adeniintümiin (AT) ja guaniintsütosiin (GC) ja see paardumine hoiab DNA ahelaid koos kaksikheeliksina AT paar2 vesiniksidet GC paar 3 vesiniksidet DNA kaksikheeliks: James Watson ja Francis Crick 1953 DNA kasikheeliksi kujuline sekundaarstruktuur on üheks murrangulisemaks avastuseks bioloogias Heeliksit stabiliseerivad: Lämmastikaluste vahelised spetsiifilised vesiniksidemed Kohakuti asetsevate lämmastikaluste vahelised van der Waalsi interaktsioonid Seletas ära empiirilise Chargaffi reegli: enamiku organismide DNA sisaldab võrdsel hulgas A
· Ainuke heeliks, mis vastab piiranguteta Ramachandrani kaardile ja millel on energeetiliselt kasulikud regulaarsed H sidemed · 3.6 aminohapet tiiru peale heeliksi tõus 1,5Å · Keskmine heeliski pikkus 12 aminohappe jääki, 18Å · Peptiidrühma karbonüül moodustab H sideme n+4 peptiirühma NH rühmaga, iga amiidi vesinik ja karbonüüli hapnik moodustavad sideme · Heeliksi sisemuses aatomid tihedalt pakitud · Mitu heeliksit võivad valgus omakorda kokku keerdunud olla heeliks on paremakäeline heeliks Regulaarsete (korduvate) ja väärtustega sekundaarstruktuurid II struktuur: Paulig ja Corey 1951 volditud leht H sidemed ei moodusta sama ahela vaid külgneva ahela rühmitustega. Stabiliseerivad H sidemed tekivad primaarstruktuuris üksteisest kaugel asuvate aminohappe jääkide vahel. 1
7. Regulaatorvalkude olulisemad alaklassid pro- ja eukarüootsel geeniregulatsioonil? Heeliks-pööre-heeliks motiiviga valgud. Homeodomääni valgud. Tsinksõrme sisaldavad valgud. Aluselised leutsiini-tõmblukku sisaldavad valgud. Aluselised heeliks-ling-heeliks valgud. POU-domääni valgud. Steroidhormoonide retseptorid 8. Iseloomusta heelixlingheelix regulaatorvalgu ehitust joonisena ja kirjelda funktsiooni? Kaks -heeliksit [polüpeptiidahela spiraalne sekundaarne struktuur], mis on ühendatud pikema, painduva aminohappelise linguga. Selline ehitus võimaldab heeliksite vaba ruumilist liikumist. Aluselised valgud seondumine DNA-ga toimub 15 aminohappe pikkuse aluselise piirkonna kaudu. Homodimeersed (seondunud on 2 ühesugust valgumolekuli) helix-ling-helix valgud ei seondu hästi DNA-ga, vaid positiivsete või negatiivsete
aminohappejäägid väljaspool lipiidset kaksikkihti asuvad eelkõige hüdrofiilsed jäägid Erütrotsüütides esinev glükoforiin: 3 domeeni 1. N terminaalsed 72 ah jääki ekstratsellulaarses osas ulatuslikult glükosüleeritud 2. 19 ah hüdrofoobses transmembraanses osas 3. C terminaalsed 40 ah jääki tsütosoolis Transmembraanne osa võib moodustada ka tünni, nagu on see poriinide molekulides Paljud transmembraansed valgud sisaldavad rohkem kui ühte transmembraanset heeliksit Bakteriorodopsiinil, valguse energial töötaval prootoni pumbal on 7 ca 25 ah jäägi pikkust membraani läbivat heeliksit Transmembraansetele heeliksitele vastavad piirkonnad primaarstruktuuris on ennustatavad
neid söögiga · Osaliselt asendamatud neid on 3 · Asendatavad neid toodab organism ise , neid on 9 Valgustruktuur 1. järku struktuur , so aminohapete järjestus N : A-H-T-L-G 2. Järku struktuur keerdumine heeliksiks . 3.-järku struktuur valgu kokkukeerdumine gloobuli e fibrill 4. järku struktuur mitme valgu ühinemisel , kaks heeliksit kokku . Valgu struktuuri saab muuta : · Denaturatsioon kõrge temp .UV kiirgusel , või keemiliste ühendite toimel . Nt muna kalgendumine keetmisel v praadimisel · Renaturatsioon- toimub vaid siis kui mõju pole olnud liiga suur ja valgustruktuurid pole lõplikult hävinenud . Ülesanded :Ehituslik funktsioon , Ensüümid koosnevad valkudest , need kiirendavad biokeemilisi reaktsioone , Valgud kuuluvad kõigi rakkude koostisesse , osa hormoone on
ristsidemetega. 2) Sekundaarne struktuur polüpeptiidahelate segmendid moodustavad 3D struktuuri. a. heeliks keerdunud struktuuriga. Spiraal püsib koos vesiniksidemetega b. voldik rohkem väljavenitatud struktuuriga. Pigem siksakiline kui keerdunud. c. Juhuslik ahel ehk päsmas ebakorrapärane. Paindlikuma struktuuriga. 3) Tertsiaalne struktuur 3Dstruktuur. Esineb nii heeliksit, voldikut kui ka päsmast. a. Fibrillaarsed valgud Valgu ahelad on pikenenud, moodustavad kepikesi või kiude. kollageen, aktiin, müosiin b. Globulaarsed valgud kompaktsed sfäärilised või elliptilised molekulid. Transpordivalgud. 4) Kvaternaane struktuur valguahelate mittekovalentne seondumine. Aktomüosiin lihastes, kaseiinimitsellid piimas. Füüsikalised omadused Amfoteersed
disulfiidsidemeid (disulfiidsildu), mis on kas ahelasisesed või ahelatevahelised. Disulfiidsidemed esinevad enamikes sekreteeritavates ja membraansetes valkudes. Primaarstruktuur on aluseks valkude põhifunktsioonidele. (Zilmer jt 2001: 44-46) Joonis 2.1 Primaarstruktuuri mudel. 2.2. Sekundaarstruktuur Sekundaarstruktuur on peamiselt vesiniksideme abil fikseeritudruumikujund. Selle põhivormideks on -heeliks ja -struktuur. -heeliksit iseloomustab polüpeptiidahela paremale pöörduv helitaseerunud konformatsioon ja vesiniksidemete rohkus. -struktuuri iseloomustab peamiselt vesiniksidemete abil kujunenud kihilis-voldiline konformatsioon. (Zilmer jt 2001: 47-48) Joonis 2.2.1. Joonis 2.2.2. 5 2.3. Tertsiaarstruktuur Tertsiaarstruktuur joonisel on kerajas-ellipsoidne või niitjas kolmemõõtmeline konformatsioon
Valkude omaduste erinevused tulenevad aminohappe jääkide järjestusest ja nende hulgast valgu molekulis. Valkude struktuur: · Esimest järku struktuur (primaarstruktuur) näitab, kui palju aminohappejääke ja millises järjekorras on polüpeptiidahelasse lülitunud. See on anna ülevaadet valgu struktuurist, kuid annab ülevaate valgu omadustest. · Teist järku struktuur (sekundaarstruktuur) tekib polüpeptiidi keerdumisel kruvi kujuliseks heeliksiks. Heeliksit hoiavad koos vesinik sidemed. · Kolmandat järku struktuur (tertsiaarstruktuur) keraja kujuga ja kannab nime gloobul. Gloobulit stabiliseerivad mitmesugused keemilised sidemed, mis moodustuvad molekuli eri osades paiknevate aminohappejääkide vahele. · Neljandat järku struktuur (kvaternaarstruktuur) moodustub, kui omavahel ühinevad kaks või enam polüpeptiidi.
polüpeptiidahel, H-sidemed: iga peptiidrühm annab 2 H-sidet (v.a. Pro ja Hyp – annavad 1-e H-sideme), β – heeliks – kihilis-voldiline sturuktuur, tagatud H- sidemetega (lühikestes ahelates ahela voltide ja pikkades ahelates lisaks erinevate ahelate vahel), ahelad või nende osad kopeerivad teineteist või mitte (antiparalleelsed) SEKUNDAARSTRUKTUURI Α – HEELIKS (PÕHILISELT GLOBULAARSTE VALKUDE 3D ALUSEKS) α - Heeliksit stabiliseerivad: H-sidemed N-H ja C=O rühmade vahel R-rühmade hüdrofoobsed ühendused Elektrostaatilised jõud erinimelise languga R- rühmade vahel Tervikheeliksi polaarsus Amfipaatse polüpeptiidi ühendus polaarse või mitte polaarse keskkonnaga (Zilmer… joon.11, lk. 37) SEKUNDAARSTRUKTUURI Β-HEELIKS (PÕHILISELT FIBRILLAARSETE VALKUDE 3D ALUSEKS) Kihilis - voldiline struktuur, mida tagavad: Peamiselt H-sidemed – lühikestes
valkudest. 4. Sekundaarstruktuuri mõiste ja tüübid. -heeliks ja -leht ehk voldik (paralleelne ja antiparalleelne) põhilised parameetrid, stabiliseerivad sidemed. Teised - struktuurid. Valgu sekundaarstruktuur moodustub põhiahela amino- ja karbonüülrühma aatomite vahel tekkivate vesiniksidemete abil. Moodustuvad struktuurid: 1. alfa-heeliks - silindriline struktuur, mille sisemuses on heeliksisse keerdunud peptiidahela peaahel ning väljapoole jäävad kõrvalahelad. Heeliksit hoiavad koos üle nelja peptiidsideme tekkinud H-sidemed peaahela C=O ja NH vahel. Annavad paindlikkust. 2. beeta-leht - koosneb ahelatest. Ahelad võivad olla kas paralleelsed või antiparalleelsed. Tõus jäägi kohta 3.5 Å (antiparalleelne) ja 3.2 Å (paralleelne). Annavad tugevust. 5. Tertsiaarstruktuuri mõiste ja struktuuri fikseerivad sidemed. Globulaarsed valgud - tüübid ja formeerumine. Valgumoodulid e domeenid. Kiudvalgud - ehitus, omadused, funktsioonid ja esindajad.
(eetersidemed) sidemed moodustuvad kahe suhkrujäägi vahele või glükoosijäägi ning mingi muu struktuuri OH- rühma vahele (nt. aminohapped). Väike ja suur vagu – alfa-heeliksites (DNA) moodustuvad tõusva spiraali ääres kordamööda pikemad ning lühemad tühimikud?. Watson-Cricki paarid – lämmastikaluste paarid; A paardub T-ga, ning C paardub G-ga. RNA’s T asemel U, paardub A-ga. Kokkuvõttes: A-T või A-U, C-G. Superspiralisatsioon – nähtus, mille korral mitu alfa-heeliksit põimub üksteisega kokku, moodustades uue heeliksi e. superspiraali. Näiteks kollageeni kiud koosneb kolmest alfa- heeliksist moodustunud superspiraalist.
aktseptorrühmi (heeliksi kapseldamine) (voldik) leht (beta pleated sheet) kõrvuti asetsevad ja omavahel H-sidemetega seotud järjestuse lõigud on kas paralleelsed (samasuunalised) või antiparalleelsed (vastassuunalised) Tõus jäägi kohta: 3,47 Å (antiparalleelne) ja 3,25 Å (paralleelne) Iga ahelat beeta lehes võib vaadelda nagu -heeliksit, milles 2 jääki ühte pöörde kohta pöörded (beta turns, beta bends) võimaldab peptiidahelal suunda muuta, ühe aminohappejäägi karbonüülrühma O on seotud H-sideme abil kolmanda jäägi amiidrühma Hga, -pöörde tekkel domineerivad jäägid on proliin (tsükliline struktuur ja fikseeritud ) ja glütsiin (väike). mõhk või kink (beta bulge) klassikaline, G-1 kink ja lai mõhk.
suhteliselt lühikesest polüpeptiidahelast tekib kompaktne domään. Enim levinud on C2H2 tsink-sõrm, teine on C4. Leutsiin-lukud (lZip) (a.k.a aluselised lukud (bZip)). Domäänide struktuurid, milledes iga seitsmes aminohappejääk on Leu seovad DNAd kui dimeerid. Aluselised heeliks-ling-heeliks domäänid (bHLH). Erinevalt lZip'st on siin heeliksis mittehelikaalne ling, mis eraldab kummagi monomeeri -heeliksit. 22. Selgita transkriptsioonifaktorite interatsioonide kombinatoorikal põhinevat transkriptsiooni regulatsiooni olemust. Mõnede heterodimeeride puhul on igal monomeeril kindel järjestuse äratundmise spetsiifika. Kombinatoorne sidumine nende valkude puhul suurendab äratundmissaitide hulka. Kolme erineva faktori monomeerid võivad teoreetiliselt moodustada 6 homo- ja 6 heterodimeerset faktorit jne. Samas võivad aktivaatori monomeeriga
4. Sekundaarstruktuuri mõiste ja tüübid. -heeliks ja -leht ehk voldik (paralleelne ja antiparalleelne) põhilised parameetrid, stabiliseerivad sidemed. Teised - struktuurid. Valgu sekundaarstruktuur moodustab põhiahela amino- ja karbonüülrühma aatomite vahel tekkivate vesiniksidemete abil. Alfa-heeliks on silindriline struktuur, mille sisemuses on heeliksisse keerdunud peptiidahela peaahel ning väljapoole jäävad kõrvalahelad. Heeliksit hoiavad koos üle nelja peptiidsideme tekkinud H-sidemed peaahela C=O ja NH vahel. Beeta-leht koosneb beeta-ahelatest, Ahelad võivad olla paralleelsed või antiparalleelsed. Tagasipööre et moodustada globulaarseid struktuure, peab ahel tegema tagasipöörde. 5. Tertsiaarstruktuuri mõiste ja struktuuri fikseerivad sidemed. Globulaarsed valgud - tüübid ja formeerumine. Valgumoodulid e domeenid. Kiudvalgud - ehitus, omadused, funktsioonid ja esindajad.
Paljud valgud sisaldavad ka kahe tsüsteiinjäägi baasil formeerunud kovalentseid disulfiidsidemeid (disulfiidsildu), mis on kas ahelasisesed või ahelatevahelised. Disulfiidsidemed esinevad enamikes sekreteeritavates ja membraansetes valkudes. Primaarstruktuur on aluseks valkude põhifunktsioonidele. (Zilmer jt 2001: 44-46). Sekundaarstruktuur on peamiselt vesiniksideme abil fikseeritud ruumikujund. Selle põhivormideks on -heeliks ja -struktuur. -heeliksit 5 iseloomustab polüpeptiidahela paremale pöörduv helitaseerunud konformatsioon ja vesiniksidemete rohkus. -struktuuri iseloomustab peamiselt vesiniksidemete abil kujunenud kihilis-voldiline konformatsioon. (Zilmer jt 2001: 47-48). Tertsiaarstruktuur on kerajas- ellipsoidne või niitjas kolmemõõtmeline konformatsioon. Tertsiaarstruktuur formeerub
Aminohapete ahel. Kovalentsed peptiid- ja disulfiidsidemed. 6. Valgumolekulide ruumiline ehitus, kõrgemat järku struktuurid Sekundaarstruktuur: peamiselt vesiniksideme abil fikseeritud ruumikujund. On kas alfa-heeliks(paremale pöörduv) või beeta-struktuur(voldik). Sekundaarstrukutuur pole kunagi 100% alfa või beeta, alati on nii üht kui ka teist. α-heeliks: • Polüpeptiidahela paremale pöörduv helitseerunud konformatsioon • Heeliksit hoiavad keerdudevahelised vesiniksidemed peptiidgruppide vahel. Vesiniksidemete rohkus tagab heeliksi stabiilsuse. Proliini (Pro) või Hyp osalusega peptiidgrupp annab ühe vesiniksideme. β-struktuur: • Peamiselt vesiniksidemete abil kujunenud kihilis-voldiline konformatsioon. Ulatuslikus β-struktuuris seovad vesiniksidemed voltunud polüpeptiidahelaid. Lühikeses β-struktuuris seovad peptiidgruppide vahelised vesiniksidemed ühe
Kovalentsed peptiid- ja disulfiidsidemed. Renatureerimine pole võimalik 6. Valgumolekulide ruumiline ehitus, kõrgemat järku struktuurid Sekundaarstruktuur: peamiselt vesiniksideme abil fikseeritud ruumikujund. On kas alfa-heeliks(paremale pöörduv) või beeta-struktuur(voldik). Sekundaarstrukutuur pole kunagi 100% alfa või beeta, alati on nii üht kui ka teist. -heeliks: · Polüpeptiidahela paremale pöörduv helitseerunud konformatsioon · Heeliksit hoiavad keerdudevahelised vesiniksidemed peptiidgruppide vahel. Vesiniksidemete rohkus tagab heeliksi stabiilsuse. Proliini (Pro) või Hyp osalusega peptiidgrupp annab ühe vesiniksideme. -struktuur: · Peamiselt vesiniksidemete abil kujunenud kihilis-voldiline konformatsioon. Ulatuslikus - struktuuris seovad vesiniksidemed voltunud polüpeptiidahelaid. Lühikeses -struktuuris seovad
VP2 (111 kDa) väliskapsiidivalk. Väliskapsiidi kuulub 180 VP2 subühikut. VP2 on orbiviiruse antiretseptor (omab hemoglutiniin aktiivsust) ja peamine antigeen. Sisaldab arvukalt proteaaside (trüpsiin, kemotrrüpsiin, plasmiin) lõikamissaite. VP5 (59 kDa) väliskapsiidivalk, omab globulaarst struktuuri ja võib olla glükosüleeritud. VP5 on samuti üks orbiviiruse peamiseid antigeene. VP5 sisaldab oma N-terminuses kahte potentsiaalset amphipaatilist heeliksit ja on oluline orbiviiruste rakku sisenemiseks (endosoomi membraanide läbimiseks). VP3 (103 kDa) on mazoorne core valk, mis on erinevatel orbiviirustel väga konserveerunud. Core struktuuri kuulub 120 VP3 subühikut (moodustavad 60 dimeeri). Omab olulist osa virioni moodustamisel ja virionide rakku tungimisel. VP7 (39 kDa) on väga konserveerunud mazoorne core valk: core koostisesse kuulub 780 VP7 subühikut (moodustavad 260 trimeri). Kui rakkudes ekspresseerida samaaegselt VP3 ja VP7
CREB fosoforüülitakse rakulise cAMP taseme tõustes. Seda reguleeritud fosforüülimist on vaja, et CREB seonduks oma koaktivaatori CBPga (CREB binding protein) ning aktiveeruksid nende geenide promootorid, mis sisaldavad CREBi sidumissaite. Kui fosforüülitud juhusliku keerdkonformatsiooniga CREBi aktivatsioonidomään integreerub CBPga, siis toimub konformatsiooniline muutus ja moodustuvad 2 heeliksit, mis keerduvad ümber CBP interaktsioonidomääni. Ligand-siduvad domäänid funktsioneerivad tuuma-retseptoritel kui aktivatsioonidomäänid, kui nad on ligandseoselises vormis. Ligandi sidumine indutseerib konformatsioonilise muutuse, mis lubab ligand-siduval domäänil ligand-seoseliselt anda interaktsioone ka tuuma-retseptorite ko-aktivaatori lühikese -heeliksi domääniga, mille tulemusena moodustub kompleks, mis aktiveerib nende geenide promootoreid, mis sisaldavad
funktsioneerimise - molekuli pikkus 74-92 aluspaari. - esimene nukleotiid on 5’ otsas, antikoodoni moodustavad nukleotiidid 34, 35, 36. Hakatakse nummerdama 5’ otsast. 36. vastab mRNA 1. nukleotiidile. - enne antikoodonit on N 33 - antikoodon (kolmenukleotiidiline), seostub mRNA-ga. - 18. nukleotiid võib olla paljude lisadega - 3’ otsa järjestus CCA – konserveerunud (74, 75, 76 – alati, ükskõik kui palju on nukleotiide tRNA-s) – 4 heeliksit, 3 lingu ja üheahelaline järjestus - sekundaarstruktuur on samuti konserveerunud (ristikheina lehe kuju): - 4 kaheahelalist osa (õlg) ja 4 üksikahelalist piirkonda ( 3 lingu e. aasa ja 4 paardumata nukleotiidi 3’ otsas). Üksikahelalised piirkonnad paiknevad õlgade otstes. tRNA molekulide otsad asuvad lähestikku. Kui nad paarduvad, tekib kaheahelaline osa e. õlg – akseptoorne õlg. 3’ otsas on üheahelaline piirkond, kuhu liidetakse aminohape
süsteemi osad, on dimeersed ning selle tõttu moodustuvad sensori tsütoplasmaatilises osas olevad domeenid dimeersetena. Näiteks EnvZ keskel on HisKa domeen, mille kahte histidiini jääki võivad kineerida HATPaasi domeenid, mis seovad ATP-d ja kannavad ATP-lt fosfaadi jäägi üle HisKa domeenis olevale histidiini jäägile. HATPaasi domeen seob veel Mg 2+-iooni, mis on vajalik kineerimise läbiviimiseks. HisKa domeen moodustub neljast -heeliksist, kaks heeliksit mõlemalt sensori monomeerilt. HisKa domeenis olevad histidiini jäägid on eksponeeritud väljapoole, mille tõttu on neid kerge atakeerida nii HATPaasi domeenidel kui ka regulaatori vastuvõtval domeenil. Hpt-domeen E. coli CheA-l on monomeerne ning tal on ainult 1 histidiini jääk, mida kineerida. Siiski, CheA Hpt-domeen koosneb 4 -heeliksist, sarnaselt EnvZ HisKa domeenile. Vastust kujundava regulaatorvalgu signaali vastuvõtudomeen koosneb tavaliselt
annaabi.ee 
