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Amminoacidi e sequenze della proteina

Ogni proteina o peptide consiste di una sequenza lineare degli amminoacidi. La struttura primaria della proteina comincia convenzionalmente all'estremità del amminico-terminale (n) e continua fino al carbossilico-terminale (C) estremità. La struttura di una proteina può direttamente essere ordinata o arguita dalla sequenza di DNA.

La sequenza aminoacidica di proteina o di peptide è informazioni utili per capire la proteina o il peptide, per identificarla in un campione e per categorizzare le sue modifiche post-di traduzione. Il trattamento di determinazione della sequenza aminoacidica è conosciuto come ordinamento della proteina.

Numerazione

La sequenza di una proteina notated solitamente come serie di lettere, secondo l'ordine degli amminoacidi dal amminico-terminale al carbossilico-terminale della proteina. Un singolo o codice di tre lettere può essere usato per rappresentare ogni amminoacido nella sequenza.

Ci sono 20 amminoacidi che si presentano naturalmente in natura, che può essere rappresentata dai tre o da un singolo codice della lettera come segue:

  • Alanina (ala, A)
  • Arginina (Arg, R)
  • Asparagina (Asn, N)
  • Acido aspartico (ASP, D)
  • Cisteina (Cys, C)
  • Acido glutammico (Glu, E)
  • Glutamina (Gln, Q)
  • Glicina (Gly, G)
  • Istidina (sua, H)
  • Isoleucina (Ile, I)
  • Leucina (leu, L)
  • Lisina (Lys, K)
  • Metionina (incontrata, M)
  • Fenilalanina (Phe, F)
  • Prolina (pro, P)
  • Serina (Ser, S)
  • Teonina (Thr, T)
  • Triptofano (Trp, W)
  • Tirosina (Tyr, Y)
  • Valina (Val, V)

Metodi di ordinamento della proteina

Ci sono due metodi main usati per trovare le sequenze aminoacidiche di proteine. La spettrometria di massa è oggi il metodo più comune in uso a causa della sua facilità d'uso. La degradazione di Edman facendo uso di un sequenator della proteina è il secondo metodo, che è il più utile se l'N-estremità di una proteina deve essere caratterizzata.

È utile conoscere quale amminoacido è all'N-estremità della proteina entrambe per l'ordinazione dei frammenti del peptide nella catena di tutto e diminuire l'impatto delle impurità che si presentano comunemente nel primo giro di degradazione di Edman. L'N-estremità può essere identificata vicino:

  1. Facendo uso di un reagente per contrassegnare l'amminoacido all'estremità della proteina.
  2. Idrolizzazione della proteina
  3. Facendo uso di cromatografia e di altri metodi di confronto per identificare la proteina contrassegnata.

Ci sono meno metodi che possono praticamente essere usati per identificare l'C-estremità della proteina. Tuttavia, un metodo che può essere usato comprende aggiungere le carbossipeptidasi ad una soluzione della proteina e prelevare i campioni regolari. Il tracciato della concentrazione di amminoacidi contro il tempo può contribuire ad identificare l'amminoacido all'C-estremità.

La degradazione di Edman permette che la sequenza degli amminoacidi nella proteina sia scoperta con i sequenziatori di Edman, che possono corrente ordinare i peptidi fino a circa 50 amminoacidi di lunghezza. Ciò comprende parecchi punti:

  1. Usi un agente riduttore per rompere tutti i ponti di bisolfuro nella proteina.
  2. Separi le catene della proteina complessa e depurile.
  3. Determini gli amminoacidi del terminale e della composizione di ciascuno catena.
  4. Rompa ogni catena nei piccoli frammenti (meno di 50 amminoacidi in ciascuno)
  5. Separi i frammenti e depurili.
  6. Usi i frammenti per determinare la sequenza aminoacidica.
  7. I punti precedenti dovrebbero essere ripetuti con un reticolo differente del frammento in moda da potere ricostruire la sequenza globale della proteina con gli errori minimi.

Composizione in amminoacidi ed analisi

La composizione disordinata di un amminoacido è spesso informazioni utili quando tenta di determinare la sequenza ordinata della proteina. Ciò è perché può contribuire ad identificare gli errori ed interpretare i risultati ambigui.  Ulteriormente, la frequenza degli amminoacidi può anche contribuire a decidere sopra la proteasi che è più appropriati per la digestione della proteina.

Ci sono due punti principali per determinare la frequenza degli amminoacidi in un trattamento conosciuto come l'analisi dell'amminoacido. In primo luogo, l'idrolisi di una quantità conosciuta della proteina dovrebbe romperla su nei monomeri dell'amminoacido. Questi possono poi essere separati e quantificati facendo uso di vari metodi.

L'idrolisi è effettuata tipicamente riscaldando un campione della proteina a 100°C eccessivo in acido cloridrico per un periodo esteso (almeno 24 ore), concedendo più tempo per le proteine con i gruppi idrofobi ingombranti. Poichè c'è un rischio di degradazione della proteina in questi termini, specialmente per cisteina, glutamina, serina, teonina, triptofano e tirosina, è raccomandato per usare parecchi campioni e per riscaldarli per i periodi differenti. Una volta che idrolizzati, gli amminoacidi possono essere separati ed identificati con le tecniche quali la cromatografia di scambio ionico o il HPLC inverso di fase.

Riferimenti

  1. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22342/
  2. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22571/
  3. https://www.youtube.com/watch?v=iACY379o1X4

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Last Updated: Feb 26, 2019

Yolanda Smith

Written by

Yolanda Smith

Yolanda graduated with a Bachelor of Pharmacy at the University of South Australia and has experience working in both Australia and Italy. She is passionate about how medicine, diet and lifestyle affect our health and enjoys helping people understand this. In her spare time she loves to explore the world and learn about new cultures and languages.

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