Valgusünteesi aeg keskmise valgu jaoks minutites, seega pakkimine suures osas toimunud valgudomääni sünteesi lõpuks Tsütokroom b562 foldimine Ilma chaperonideta toimuks paljude valgudomäänide vahestruktuuride agregatsioon in vivo valkude pakkimist viivad läbi chaperonid Hsp 70 molekulaarne mehanism Molekulaarsed chaperonid on ATPaasid Hsp70-tsütosoolne Bip- ER Dnak- bakteriaalne homoloog Hsp 40- chaperonid, mis on kompleksis Hsp70-ga >85% eukarüootsetest valkudest kasutavad seda rada foldimisel GroEL struktuur GroEL/TCiP valgud koosnevad 14/8 subühikust (55 kDa) ATPaasid, kasutavad energiat valkude korrektseks foldimiseks GroEL molekulaarne mehanism -Ekvatoriaalne osa (243 AA) põhiliselt helikaalne- ATPd siduv domään
9. Valkude natiivne pakkimine, chaperonid. Valkude kõrgemad struktuurid on kodeeritud tema järjestuses. Valkude pakkimine natiivseteks toimub posttransaltsiooniliselt.Pakkimine algab vahetult pärast polüpeptiidi väljumist ribosoomist. Efektiivsus on tagatud spetsiaalsete valkude molekulaarsete tsaperonidega. Ilma tsaperonideta toimuks paljude valgudomeenide vahestruktuuride agregatsioon. Eukarüüootidel vähemalt 2 suuremat klassi chaperone Hsp60 ja Hsp70. 10. Hsp70 molekulaarne mehhanism valkude pakkimisel. Hsp70 tunneb ära uute sünteesitud peptiidahelate kokkupakkimata piirkonnad, eriti hüdrofoobsed alad. Ta seondub nendele piirkondadele ning kaitseb neid kuni produktiivse kokkupakkimiseni. 11. GroEL molekulaarne mehhanism valkude pakkimisel. GroEL moodustab kaks heptameerset ringi, mis mõlemad on kambrid, kuhu valk saab siseneda ning GroES moodustab kaane, mis siis selle kambri katab
Hõimkond sai esialgu nime purpurbakterite järgi, keda paljud selle hõimkonna klassid sisaldavad. · Praegune hõimkonna himetus tuletatud Kreeka jumala Proteuse nimest, kel oli palju kujusid. See võiks iseloomustada proteobakterite hõimkonna kirjusust. · Kuigi hõimkond on fenotüübiliselt hästi kirju, eristub ta ühtse rühmana 16SrRNA järjestuste alusel ja ka näiteks mõnede valkude (Hsp70) järjestuste alusel. · Proteobakterite hulgas on fototroofe, heterotroofe, kemolitoautotroofe, aeroobe ja anaeroobe. Morfoloogiliselt kuulub sinna lihtsa morfoloogiaga kokke ja pulki, aga ka punguvaid ja jätketega baktereid ning ka viljakehi moodustavaid vorme. · Alfa-, beeta- ja gammaproteobakterite klassid sisaldavad purpurbaktereid · Proteobakterite eellane võis olla fototroof. Proteobakterite delta- ja epsilonharus on
niitjad jätked ja kapsiidi all paikneb kaks kahekihilist membraani. Mimiviirus kodeerib: 1.Vähemalt kümmet valgusünteesil osalevat valku sh. nelja aminoatsüül-tRNA süntetaasi, translatsiooni initsiatsioonifaktoreid 4E (cap-siduv faktor) ja IF-4A (helikaas); translatsiooni faktor eF-TU (GTP-d siduv faktor) 2. DNA reparatsiooni valke sh. kahte ensüümi, mis kõrvaldavad DNA-st oksüdeeritud puriin- jääke ja UV-damage endonukleaasi (UvdE) 3. Chaperone: kahte HSP70 perekonna chaperoni ja kolme DnaJ domeeni sisaldavat valku (sellised valgud seonduvad sageli HSP70 perekonna valkudega). 4. Viirustele uute ensümaatiliste radade valke, muu hulgas - glutamiini metabolismi ensüüme (vähemalt viite erinevat) - kuute glükosüültransferaasi. Esilagsed andmed näitavad, et need ensüümid osalevad viiruse valkude glükosüleerimisel - nukleosiid trifosfaatide (CTP, UTP, GTP) sünteesil osalevat ensüümi
promootori ees, pikkuseks on 50-150 np, mis omakorda koosnevad väiksematest alaosadest 18-20 np. Neid esineb sagedamini kui vaigistavaid piirkondi. Omadused: orienteeritud DNA molekulil igas suunas (5'-3' või vastupidi); seostub ühe või mitu regulatoorste valkudega; paiknevad enne või pärast geeni, mille ekspressiooni nad reguleerivad. 16. ,,Enhancer"ite aktiivsusega kontrollitakse geen ekspressiooni tasemeid:fosfolüürimine, ubikvineerimine, metüleerimine. 18. heat-shock geenide (näit hsp70) transkriptsioonil, peatub RNAPolII pärast esimese 25bp sünteesi, aga ei termineeri transkriptsiooni. Peatunud polümeraas jääb vastsünteesitud transkripti ja DNA matriitsiga seotuks kuni tingimuste avaldumiseni, mis indutseeruvad HSTF (heat-shock transkriptsiooni faktoreid). Aktiveeritud HTSFi sidumine proksimaalsepromootori teatud järjestustele stimuleerib peatunud RNAPolII-i jätkama ahela elongatsiooni ning indutseerib kiiret re-initsiatsiooni uute RNAPolII molekulide seondumisega. 19
Valgu süntees eukarüootides. Iseärasuseks on mRNA-1,5'-metüül-GTP ,,cap" ja polü-A saba. Valgu sünteesi initsieerimisel eukarüootides osaleb vähemalt 11 valgulist initsieerimisfaktorit. 5. Post-translatsiooniline valkude modifitseerimine. (1) valkude pakkimine; (2) biokeemiline modifitseerimine; (3) translokatsioon raku erinevatesse organellidesse; (4) degradatsioon proteasoomidesse ja lüsosoomides. Valkude pakkimisele osalevad molekulaarsed tsaperonid. Hsp70 tunneb ära uute sünteesitud peptiidahelate kokkupakkimata piirkonnad, eriti hüdrofoobsed alad. Ta seondub nendele piirkondadele ning kaitseb neid kuni produktiivse kokkupakkimiseni. Biokeemiline modifitseerimine: proteolüütiline lõikamine, aminohappeline modifitseerimine, glükosüleerimine, fosforüüliminie, prostetiliste rühmade lisamine. XXIX HORMOONID. SIGNAALIÜLEKANNE 1
alaühikutega Valkude kõrgemad struktuurid on kodeeritud tema järjestuses. Valkude pakkimine natiivseteks toimub posttransaltsiooniliselt. Pakkimine algab vahetult pärast polüpeptiidi väljumist ribosoomist. Efektiivsus on tagatud spetsiaalsete valkude – molekulaarsete tšaperonidega. Ilma tšaperonideta toimuks paljude valgudomeenide vahestruktuuride agregatsioon. Eukarüüootidel vähemalt 2 suuremat klassi chaperone – Hsp60 ja Hsp70. Nende perekondade liikmed on funktsionaalsed erinevates organellides: Hsp 70- toimib valgu varajases eas; Hsp 60- toimib pärast valgusünteesi lõppu Hsp=heat shock proteins Võib kujutada skeletina, „Ball and stick“ , koos sekundaarstruktuuri elementidega, pinnalaengu jaotusega. 12 Hsp 70 molekulaarne mehhanism valkude pakkimisel Valke aitavad õigesti pakkida molekulaarsed chaperonid. Eukarüootidel on 2 suuremat klassi chaperone (Hsp 70 –toimivad valgu varajases eas ja Hsp 60-
Modifikatsiooni teostavad ensüümid, mis on otseselt ribosoomiga seotud. Chaperon – valk mis hoiab ära väljuva/kasvava peptiidi ebasoovitavaid interaktsioone. Erinevaid chaperone, mõned on fülogeneetilise rühma spetsiifilised, osad mitte; osad spetsiifilised kindlatele peptiididele, osa universaalsed. ÜLDISTE CHAPERONIDE PEREKONNAD: ● DNA K HSP 70 On kõige paremini kirjeldatud väike (70 kDa) chaperon. Vajab Hsp40 abi, mis suurendab ATP kasutatavust ja Hsp70 aktiivsust. On leitud, et Hsp70 suurendatud ekspressioon rakkudes vähendab apoptoosivõimalust. ● DNA J HSP 40 ● GRO EL HSP 60 Kõige paremini uuritud suur ( 1 MDa) chaperonide kompleks. On molekulaarseks chaperoniks ka mitorkondris. ● GRO ES HSP 10 ● HTP G HSP 90 Saadakse sellest kõige vähem aru. 90 kDa, vajalik eukarüootides normaalseks eluvõimeks (arvatavasti ka prokarüootides). Igal on ATP-siduv
Valkude import mitokondrisse suur osa mitokondris vajaminevaid valke süntesitakse tsütoplasmas ja imporditakse seejärel mitokondrisse. Impordiks on vajalik valgu N-terminuses kindel nn. transiit-järjestus (20-60 am.hapet), mida tunnevad ära membraanis olevad retseptorid. Valgu import mitokondrisse vajab ATP energiat, oluline on ka prootoni gradiendi olemasolu. Enne sisenemist mitokondrisse peab imporditav valk tsütoplasmas seonduma spetsiaalse saatevalguga, nn. chaperoniga, mis kuulub hsp70 (heat-shock protein) perekonda. Impoditava valgu võtab seestpoolt vastu mitokondriaalne hsp70 valk. 21., graanumid). Valkude import kloroplasti. H+ ioonide liikumine ja . Elektronide ülekanne tülakoidide membraanis: fotosüsteem II ja I. Fotosüsteemi antenni kompleks ja fotokeemilise reaktsiooni keskus. Resonantne energia ülekanne antenni kompleksis. Elektronide saamine ja transport fotokeemilise reaktsiooni keskus. ATP süntees. Pimedusreaktsioon kloroplasti stroomas
34. Millised valgu posttranslatiivsed modifikatsioonid esinevad. Nimeta vähemalt 4. Peale translatsiooni lisatakse valgule posttranslatiivsed modifikatsioonid. Viimased on kovalentne keemiline valkude modifikatsioon peale polüpeptiidahela sünteesi ribosoomi peal. Samuti, nagu alternatiivne splaissing – suurendab see valkude mitmekesisust organismis. Mõned valgud vajavad funktsionaalse konformatsiooni saamiseks šaperone e tugivalke – need on nt kuuma-šoki valgud Hsp60, Hsp70. Peaahela modifikatsioonid: peptiidsideme lagundamine (metüoniini N-otsjäägi kustutamine, piiratud proteolüüs); väikeste keemiliste gruppide lisamine (N-atsetüülimine, C-amideerimine); hüdrofoobsete rühmade lisamine lokaliseerimiseks membraanis (N-müristoüleerimine); Aminohapete kõrvalahelate modifikatsioonid: glükosüleerimine,hüdroksüleerimine, atsetüülimine, metüleerimine. 35. Mis on kuumašoki (šaperoonid) valkude ülesanded translatsiooni järgselt. Nimeta
Suur osa mitokondris vajaminevaid valke süntesitakse tsütoplasmas ja imporditakse seejärel mitokondrisse. Impordiks on vajalik valgu kindel transiit-järjestus, mida tunnevad ära membraanis olevad retseptorid. Valgu import mitokondrisse vajab ATP energiat, oluline on ka prootoni gradiendi olemasolu. Enne sisenemist mitokondrisse peab imporditav valk tsütoplasmas seonduma spetsiaalse saatevalguga, nn. chaperoniga. Impoditava valgu võtab seestpoolt vastu mitokondriaalne hsp70 valk. Kloroplast ja selle subkompartmendid (intermembraanne ruum, strooma, tülakoidid). Valgus- ja pimedusreaktsiooni toimumise kohad kloroplastis. Valkude import kloroplasti. Neil on hästi läbilaskev välismembraan, tunduvalt vähem läbilaskev sisemembraan ning kitsas intermembraanne ruum. Sisemembraan ümbritseb ruumi, mida nimetatakse stroomaks. Seal asub DNA, RNA, ribosoomid jne. Erinevalt mitokondritest on kloroplastidel üks lisakompartment - tülakoidid
impordis). Suur osa mitokondris vajaminevaid valke süntesitakse tsütoplasmas ja imporditakse seejärel mitokondrisse. Impordiks on vajalik valgu kindel transiit-järjestus, mida tunnevad ära membraanis olevad retseptorid. Valgu import mitokondrisse vajab ATP energiat, oluline on ka prootoni gradiendi olemasolu. Enne sisenemist mitokondrisse peab imporditav valk tsütoplasmas seonduma spetsiaalse saatevalguga, nn. chaperoniga. Impoditava valgu võtab seestpoolt vastu mitokondriaalne hsp70 valk. Kloroplast ja selle subkompartmendid (intermembraanne ruum, strooma, tülakoidid). Valgus- ja pimedusreaktsiooni toimumise kohad kloroplastis. Valkude import kloroplasti. Neil on hästi läbilaskev välismembraan, tunduvalt vähem läbilaskev sisemembraan ning kitsas intermembraanne ruum. Sisemembraan ümbritseb ruumi, mida nimetatakse stroomaks. Seal asub DNA, RNA, ribosoomid jne. Erinevalt mitokondritest on kloroplastidel üks lisakompartment - tülakoidid
Kuumashoki valgud Kuumashoki valgud HSP-d (heat shock proteins) ekspresseeruvad basaalsel tasemel ka normaalsel temperatuuril. Nagu juba eespool mainitud, on enamus HSP-sid molekulaarsed shaperonid ja ATP-sõltuvad proteaasid (Lon, ClpAP), mis osalevad valkude voltimisel, assambleerimisel, transpordil, reparatsioonil ja degradatsioonil. Järgnevalt käsitlen põhjalikumalt molekulaarseid shaperone. Molekulaarsed shaperonid jaotatakse kahte perekonda Hsp70 ja Hsp60, seda nende sarnasuse alusel eukarüootsetele HSP-dele. Hsp70 perekond - siia kuulub DnaK, mis toimib koos GrpE ja DnaJ-ga ning on eeskätt stabiliseeriva funktsiooniga. 60 Hsp60 perekond - siia kuulub GroEL kompleks, mis on tõeline shaperon, organiseerides valkude voltimist aktiivsesse konformatsiooni. DnaK takistab sünteesitud valkude agregeerumist ja valesti voltimist. Kui valku sünteesitakse, võivad
liigu peroksüsoomidesse. Ensüümi tugevalt väljendunud puuduse korral lapsepõlve keskel tekivad tõsised neuroloogilised häired, maksa ja neerude kahjustused, millele järgneb surm mõne aasta möödudes. Kirjeldage proteasoomide ehitust, lokalisatsiooni rakus ja nendes toimuvaid protsesse. Koosnevad tsentraalsest 20S südamikust, mis omakorda koosneb neljast valguliste subühkite rõngast. Südamiku mõlemis otsas paiknevad 19S ’mütsikesed’. Iseloomustage chaperon’id(Hsp70 rühm) ja nimetage protsesse milles osalevad. Valgud, mis stabiliseerivad ebastabiilsed konformatsioonid, kiirendavad oligomeeride teket, valkude lagunemist ja tagavad lokalisatsiooni kindlates raku piirkondades. Hoiavad valke lahustunud kujul, mis on valmis kokkukeerdumiseks. Kaitsevad proteolüüsi eest. Vajalik ATP. On olulised rakkude liikumisel läbi membraanide. Paljud valgud omandavad natiivse konformatsiooni ainult seda tüüpi valkude abil.
Ensüümi tugevalt väljendunud puuduse korral lapsepõlve keskel tekivad tõsised neuroloogilised häired, maksa ja neerude kahjustused, millele järgneb surm mõne aasta möödudes. Kirjeldage proteasoomide ehitust, lokalisatsiooni rakus ja nendes toimuvaid protsesse. Koosnevad tsentraalsest 20S südamikust, mis omakorda koosneb neljast valguliste subühkite rõngast. Südamiku mõlemis otsas paiknevad 19S 'mütsikesed'. Iseloomustage chaperon'id(Hsp70 rühm) ja nimetage protsesse milles osalevad. Valgud, mis stabiliseerivad ebastabiilsed konformatsioonid, kiirendavad oligomeeride teket, valkude lagunemist ja tagavad lokalisatsiooni kindlates raku piirkondades. Hoiavad valke lahustunud kujul, mis on valmis kokkukeerdumiseks. Kaitsevad proteolüüsi eest. Vajalik ATP. On olulised rakkude liikumisel läbi membraanide. Paljud valgud omandavad natiivse konformatsiooni ainult seda tüüpi valkude abil.
liigub aeglasemalt)) nii, et see enam ei funktsioneeri, tuleb kaardistada muutus geeniekspressioonis (DNA 10 microarray analüüsi abil). Geenid, mille ekspressioon on selle tagajärjel muutunud, ongi antud transkriptsiooniregulaatori märklaud geenid. 37. Miks kasutatakse "heat-shock" geenide promootoreid? Heat-shock geenide (näit hsp70) transkriptsioonil, peatub RNAPolII pärast esimese 25bp sünteesi, aga ei termineeri transkriptsiooni. Peatunud polümeraas jääb vastsünteesitud transkripti ja DNA matriitsiga seotuks kuni tingimuste avaldumiseni, mis indutseeruvad HSTF (heat-shock transkriptsiooni faktoreid). Aktiveeritud HTSFi sidumine proksimaalsepromootori teatud järjestustele stimuleerib peatunud RNAPolII-i jätkama ahela elongatsiooni ning indutseerib kiiret re-initsiatsiooni uute RNAPolII molekulide seondumisega.
Olles oma funktsiooni täitnud, vabanevad nad lõpproduktilt ilma seda eelnevalt keemiliselt muutmata. 23. Kuidas on kontrollitud kuumashoki geenide avaldumine bakteris E. coli's? Kuumashoki valgud HSP-d (heat shock proteins) ekspresseeruvad basaalsel tasemel ka normaalsel temperatuuril. Enamus HSP-sid molekulaarsed shaperonid ja ATP-sõltuvad proteaasid (Lon, ClpAP), mis osalevad valkude voltimisel, assambleerimisel, transpordil, reparatsioonil ja degradatsioonil. Hsp70 perekond - siia kuulub DnaK, mis toimib koos GrpE ja DnaJ-ga ning on eeskätt stabiliseeriva funktsiooniga. Hsp60 perekond - siia kuulub GroEL kompleks, mis on tõeline shaperon, organiseerides valkude voltimist aktiivsesse konformatsiooni. E. coli rakkudes on kuumashoki vastus kontrollitud 2 alternatiivse sigma faktori - 32 ja E poolt. 32 poolt kontrollitavad geenid aktiveeruvad temperatuuri tõstmisel 37C-lt 42C-ni. Lisaks temperatuuritõusule
nagu vaja, siis läheb valk proteasoomi. Paljud avastati selle järgi, kui avastati kuumaehmatusvalgud. Ülimalt konserveerunud valgud. Nii inimestel kui bakteritel on nad ühesugused. Hsp60 perekonna valgud tegelevad posttranslatsioonilise voltumisega. Tünnikesed, sees auk, kuhu valk sisse võetakse, kaas pannakse peale (60 teine pool Hsp15). Hüdrolüüsitakse ATP, hoitakse ja tegeletakse temaga seal nii kaua, kuni struktuur muutub. Toimub ATP vahendusel. 2. perekond on Hsp70 ja Hsp 40 valgud, Seotud sageli ko-translatsioonilise transpordiga. Kuna valgud on seotud ka replikatsiooni protsessiga, siis algselt olid teise nimega. Algul identifitseeritud kui replikatsioonil vajalikud - suunavad replikatsiooni struktuuride muutusi. Töötavad sageli riboosoomsõltuvalt. Haaravad ribosoomi, kui valku alles sünteesitakse. Ka ATP hüdrolüüsi toimel vabaneb korrektse struktuuriga valk. Valkudel on väga erinev eluiga, aga see on täpselt kontrollitud
, cryIA(b), lectin, ivr 1999 Lectin, ivr, EPSPS, cryIA(b) cPCR Tengel et al., 2001 P-35S and T-nos cPCR Mao et al., 2002 Lectin, lipid transfer protein RTi-PCR Alary et al., 2002 (ltp) maize y P-35S Maize MON810 P-35S/HSP70 intron nested PCR Zimmermann et al., 1998c 5′ junction RTi-PCR Holck et al., 2002 3′ junction RTi-PCR Hernandez et al., 2003a
annaabi.ee 
