Aminoacizi proteinici
Aminoacizii proteinogeni sunt aminoacizii precursori ai proteinelor și sunt încorporați în proteine în timpul traducerii [1] . Ele sunt doar o mică parte din totalul sutelor de aminoacizi cunoscuți; doar 20, numite „standarde”, sunt codificate de codul genetic uman; la aceștia se adaugă 2 sau 3 aminoacizi considerați „speciali” ( selenocisteină și pirolizină [2] , în timp ce N-formilmetionina [3] , este considerată ca atare numai de unii autori, fiind un derivat al metioninei ), aducând totalul la 22 sau 23. [4]
Din cele 22 „certe”, doar 21 sunt codificate în eucariote , una este pirolizina, este codificată doar în procariote și, așa cum am menționat, 20 sunt codificate în codul genetic uman, deși omul poate sintetiza direct doar 11. Celelalte 9 sunt introduse prin alimente (de obicei prin proteine) și din acest motiv sunt numiți aminoacizi esențiali : histidină , izoleucină , leucină , lizină , metionină , fenilalanină , treonină , triptofan și valină .
Ceilalți 11 aminoacizi proteinogeni sunt: alanină , arginină , asparagină , acid aspartic , cisteină , acid glutamic , glutamină , glicină , tirozină , prolină și serină .
Structura
Structurile chimice standard (nu structurile soluției apoase ) și abrevierile celor 20 de aminoacizi standard sunt prezentate mai jos.
Structuri moleculare standard ale celor 20 de aminoacizi proteinogeni.
Alanină
(Ala / A)
Arginina
(Arg / R)
Asparagine
(Asn / N)
Acid aspartic
(Asp / D)
Cisteina
(Cys / C)
Acid glutamic
(Glu / E)
Glutamina
(Gln / Q)
Glicină
(Gly / G)
Histidină
(His / H)
Isoleucina
(Ile / I)
Leucina
(Leu / L)
Lizină
(Lys / K)
Metionină
(Met / M)
Fenilalanină
(Phe / F)
Proline
(Recuzită)
Serine
(Ser / S)
Treonina
(Thr / T)
Triptofan
(Trp / W)
Tirozină
(Tyr / Y)
Valina
(Val / V)
Structuri moleculare standard pentru cei 3 aminoacizi speciali.
Selenocisteina
(Sec / U)
Pirolizină
(Pyl / O)
N-formilmetionina
(fMet)
Proprietăți chimice
Tabelul prezintă proprietățile chimice ale aminoacizilor standard. Estimarea masei se bazează pe mediile ponderate ale izotopilor și abundențelor naturale.
| Amino acid | Abb. mic de statura | Abb. | Masa medie (Masele atomice) | Punct | pK 1 (α-COOH) | pK 2 (α- + NH3) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Alanină | LA | Aripa | 89.09404 | 6.01 | 2.35 | 9,87 |
| Cisteina | C. | Cys | 121,15404 | 5.05 | 1,92 | 10.70 |
| Acid aspartic | D. | Asp | 133.10384 | 2,85 | 1,99 | 9,90 |
| Acid glutamic | ȘI | Glu | 147.13074 | 3.15 | 2.10 | 9.47 |
| Fenilalanină | F. | Phe | 165.19184 | 5.49 | 2.20 | 9.31 |
| Glicină | G. | Gly | 75.06714 | 6.06 | 2.35 | 9,78 |
| Histidină | H. | A lui | 155.15634 | 7,60 | 1,80 | 9.33 |
| Isoleucina | THE | Ile | 131.17464 | 6.05 | 2.32 | 9,76 |
| Lizină | K. | Lys | 146.18934 | 9.60 | 2.16 | 9.06 |
| Leucina | L | Leu | 131.17464 | 6.01 | 2.33 | 9.74 |
| Metionină | M. | Întâlnit | 149.20784 | 5,74 | 2.13 | 9.28 |
| Asparagine | Nu. | Asn | 132.11904 | 5.41 | 2.14 | 8,72 |
| Pirolizină | SAU | Pyl | 255.31 | |||
| Proline | P. | Pro | 115.13194 | 6.30 | 1,95 | 10.64 |
| Glutamina | Î | Gln | 146.14594 | 5,65 | 2.17 | 9.13 |
| Arginina | R. | Arg | 174.20274 | 10,76 | 1,82 | 8,99 |
| Serine | S. | Ser | 105.09344 | 5,68 | 2.19 | 9.21 |
| Treonina | T. | Thr | 119.12034 | 5,60 | 2.09 | 9.10 |
| Selenocisteina | U | Sec | 168.053 | 5,47 | ||
| Valina | V. | Val | 117.14784 | 6.00 | 2.39 | 9.74 |
| Triptofan | W | Trp | 204.22844 | 5,89 | 2,46 | 9.41 |
| Tirozină | Da | Tyr | 181.19124 | 5,64 | 2.20 | 9.21 |
Codificare genetică
Cei 20 de aminoacizi codați de ADN-ul uman sunt codificați de codoni , secvențe ternare ale celor patru baze azotate. Numărul de secvențe posibile este 4 3 = 64, deci este firesc ca cei 20 de aminoacizi să aibă mai multe secvențe de codificare, cu excepția triptofanului și metioninei
| Abonament scurt | Abb. | Codoni | Frecvență în proteinele arhene (%) & | Frecvență în proteinele bacteriene (%)% | Frecvență în proteinele eucariote (%) & | Frecvență în proteine umane (%) și | Aminoacizi esențiali ‡ [5] | Abundenţă |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| LA | Aripa | GCU, GCC, GCA, GCG | 8.2 | 10.06 | 7.63 | 7.01 | - | 2.9 |
| C. | Cys | UGU, UGC | 0,98 | 0,94 | 1,76 | 2.3 | + - | 0,52 |
| D. | Asp | GAU, GAC | 6.21 | 5.59 | 5.4 | 4,73 | - | 1.4 |
| ȘI | Glu | GAA, GAG | 7,69 | 6.15 | 6.42 | 7.09 | + - | 1.5 |
| F. | Phe | UUU, UUC | 3,86 | 3,89 | 3,87 | 3,65 | - | 1.1 |
| G. | Gly | GGU, GGC, GGA, GGG | 7.58 | 7.76 | 6.33 | 6,58 | + - | 3.5 |
| H. | A lui | CAU, CAC | 1,77 | 2.06 | 2,44 | 2,63 | + | 0,54 |
| THE | Ile | AUU, AUC, AUA | 7.03 | 5,89 | 5.1 | 4.33 | + | 1.7 |
| K. | Lys | AAA, AAG | 5.27 | 4,68 | 5,64 | 5,72 | + | 2.0 |
| L | Leu | UUA, UUG, CUU, CUC, CUA, CUG | 9.31 | 10.09 | 9.29 | 9,97 | + | 2.6 |
| M. | Întâlnit | AUG | 2.35 | 2.38 | 2.25 | 2.13 | + | 0,88 |
| Nu. | Asn | AAU, AAC | 3,68 | 3,58 | 4.28 | 3,58 | - | 1.4 |
| SAU | Pyl | UAG * | 0 | 0 | 0 | 0 | - | |
| P. | Pro | CCU, CCC, CCA, CCG | 4.26 | 4.61 | 5.41 | 6.31 | - | 1.3 |
| Î | Gln | CAA, CAG | 2.38 | 3,58 | 4.21 | 4,77 | - | 1.5 |
| R. | Arg | CGU, CGC, CGA, CGG, AGA, AGG | 5.51 | 5,88 | 5,71 | 5,64 | + - | 1.7 |
| S. | Ser | UCU, UCC, UCA, UCG, AGU, AGC | 6.17 | 5,85 | 8.34 | 8.33 | - | 1.2 |
| T. | Thr | ACU, ACC, ACA, ACG | 5.44 | 5.52 | 5.56 | 5.36 | + | 1.5 |
| U | Sec | UGA ** | 0 | 0 | 0 | > 0 | - | |
| V. | Val | GUU, GUC, GUA, GUG | 7.8 | 7.27 | 6.2 | 5,96 | + | 2.4 |
| W | Trp | UGG | 1,03 | 1,27 | 1.24 | 1.22 | + | 0,33 |
| Da | Tyr | UAU, UAC | 3.35 | 2,94 | 2,87 | 2,66 | + - | 0,76 |
| - | Termen | UAA, UAG, UGA †† | - |
* UAG este în mod normal, Amber codonului stop , dar conține codificarea pirolizina dacă un element de PYLIS este prezent.
** UGA este în mod normal codonul de oprire opal (sau umbră), dar codifică selenocisteina dacă este prezent un element SECIS.
† Codonul stop nu este un aminoacid, dar este inclus pentru completitudine.
†† UAG și UGA nu acționează întotdeauna ca codoni stop.
‡ Un aminoacid esențial nu poate fi sintetizat la om și, prin urmare, trebuie furnizat în dietă. Aminoacizii esențiali condiționați nu sunt necesari în mod normal în dietă, dar trebuie furnizați exogen unor populații specifice care nu-l sintetizează în cantități adecvate.
& Frecvența aminoacizilor se bazează pe 135 de bacterii Archaea, 3775, 614 eucariote și respectiv proteome umane (21 006 proteine) [7]
Spectrometrie de masa
În spectrometria de masă a peptidelor și proteinelor este util să cunoaștem masele reziduurilor, deoarece masa peptidei sau proteinei este suma masei reziduurilor plus masa moleculei de apă (care se pierde în timpul formării legătura peptidică). [8]
| Amino acid | Abbr. mic de statura | Abreviere | Formulă | Masa monoizotopică ( Mase atomice ) | Masa medie (mase atomice) |
|---|---|---|---|---|---|
| Alanină | LA | Aripa | C 3 H 5 NR | 71.03711 | 71.0788 |
| Cisteina | C. | Cys | C 3 H 5 NOS | 103.00919 | 103.1388 |
| Acid aspartic | D. | Asp | C 4 H 5 NU 3 | 115.02694 | 115.0886 |
| Acid glutamic | ȘI | Glu | C 5 H 7 NU 3 | 129.04259 | 129.1155 |
| Fenilalanină | F. | Phe | C 9 H 9 NR | 147.06841 | 147.1766 |
| Glicină | G. | Gly | C 2 H 3 NR | 57.02146 | 57.0519 |
| Histidină | H. | A lui | C 6 H 7 N 3 O | 137.05891 | 137.1411 |
| Isoleucina | THE | Ile | C 6 H 11 NR | 113.08406 | 113.1594 |
| Lizină | K. | Lys | C 6 H 12 N 2 O | 128.09496 | 128.1741 |
| Leucina | L | Leu | C 6 H 11 NR | 113.08406 | 113.1594 |
| Metionină | M. | Întâlnit | C 5 H 9 NOS | 131.04049 | 131.1986 |
| Asparagine | Nu. | Asn | C 4 H 6 N 2 O 2 | 114.04293 | 114.1039 |
| Pirolizină | SAU | Pyl | C 12 H 21 N 3 O 3 | 255.15829 | 255.3172 |
| Proline | P. | Pro | C 5 H 7 NR | 97.05276 | 97.1167 |
| Glutamina | Î | Gln | C 5 H 8 N 2 O 2 | 128.05858 | 128.1307 |
| Arginina | R. | Arg | C 6 H 12 N 4 O | 156.10111 | 156.1875 |
| Serine | S. | Ser | C 3 H 5 NO 2 | 87.03203 | 87.0782 |
| Treonina | T. | Thr | C 4 H 7 NO 2 | 101.04768 | 101.1051 |
| Selenocisteina | U | Sec | C 3 H 5 NOSe | 150.95364 | 150.0388 |
| Valina | V. | Val | C 5 H 9 NR | 99.06841 | 99.1326 |
| Triptofan | W | Trp | C 11 H 10 N 2 O | 186.07931 | 186.2132 |
| Tirozină | Da | Tyr | C 9 H 9 NU 2 | 163.06333 | 163.1760 |
Notă
- ^ Ambrogelly A, Palioura S, Söll D, Expansiunea naturală a codului genetic , în Nat Chem Biol , vol. 3, nr. 1, ianuarie 2007, pp. 29–35, DOI : 10.1038 / nchembio847 , PMID 17173027 .
- ^ Michael Rother, Joseph A. Krzycki. Selenocisteina, pirolizina și metabolismul energetic unic al arheelor metanogene. Archaea. 2010; 2010: 453642. Publicat online 2010 17 august. Doi: 10.1155 / 2010/453642 PMCID: PMC2933860. [1]
- ^ Sherman F., Stewart JW și Tsunasawa S., Metionină sau nu metionină la începutul unei proteine , în BioEssays , vol. 3, nr. 1, 1985, pp. 27–31, PMID 3024631 .
- ^ Qian Wang, Angela R. Parrish și Lei Wang, Extinderea codului genetic pentru studii biologice , în chimie și biologie , vol. 16, n. 3, pp. 323–336, DOI : 10.1016 / j.chembiol.2009.03.001 . Adus la 16 aprilie 2018 .
- ^ VR Young, Cerințe de aminoacizi pentru adulți: cazul unei revizuiri majore în recomandările actuale , în The Journal of Nutrition , vol. 124, 8 Suppl, august 1994, pp. 1517S - 1523S. Adus la 16 aprilie 2018 .
- ^ Biologie fizică a celulei (Garland Science) p. 178
- ^ Lukasz P. Kozlowski, Proteome-pI: baza de date a punctelor izoelectrice proteome , în Nucleic Acids Research , vol. 45, D1, 4 ianuarie 2017, pp. D1112 - D1116, DOI : 10.1093 / nar / gkw978 . Adus la 16 aprilie 2018 .
- ^ Masele de aminoacizi , la education.expasy.org , ExPASy. Adus la 17 iunie 2015 .
