja selles seisnebki arseeniühendite toksilisus rakule. Nt proteiini kinaasid panevad valgu fosforüülimise asemel talle külge arseeni. Orgaaniliste fosforit sisaldavate ühendite kasutamiseks on GN bakteritel suht aspetsiifilised fosfataasid, mis paiknevad periplasmas. Periplasmast transporditakse fosfataasireaktisoonis vabanenud anorgaanilised fosfaadid rakku spetsiaalsete transporteritega, mis paiknevad rakumembraanis. Transpordiks läheb vaja energiat. ATP, fosfori kandja rakus moodustub kas substraatsel või membraansel fosforüülimisel. Osa fosfaati talletatakse ka polüfosfaadina, mis omakorda on kasutatav nii ATP saamiseks kui ka fosforüüli doonorina kinaasireaktsioonides. Polüfosfaate sünteesitakse ATPst.
Kui taimejnused (varis) lagunevad pinnases, siis orgaanilised fosforihendid vivad seonduda huumusainega vi minna mikroobide biomassi. Mikroobide biomassis olev fosfor on omakorda mineralisatsiooni ja immobilisatsiooni objektiks. Geokeemilises ringes tolimub fosfaatide lahustumine mineraalidest keemiliste vi biokeemiliste protsesside vahendusel. Fosfori mineralisatsioon on ensmaatiline protsess ja selles protsessis osalevaid ensme nimetatakse fosfataasideks. Fosfataasid on ekstratsellulaarsed ensmid, jagunevad kolme rhma: Fosfomonoesteraasid hdrolsivad fosfaate monoestritest (nukleotiidid, fosfolipiidid), fosfodiesteraasid hdrolsivad fosfaate diestritest (nukleiihapped), ftaasid hdrolsivad fosfaate inositoolfosfaatidest. Fosfori immobilisatsioon mikroobide biomassi sltub C/P suhtest keskkonnas. Kui C/P suhe on viksem kui 200/1, siis toimub mineralisatsioon. Kui C/P suhe on suurem kui 300/1, siis toimub immobilisatsioon. Kui see suhe
monomeerseks katalüütiliseks ja üheks dimeerseks regulatoorseks alaühikuks. Lisanäitena hemoglobiini ligand on O2, mille esialgne vähene sidumine viib hemoglobiini konformatsiooni, kus ta saab rohkem siduda. 2) GTPaaside superperekond. Siia alla kuulub näiteks RAS. GTPaas on aktiivne, kui talle on seotud GTP, inaktiivne, kui on seotud GDP. 3) Seriini, Treoniini, Türosiini fosforüleerimine mõjutab valgu aktiivsust. Kinaasid fosforüleerivad, fosfataasid defosforüleerivad. Need mõlemad muudavad valgu laengut ja seeläbi ka konformatsiooni, ning aktiivsust. 4) Proteolüütiline lõikamine in/aktiveerib pöördumatult. Pankreasest tulebad trüpsinogeen ja kümotrüpsinogeen. Peensool eritab Enterokinaasi, mis lõikab trüpsinogeeni trüpsiiniks, mis omakorda kümotrüpsinogeeni kümotrüpsiiniks. Hiline aktiveerumine on vajalik, et keharakke ei hävitataks.
resolekul C-N, C-O, O-P ja C-S sidemete lõhkumine. Esteraasid lõhustavad estersidemeid (nt lipaasid hüdrolüüsivad lipiide, fosfataasid hüdrolüüsivad fosfoestreid jne), glükosidaasid (nt sülje amülaas) hüd- rolüüsivad süsivesikute glükosiidsidemeid, peptidaasid hüdrolüüsivad peptiidsidemeid. Estersideme hüdrolüüsi
eemale mistõttu hoitakse sperme peale AR-reaktsiooni läbimist kinni ZP2 vahendusel Spermi ja munaraku interaktsioon aktiveerib Ca2+ kanalid, võimendades Ca 2+ ja teiste sekundaarsete vahendajate (messengerid) nagu cAMP ja IP3 tõusu, mis initsieerivad signaalide kaskaadi, mille tulemuseks on akrosomaalreaktsiooni (AR) toimumine ja akrosoomis leiduvate ensüümide (glükohüdrolaasid, proteinaasid, esteraasid, fosfataasid, fosfolipaasid, sulfataasid) eksotsütoos Akrosomaalreaktsiooni käigus toimuv ensüümide eksotsütoos ja hüperaktiveeritud spermide füüsiline jõud tagavad nende tungimise läbi granuloosarakkude ja rebukesta (ZP; zona pellucida) munarakuni Granuloosarakkude kihi läbimisel mängib olulist rolli spermi pinnal ja akrosoomis paiknev ensüüm hüaluronidaas, mis aitab lagundada ekstratsellulaarset maatriksit 40. Spermi ja munaraku ühinemine:
Samas, fosfaatjääk võib liikuda CheY1- lt CheA-le ja sealt CheY2-le. Seetõttu arvatakse, et CheA koosseisus olevat lisadomeeni kasutatakse CheY1 fosforüleerituse aja modifitseerimiseks. 89 Signaali ülekandeks on oluline sensorkinaasi ja vastusregulaatori fosforüleeritus ning fosfaatjäägi liikumine sensorilt regulaatorile. Seetõttu pole üllatav, et mitmesugused fosfataasid (ensüümid, mis eemaldavad substraadilt fosfaadi) reguleerivad sensori ja regulaatori fosforüleeritust ja sellega ka signaali ülekannet. Nii vastuseregulaatorid kui ka sensorkinaasid ise võivad sisaldada fosfataasi domeeni. Samas vastuseregulaator ise käitub kui sensorkinaasi spetsiifiline fosfataas ja samuti enamik sensorkinaase võivad olla vastuseregulaatori suhtes fosfataasi aktiivsusega ehk eemaldada fosfaatjääki regulaatorilt
annaabi.ee 
