Biochimica Strutturale

Presentazione sul tema: "Biochimica Strutturale"— Transcript della presentazione:

1 Biochimica Strutturale
Mauro Fasano

2 Argomenti del corso Proprietà chimico-fisiche degli aminoacidi
Strutture quaternarie e cooperatività Organizzazione strutturale delle proteine Enzimi Proteine del sistema immunitario Purificazione e caratterizzazione delle proteine Patologie associate a misfolding proteico Determinazione della struttura delle proteine Motivi strutturali del DNA Classificazione strutturale delle proteine e principali motivi strutturali

3 Testi consigliati GA Petsko, D Ringe, Struttura e funzione delle proteine, Zanichelli 2006. Reviews consigliate nel corso Elementi di base: DL Nelson, MM Cox, I principi di biochimica di Lehninger, 2010

4 Modalità di esame Orale con una domanda generale e una specifica
6 Appelli nelle pause didattiche

5 Proprietà chimico-fisiche degli aminoacidi

6 Aminoacidi Aminoacidi proteici Aminoacidi non proteici
Monomeri delle proteine Liberi Aminoacidi non proteici

7 Struttura degli aminoacidi

8 Proprietà fisiche degli aminoacidi
Caratteristiche ioniche: Punto di fusione (decomposizione) alto (>200°C) Solubili in acqua e non in solventi apolari Alta costante dielettrica e forte momento dipolare La solubilità in acqua aumenta a pH acidi o basici

9 Chiralità degli aminoacidi

10 Proprietà ottiche degli aminoacidi

11 Proprietà ottiche degli aminoacidi
Spettri di assorbimento

12 Gli aminoacidi proteici

13 Gli aminoacidi proteici

14 Gli aminoacidi proteici

15 Gli aminoacidi proteici

16 Gli aminoacidi proteici

17 Gli aminoacidi proteici

18 Gli aminoacidi proteici

19 Gli aminoacidi proteici

20 Proprietà acido-base Punto isoelettrico
Tutti gli aminoacidi hanno un gruppo –COOH Tutti gli aminoacidi hanno un gruppo –NH3 Alcune catene laterali hanno un gruppo acido Alcune catene laterali hanno un gruppo basico Punto isoelettrico Valore medio delle pKa dei gruppi ionizzabili

21 Proprietà acido-base I gruppi α-COOH ed α–NH2 si influenzano reciprocamente: –NH2 (elettronegativo) aumenta l’acidità di α-COOH (pKa = 2.0 –2.2 vs 4.7 dell’acido acetico) -COOH (elettronegativo) aumenta l’acidità di α-NH3+ (pKa = 9.2 – 9.6 vs 10.6 di metilammina)

22 Henderson-Hasselbach
pH = pKa + log (CB/CA)

23 Titolazione della glicina
pH = pKa + log (CB/CA) pI = 1/2 (pKi + pKj) pH = pKa + log (CB/CA)

24 Titolazione dell’alanina

25 Titolazione dell’aspartato
pI = 1/3 (pKα + pKγ + pKNH3)

26 Titolazione dell’arginina
pI = 1/3 (pKCOOH + pKNH3 + pKguan)

27 Titolazione dell’istidina
pI = 1/3 (pKCOOH + pKNH3 + pKim)

28 Punti isoelettrici degli aminoacidi polifunzionali
α-COOH pKa1 α-NH3 pKa2 Side Chain pKa3 pI Arginine 2.00 9.00 13.20 11.15 Aspartic Acid 2.01 9.82 3.83 2.80 Cysteine 1.71 10.78 8.33 5.02 Glutamic Acid 2.19 9.67 4.25 3.22 Histidine 1.82 9.17 6.04 7.59 Lysine 2.17 10.80 9.65 Tyrosine 2.20 9.11 10.07 5.66

29 Isoelettrofocalizzazione degli aminoacidi

30 Idrofilicità

31 Separazione cromatografica basata sulla diversa polarità degli aminoacidi

32 Interazioni non-covalenti tra aminoacidi

33 Interazioni non-covalenti tra aminoacidi
Covalente > 300 kJ/mol Non covalente: ioniche legame idrogeno 20 dipolo-dipolo London < 1

34 Amino acidi essenziali
Essenziali (n. 8): Trp, Lys, Met, Phe, Thr, Val, Leu, Ile

35 Aminoacidi non proteici
Aminoacidi modificati Altri