Valgud ja sellega seonduv (0)

1. Valkude struktuurne ja funktsionaalne klassifikatsioon
Lihtvalkud- koosnevad ainult AH jääkidest ja liitvalkud- Ahjääkid + teised mittevalgulised rühmad.(glükoproteiinid, fosfoproteiinid,lipoproteiinid,metalloproteiinid) Lihtvalgud jagunevad veel fibrillaarseteks ja glonulaarseteks. Fibriallaarsed valgud on niitjad , reglina vesilahustumatud, vastupidavad hapetele/alustele,seedensüümidele ja denaturatsioonile. Nad on kaitse ja tugifunktsiooniga( kollageeid,elastiinid,müosiinid,keratiinid,fibroiinid). Globulaarsed valgud on arvukaim valkude rühm(liit ja lihtensüümid,hormoonid). Lahustavad füsioloogilises lahuses. Põhirühmad albumiinid ja globumiinid.
Ensüümid( pepsiin , trüpsiin) Transportvalgud ( hemoglobiin) Struktuurvalgud ( histoonid , kollageen , elastiin)
Kontraktiilsed valgud ( aktiin , müosiin) Regulaatorvalgud ( insuliin , histoonid) Aktiivkaitse valgud (immuunglobuliinid, fibronogeen) Toite ja varuvalgud (piima kaseiin )
2. Valkude biofunktsioonid
Ensümaatiline/katalüütiline- kõik üheselt ensümaatilise funktsiooniga biomolekulid on valgud ja nende funktsioon väljendub biokeemiliste reaktsioonide katalüüsimises.
Regulatoorne-metabolismi regulatsioon valguliste hormoonid poolt( nt insuliin reguleerib glükoosi tase veres) See on hormonaalne regulatsioon. Genoomi regulatsioon (histoonid)
Transpordifunktsioon- ainete transport biovedelike kaudu. Takkude ja kudede vahel( albuliin transpotrib rasvhappeid, O2 transport Hb poolt) Transport läbi biomembraanide valk-kandjate abil( Na-pump Na valja, K sisse)
Struktuurne- biomembraan, juuste, küünte, histoonid veresoonte seinte)
Puhvrifunktsioon- valgud on anfolüütid, saavad seostada OH ja H selleks et säilitada pH veres.
Kaitsefunktsioon- aktiivkaitse( hüübimisfaktorit trombiin ja fibronogeen, pH ja osmootse rõhku regulatsioonis osalevad valgud) passiivkaitse ( nahavalgud, juuste,küünte)
Kontraktsioonifunktsioon- ATP kasutakse lihastekontraktsiooniks ja selle lääbiviimine (aktiin,müosiin)
Retseptoorne- redoksiin setseptorvalk
Varufunktsioon- valkude kasutamine varuainena arenevate takkude toiduks(ovoalbumiin)
Energiline funktsioon- 1g annab 17,5 kJ energiat
Ioongradientide ja elektrokeemiliste potentsiaalide loomine- Na-pump loob Na ja K kontsentratsioonigradiendi plasmamembraani sise ja väliskülje vahel
Detoksikatsioonifunktsioon- algumiinid seovad tänu oma rühmadele COOH ja SH raske metallide ja alkoholidega , netraliseerides nende toksilisuse.
3. Kollageenid ja kliinilised probleemid
Primarne struktuur on antihelikaalsete AH jäärestus, kus on iga kolmas on Gly (Gly+ X+Y) X on tihti Pro Y on Hyp või Hyl.
Sekundar struktuur a-ahel võtab mitte-a-helikaalse kuju, vesiniksidemed ei ole, rohkus tekitab palju käänupunkte
Tropokollageen- koosneb 3st a-ahelast mis on paremkeerdunud. Ahelad seovad oma vahel sidemetega : vesinik ,ioonsed, hüdrofoobsed toimed R-gruppide vahel ja kovalentsed ristsidemed. Tänu sellele see sktruktuur on väga tugev ja praktiliselt vanimatu. Kollageenil on 19 põhitüübid. Mikrofibrill-kollageenfibrill-jikkageenkiud
Kliinilised probleemid saavad olla geneerilised,mittegeneetilised ja teisi aspekte .
Pärilik osteoartriit (luu-liigesepõletik) muteerunud on COL2A1
Vitamiinn C kestev difitsiit- Pro ja Lys hüdroksülaasid ning Lys oksüdaas vajavad vitamiini C. Kui teda ei ole, siis ei teki Hyp, Hyl ja tripletne protropokollageeni heeliks on evastabiilne. Sümptomid on haavade halb paranemine, hammaste väljalangenemine, armkoe rebenemine
Vananemine - suureneb nii ristsidemete arv kui ka kollageenihulk parenhümaalsetes rakkudes. Noorlooma lihas pehmus ja hõrk maitse tuleneb ristsidemete väiksemast arvust ja parenhümaalsete rakkude madalamast kollageeisisaldusest.
Marfoni sündroom
4. Elastiinid ja kliinilised probleemid (A1AP jne.)
Annab kudedele elastsust , ta on arterite seintes, kopsudes naha kokkutõmbus. Neil pole primaarstriktuuris kordivkärejestust( Gly-X-Y), Gly rikkad osad vahelduvad Ala ja Lys lühilõiguga, nad ei sisalda Hyl ja süsivesikuid. Elastiinid sünteesitakse tropoelastiin-monomeeridena. Tropoelastiin in ebakorrapäraselt keerdunud venimistvõimaldav struktuur. Tropoelastiini rakkust sekreteerumise järgselt tekitab Lys oksüdaas Lys-jääkidest rohkesti tsülöoöoso desmosiinseid ristsidemeid ja pisut lüsiinonorleutsiinseid ristsidemeid. Võrkjas desmosiin tagabki elastiinide suure elastuse ning venivuse neljas suunas. Rtopoelastiinimolekul ja elastiinfibrillli võrkjas desmossin süsteem on võimeline kokkitõmbeks. Elastiinfibrillidest kujunevad elastiinkiud, viimased võtavad erinevaid konformatsioone ja saavad kokku tõmbuda.
5. Lihaskontraktsiooni valgud: müosiin ja aktiin. Selgitada ehituse ja funktsiooni 
seoseid
6. Immuunglobuliinid. Ag-ak kompleks
Teist sõnaga, see on antikehad . Neid produtseerivad plasmarakud.Asuvad nad B-rakkude pinnal,seedumis või vereplasmas(lahustatud). Ig-del on 5 põhiklasse: A,G,D,E,M - nendel on erinevaid struktuurid ja funktsioonid. IgA- antibakteriaalne,antiviiruslik (piim,broonhiaal- urogenitaaltrakti sekreedid) IgG- peamise sekundaarse immuunvastuse ak, seostavad bakteritega ja stimuleerivad fagatsütoosi,neutroliseerub nende toksiine ( vereplasma , koevedelik ). IgD- antiallergiline, ag pinnaretseptoritega seostumine.(B-rakkude pind,vereplasma). IgM- esmase immuunvastuse antikeha , seostub erütrotsüütidega ja bakteritega(B-rakkude pind,vereplasma) IgE- Peamine kaitse parasiit -tingitud infektsioonide vastu(vereplasma). Ak-ag on valgu ja ligandi komplementaarne interaktsioon ,mida hoivad koos mittekovalentsed sidemed. Selline kompleks on makrofaagidele ja neutrogiilidele signaal fagotsüteerimiseks.
7. Immuunglobuliinide kliinilisi aspekte
8. Valkude sadestamise põhialused kliiilise praktika jaoks
Eesmäegid: biovedelike vabastamiseks teatud segavatest valkudest, kiireks ja odavaks valgu olemasolu tuvastamiseks, valkude puhastamiseks, ensüümreaktsiooni petamiseks ensüümide aktiivsuse määral. Ehitus- mida rohkem molekulis hidrofoobseid rühmi, seda paremini ta lahustab vees. Temperatuur- temperatuuri tõus suurendab lahustuvus , see toimub ainultkonkret. Temperatuurini,sest pärast hakkab valkude denaturatsioon. pH- tema lahustuvus on minimaalne valgu pI juures( kui summarnelaeng on 0, siis klepivad ja sadenevad). Happelises/aluselises keskonnas summarnelaeng ei ole 0 ja reeglina ta ei sadene. Ekstrimaalsete pH väärtuste juures toibub valgu denaturatsioon. Lahusti ioontugevus- nt valgud mis puhas vees ei lahustu, lahustavad soolade lahustes. Soolaioonid seostavad valgu ioonidega ja netraliseeruvad valgudeioonide laenguid. Pöörduv protsess, kui liisame vett sisse siis lahustavad
9. Valkude eraldamise/puhastamise üldaspektid
Keemia klassilised meetodid ei soobi, palju reagendid, kõrge temperature ja pH denatureerivad valgu. Isoleerimisprotseduurod peaksid toimuma pehmetes tingimustes.Meetodid peaksid suutma lahustada mikrokoguseid. Isoleeritud valku puhust tuleb testida mitme erineva meetodiga. Puhastamiseks on põhiprotseduurid: materjali homogeniseerimine,tsentrifuugimine tiheedusgradiendis,fraksineerimine, puhastamine lisandeist, kõrgeselektiivne puhastamine, kontroll.
Homogeniseerimine- kudede ja rakkude peenestamine üheks massiks klaasist kolhomogenisaatoriga, lõikenugadega homogenisaatoriga. Homogeniseerimissegu : 1osa koematerjali 10 osa 0,25M sahharosii lahust. Lisakse veel detergente, kaitsvaid aineid. Homogenaat filtreeritakse ja allutatakse diferentsiaaltsentrifuugimisele.
Deferentsiaaltsentrifuugimine- võimaldavad saada poolpuhtaid rakuorganellide fraktsioone . Tema tsentrifugaaljõu astmeline rakendamine lahustamaks partikleid sedimentatsioonikiiruste alusel. 3 erinevaid astmed : väike kiirus(5000),keskmine(20000) ja suur kiirus( 100000 ). Ei anna puhtalt fraktsioone. Eesmärkideks haiguste patogeneesi molekulaarmehhaniismide ruvastamine, uute raviainete toksilisuse,midabolismi hindamine
11. Kromatograafia- on meetod komponentide eraldamiseks ainete segudest. Meetod baseerub segu komponentide erineval liikuvusel mobiilsest ja statsionaarsest faasist koosnevas süsteemis. See meetod kasutakse näiteks ainetesegust üksikute komponentide kättesaamine või lihtsalt aine olemasolu ja hulka määramine. On olemas statsionaarne faas(nt paber) mille peal on uuritav aine ja mobiilne faas. Vedelik hakkab kapillaarjõudude tomel mööda voolutusplaati üle voola ,a ning sellega liiguvad kaasa ka analüüsitavad ained. Liikumiskiirused on erinevad. Nii jõuavad ained stardijoonest erinevatele kaugustele. Eristamiseks kasutakse ultraviolettlambi või kemikaali lahused.
12. Elektroforees
Laetud osakesed liikumine elektriväljas alusel. Liikumine sõltub elektrilisest potentsiaalist ja summaarlaengust. Valkudel on erinev summaarlaeng, lahustavad naj elektriväljas. Levinum on geel -elektroforees. Lahustatavad komponendid jaotuvad liikuvuse alusel kandjal kitsaste vööndidena,mis on vaja indifitseerida. Geel-kandjate poorne struktuur tagab elektroforeesi suurema kiiruse ja lahutusvõime. Reguleerib valgumolekulide liikumist sõltuvalt mõõtmetest ja Mr-st. Kõike efektiivne on PAGE, kus PAAG toimib poorse molekulaarsõelana. Seal baseerub kõrglahustusvõime geeli poorsusel ka pH gradiendil. Elektriväljas lahutunud uuritava segu bändi(väiksed liiguvad kiiresti,suured ei) imutatakse värvimisega. Värvained seonduvad üskne lahutunud komponentidega . PAGE kasutakse kui väga detailse proteinogrammi saamiseks
13. vereseerumi vproteinogrammi saamise võimalused.
Tänu R-gruppi valke lahutakse happeliste ja aluseliste alusel. Geeli viiakse polüamfolüütide segu ja lühiajalise elektrivälja rakendamisega tekitatakse geelis püsiv pH- gradient . Kandatke valkude Ag segu ja elektrivoolu toimel liiguvad valgud pH gradiendi kohani, kus nende pI võrdub vastava pHga geelis. Valgud jagunevad pI alusel vööditeks. Saab ka leida tundmatu valgu pI.
14.Vereplasma albumiini ja globuliinide biofuktsioon
Puhrifunktsioon- amfolüütid(pH säälitamine)
Transport- hidrofiilsedd ja lipidofiilsed
Kolloidosmootne rõhku säilitamine
Kaitsegunktsioon (nt immuuglobuliinid)
Ensümaatiline roll( reniin )
Proteaaside inhibeerimine (a2-makroglobuliin)
Antioksüdatiivne roll( albumiin)
15. ELISA
Ak määramine seotud ensüümaktiivsuse kaudu. Põhivariant on topeltantikehade meetod. Nt kui on vaja teatud hormooni olemasolu rasefa uriinis. Võtakse plaadi, kus in testitavale hormoonile Ak, mõni tilk uriini. Peaks tekkima Ag-Ak reaktsioon . Nüüd lisatakse testitavale hormoonile spetsiifilised Ak, mille küljes on mingi ensüüm. Peale inkubeerimist ja pesemist lisatakse selle ensüümi. Tema toimel tekib värviline produkt , mis määrab testiva hormooni olemasolu uriinis.