17-Nukleové kyseliny a proteosyntéza

Transkript

1 C5720 Bichemie 17-Nuklevé kyseliny a prtesyntéza Petr Zbřil 10/6/2014 1

2 Obsah Syntéza a dburání bazí. Degradace a syntéza NK. Fsfdiesterasy, palindrm, restrikční endnukleasy. Replikace DNA, replikační vidlička, DNA plymerasa. Transkripce DNA a její faktry, vznik mrna. Genetický kód, translace, funkce trna a ribsmů. Psttranslační mdifikace, transprt. Petr Zbřil 10/6/2014 2

3 Syntéza bazí NK Schematické znázrnění syntézy purinvých a pyrimidinvých bazí Petr Zbřil 10/6/2014 3

4 Syntéza bazí NK Schematické znázrnění syntézy purinvých a pyrimidinvých bazí Petr Zbřil 10/6/2014 4

5 Syntéza purinvých bazí 1. část P-Rib-amin z P-Rib-PP Petr Zbřil 10/6/2014 5

6 Syntéza purinvých bazí 2. část IMP Petr Zbřil 10/6/2014 6

7 Syntéza purinvých bazí 3. mdifikace IMP Adenylsukcinát syntetasa + lyasa eliminace NH 3 Xantylát:glutamin amintransferasa (předchází mnxygenace) Petr Zbřil 10/6/2014 7

8 Syntéza pyrimidinvých bazí 1. vznik rtátu Karbamylfsfátsyntetasa II, Gln dnrem NH 2 -skupiny Petr Zbřil 10/6/2014 8

9 Karbamylfsf{tsyntetasa II Fter Text 10/6/2014 9

10 Syntéza pyrimidinvých bazí 2. vznik UMP Petr Zbřil 10/6/

11 Syntéza pyrimidinvých bazí 3. vznik CTP Petr Zbřil 10/6/

12 Syntéza pyrimidinvých bazí 4. vznik dtmp Nejprve dump Tymidylátsyntasa inhibice 5-flururacilem (antimetablity) Metylace pmcí metylenthf inhibice redukce DHF methtrexatem aj. Petr Zbřil 10/6/

13 Vznik dexyribnukletidů Redukce NDP neb NTP Ribnukletid reduktasa 3 typy NADPH Radikálvé intermediární stavy (-S, xyfenyl, kv) Petr Zbřil 10/6/

14 NADPH redukce S S prstředník thiredxin 14

15 Inhibitry syntézy thyminu Fter Text 10/6/

16 Redukce DHF Fter Text 10/6/

17 Inhibice FU Fter Text 10/6/

18 Regulace syntézy Zpětnvazebné inhibice Pyrimidiny allsterická inhibice aspartáttranskarbamylasy prduktem Puriny prdukty na více místech Fter Text 10/6/

19 Odbur{ní bazí Pyrimidinvé Obrat syntézy, prdukce -Ala (ev. metylderivát), CO 2 a NH 4 + Purinvé Kys. mčvá, prblémy Další přeměny alantin, mčvina Petr Zbřil 10/6/

20 Štěpení NK Hydrlýza fsfdiestervé vazby Hydrlázy, pdskupina fsfdiesteráz (3.1.4) Dělení Pdle substrátu Dnasy RNasy Pdle místa štěpení Endnukleasy Exnukleasy Pdle výskytu Extracelulární trávicí trakt(dudenální šťáva) hydrlýza NK v ptravě Intracelulární metablismus NK uvnitř buňky Kmbinvané aktivity DNA plymerasy 3 a 5 -exnukleasvé aktivity pravné, degradace primerů Zvláštní typy u mikrrganizmů Restrikční endnukleázy specificita k palindrmům Petr Zbřil 10/6/

21 Obecn{ rle NK Přens a realizace genetické infrmace Chemické prcesy v transfrmaci genetické infrmace uchvávání a přens replikace realizace Syntéza prteinů Jejich funkce, aktivita atd. Centrální dgma Petr Zbřil 10/6/

22 Replikace DNA Uchvání infrmace Přens na ptmstv Semiknzervativní způsb Petr Zbřil 10/6/

23 Replikace DNA Syntéza nvéh řetězce Materiál a energie dntp Infrmace templát Výknný aparát DNA plymerasa (III) Kmplementarita bazí Kntrla enzymem, ev. hydrlýza Petr Zbřil 10/6/

24 Replikace DNA Tvrba fsfdiestervé vazby Funkce primeru Fter Text 10/6/

25 Eukaryntní prces Replikační vidlička Směr syntézy prblém Fter Text 10/6/

26 Eukaryntní prces Nutnst RNA-primeru Fter Text 10/6/

27 Eukaryntní prces Směr syntézy Veducí a pžděné vlákn Okazakih fragmenty Fter Text 10/6/

28 Eukaryntní prces Replikační vidlička Schema krků replikace Fter Text 10/6/

29 Prkaryntní prces Prblém rzvíjení Něklik mechanizmů Rzštěpení 1 vlákna Fter Text 10/6/

30 Transkripce Přepis příslušnéh úseku DNA Výběr infrmace Způsb záznamu infrmace stejný jak v DNA Syntéza RNA Zejména mrna využití infrmace v dalších krcích translace Další typy RNA zde knčí Chemický ppis Analgické replikaci fsfdiester Netřeba primeru Fter Text 10/6/

31 Schéma tvrby RNA Primer zde značí předchzí úsek Transkripce Fter Text 10/6/

32 Transkripce RNA-plymerasa - transkriptasa Pdjedntky různých funkcí Rzpznání pčátku startvní nukletid Rzvinutí DNA na ptřebnu dbu Fter Text 10/6/

33 Transkripce Infrmační úseky startvní báze +1 Typické sekvence pr- a eukaryntů Fter Text 10/6/

34 Začátek Rzpznání Sestavení RNA plymerasy Transkripce Fter Text 10/6/

35 Úprava vytvřené RNA Transkripce Eukaryntní DNA exny, intrny všebecně ca 3% kódujících sekvencí (tj. i mim geny) Důvd a význam intrnů relikt využití pr jiné bílkviny (mdifikace Ig vlné a membránvé) více bílkvin než genů Příklad - gen kódující sekvenci β-pdjedntky Hb Fter Text 10/6/

36 Transkripce Sestřih mrna β-pdjedntka Hb Primární transkript Sestřih Další úpravy Čepička Ocas Fter Text 10/6/

37 Sestřih mrna Transkripce Primární transkript, sestřih spliceasm, úlha snrna rzpznání + excise Další úpravy Čepička Ocas Fter Text 10/6/

38 Překlad infrmačníh kódu Translace Sekvence bazí sekvence aminacylů Určující vztahy genetický kód Syntéza plypeptidvéh řetězce Nascentní bílkvina další úpravy Pžadavky Etapy Materiál AK Energie ATP (GTP) Infrmace mrna Realizace překladu trna Výknný aparát Ribzmy (výjimky) Pmcné faktry Iniciace Elngace Terminace Fter Text 10/6/

39 Translace Genetický kód Tabulka platí pr m-rna Fter Text 10/6/

40 Translace Přípravná fáze syntéza aminacyl-trna AK + ATP = AK-AMP + PP AK-AMP + trna = AK-tRNA + AMP Aminacyl-tRNA syntetáza vyská specificita pr každu AK a trna 60 různých rzpznání reaktantů výstupní kntrla ev. hydrlýza Fter Text 10/6/

41 Translace Přípravná fáze syntéza aminacyl-trna Fter Text 10/6/

42 Translace Pčátek syntézy plypeptidvéh řetězce určuje triplet AUG kódující methinin (dlišně mdifikvaný u prkaryntů a eukaryntů). Fter Text 10/6/

43 Translace Iniciace Účast faktrů a GTP Met-tRNA Ribzm trna vybírá kdn Fter Text 10/6/

44 Elngace Kdn vybírá AA-tRNA Translace Fter Text 10/6/

45 Elngace Kdn vybírá AA-tRNA Katalytická funkce rrna Transpeptidace Psun ribzmu Efektivní využití mrna plyzm RER Terminace Stpkdn Uvlňující faktr míst AA-tRNA Translace Fter Text 10/6/

46 Prtesyntéza Srvnání prtesyntézy pr- a eukaryntů Fter Text 10/6/

47 Psttranslační mdifikace Subr pchdů upravujících nascentní bílkvinu d funkční frmy maturace bílkvin Ddává ptřebné vlastnsti. Zahrnuje Mdifikace řetězce chemické úpravy Skládání řetězce knfrmace Transprt veducí sekvence, endplasmatické retikulum, Glgih systém Typické reakce chemických mdifikací Oxidace Vazba prstetických skupin Parciální hydrlýza Fter Text 10/6/

48 Psttranslační mdifikace Oxidace Tvrba disulfidvých můstků - cystin Takřka becný pchd Fter Text 10/6/

49 Psttranslační mdifikace Oxidace Mdifikace lysinu a prlinu v klagenu Vnik nekódvaných AK Fter Text 10/6/

50 Psttranslační mdifikace Oxidace Mdifikace lysinu a prlinu v klagenu Funkce askrbátu Fter Text 10/6/

51 Psttranslační mdifikace Vazba prstetických skupin Glyksylace glykprteiny Pměrně becná mdifikace Vazba N- (Asn) neb O-glyksidická (Ser, Thr) Hem vázán krdinační vazbu pmcí Fe 2+ na His (hemglbin) neb kvalentně pmcí vinylvých skupin na zbytky Cys (cytchrm c). Fter Text 10/6/

52 Psttranslační mdifikace Vazba prstetických skupin Fsfrylace Vratné mdifikace Kinasy a fsfatasy Regulační efekt Specificita Fter Text 10/6/

53 Psttranslační mdifikace Vazba prstetických skupin Fsfrylace Fsfrylasa glykgenu je regulvána fsfrylací (fsfrylasa kinasu) a defsfrylací (fsfatasu). Vazba fsfátu na Ser14 mění neaktivní fsfrylasu b (dimer) na aktivní fsfrylasu a (tetramer). Fter Text 10/6/

54 Psttranslační mdifikace Parciální hydrlýza Odštěpení veducí sekvence Prenzymy - zymgeny Úprava preprinsulinu Na insulin Fter Text 10/6/

55 Psttranslační mdifikace Transprt a úprava bílkvin Veducí sekvence - typy Fter Text 10/6/

56 Psttranslační mdifikace Skládání prteinů Správná knfrmace Náhdný (RNasa Anfinsen) x řízený prces Chaperny Fter Text 10/6/