Post on 13-May-2015
Kom verder. Saxion.
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
INLEIDING
Kom verder. Saxion.
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
• Biochemie = eiwitten– Waarom zijn eiwitten zo belangrijk?– Hoe kun je eiwitten ‘zien’ in het lab?
Kom verder. Saxion.
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
• Proteïnen: eiwitten, zijn een van de vier biomoleculen
• Eiwitten hebben zeer veel biologische functies:– Geven structuur aan de cel– Functioneren als enzym – Verzorgen transport van moleculen over
membranen– Communicatie tussen cellen (hormonen,
neurotransmitters)– Essentieel voor beweging (flagella)– Regulatie
Eiwitten
http://multimedia.mcb.harvard.edu/anim_innerlife_hi.html
Kom verder. Saxion.
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Eiwitten ‘zien’ in het lab
Kom verder. Saxion.
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Eiwitten bij BM
• Bij bijna alle modules!– Immunologie: antilichamen– Stofwisselingsziekten: 1 enzym stuk!– Enzymatische assays (bv. ethanolbepaling)– Klinische diagnostiek: LDH in bloed– Productie van farmaceutische eiwitten– etc., etc…...
Kom verder. Saxion.
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Farmaceutische eiwitten
• 350 FDA-goedgekeurde farmaceutische eiwitten (http://www.biopharma.com/cgi/biopharma5.lasso)
• 37% zijn recombinante (rDNA) eiwitten
• >$40 miljard/jaar
Kom verder. Saxion.
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Klassen farmaceutische eiwitten
• Vaccins (peptiden, eiwitten, gedode bacteriën)• Kleine peptiden (bv. oxytocin,
the hormone of love)• Bloedproducten (Factor X, Factor VIII, gamma-
globuline, serum albumine)• Therapeutische eiwitten (herceptin, humulin,
alferon, etc.)
Kom verder. Saxion.
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Vaccins
• Difterie (Corynebacterium diphtheriae) - difterie toxine
• Tetanus (Clostridium tetani) - tetanus toxine
• Kinkhoest (Bordetella pertussis) - celvrij extract
Tetanus ToxinHC Fragment
Kom verder. Saxion.
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Therapeutische Eiwtten
• Insuline (diabetes) = hormoon
• Interferon (MS) = cytokine
• Interferon g(o.a. osteoporose)
= cytokine
• TPA (hartaanval) = enzym
Kom verder. Saxion.
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Therapeutische Eiwitten• Actimmune (If g)• Activase (TPA)• BeneFix (F IX)• Betaseron (If )• Humulin (insuline)• Levemir (insuline)• Pegademase
(adenosine deaminase)
• Epogen (EPO)• Regranex (Platelet-
derived growth factor)• Novoseven (F VIIa)• Intron-A (If )• Neupogen (granulocyte
colony-stimulating factor) • Pulmozyme (DNase)• Infergen (If )
Kom verder. Saxion.
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Leerdoelen RZQ:
1. The beauty of proteins
In deze website-versie heb ik schijfruimte bespaard door hier de plaatjes weg te halen…
Kom verder. Saxion.
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Hoe weten we hoe eiwitten eruit zien?
Kom verder. Saxion.
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Hoe weten we hoe eiwitten eruit zien?
1. Eiwit zuiveren (steeds vaker m.b.v. gentechnologie)
2. Eiwit kristalliseren3. Röntgen-diffractie4. Uit ‘stippenpatroon’ structuur afleidenOF: je voorspelt de structuur m.b.v. de
computer
Kom verder. Saxion.
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Kom verder. Saxion.
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Leerdoelen RZQ2. Kennis over de bouw van eiwitten
– Aminozuren– Primaire t/m quaternaire structuur– Post-translationele modificaties
3. Handige computertools voor eiwitwerk (ook handig voor project)
Alleen doel 2 wordt getoetst: deel van tentamen in tentamenweek; 25% van eindcijfer
Kom verder. Saxion.
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Hoe?• Studietaken = afgeronde onderwerpen
– Nu nog op G-schijf; volgende week website
• Huiswerk: stof bestuderen, links naar animaties, exercises etc. gebruiken, oefeningen maken
• Computerlessen (di of wo)– Introductie en nabespreking van studietaken– Computertools
• Aminozurentoets
Kom verder. Saxion.
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
The language of proteins Amino acids
(the alphabet) folded polypeptides
(words) metabolic pathways
(sentences) Biological processes
(chapters) the cell
(the story)
Kom verder. Saxion.
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Aminozuren• Eiwitten zijn opgebouwd uit aminozuren
Kom verder. Saxion.
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
• Peptidebinding tussen twee aminozuren wordt gevormd door dehydratie-synthese
De peptidebinding
• In biologische systemen kunnen peptiden worden opgebouwd uit 20 verschillende aminozuren
Kom verder. Saxion.
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Aminozuren• Aminozuren worden op basis van de zijketen
geclassificeerd als:Geladen (zuur, basisch) polair of apolair
• Fenylalanine: Phe; F neutraal, a-polair
• Wat is het onderstaande aminozuur?
• Tyrosine: Tyr; Y neutraal, polair• Aspartaat: Asp; D
Kom verder. Saxion.
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
The protein alphabet• A Ala alanine• C Cys cysteine• D Asp aspartate• E Glu glutamate• F Phe
phenylalanine• G Gly glycine• H His histidine• I Ile isoleucine• K Lys lysine• L Leu leucine
• M Met methionine• N Asn asparagine• P Pro proline• Q Gln glutamine• R Arg arginine• S Ser serine• T Thr threonine• V Val valine• W Trp tryptophan• Y Tyr tyrosine
Kom verder. Saxion.
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Aminouzren
Kom verder. Saxion.
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Aminozuren
Kom verder. Saxion.
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
???
• Waarom zijn er 20 verschillende aminozuren?
• Hoe kunnen die voor zoveel verschillende eiwitten zorgen?
Kom verder. Saxion.
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
BIOCHEMIE: Eiwitten
• Hoeveel niveaus zijn er te onderscheiden in eiwitstructuren?
Kom verder. Saxion.
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
• De primaire structuur wordt gevormd door de polypeptide keten
Eiwitten
N-terminale zijde
C-terminale zijde
Kom verder. Saxion.
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Eiwitten
Kom verder. Saxion.
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Eiwitten
Kom verder. Saxion.
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
• Aan eiwitten kunnen covalent andere organische moleculen gebonden worden: • Glycoproteïnen / geglycosyleerde eiwitten• Nucleoproteïnen• Lipoproteinen
Eiwitten
Kom verder. Saxion.
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
EPO: geglycosileerd eiwit
Kom verder. Saxion.
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Signaalsequenties• Eiwitten die naar speciale locaties in de cel
moeten (= alles behalve het cytoplasma) bevatten zogenaamde singaalsequenties of presequenties– Dienen als ‘postcode’: ze vertellen de cel waar het
eiwit naartoe moet– Ze worden tijdens het transport proteolytisch
afgesplitst
Kom verder. Saxion.
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Signaalsequenties (voorbeeld)
Kom verder. Saxion.
Copyright © 2004 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Prosequenties• Beaaplde eiwitten worden in een inactieve
vorm (de pro-vorm) gesynthetiseerd• Op de plek waar het eiwit actief moet
worden, wordt de pro-sequentie proteolytisch afgekliefd