VÝZNAM FUNKCE PROTEINŮ V MEDICÍNĚ



Podobné dokumenty
BUNĚČNÁ MOTILITA A MOLEKULÁRNÍ MOTORY

TRANSPORT PŘES MEMBRÁNY, MEMBRÁNOVÝ POTENCIÁL, OSMÓZA

VÝZNAM REGULACE APOPTÓZY V MEDICÍNĚ

Biologie buňky. systém schopný udržovat se a rozmnožovat

INTRACELULÁRNÍ SIGNALIZACE II

Přírodní polymery proteiny

USPOŘÁDEJTE HESLA PODLE PRAVDIVOSTI DO ŘÁDKŮ

*Ivana FELLNEROVÁ, PřF UP Olomouc*

BUŇEČNÝ CYKLUS A JEHO KONTROLA

Figure 3-23 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

BÍLKOVINY. V organismu se nedají nahradit jinými sloučeninami, jen jako zdroj energie je mohou nahradit sacharidy a lipidy.

Biosyntéza a degradace proteinů. Bruno Sopko

V organismu se bílkoviny nedají nahradit žádnými jinými sloučeninami, jen jako zdroj energie je mohou nahradit sacharidy a lipidy.

Biopolymery. struktura syntéza

Regulace metabolických drah na úrovni buňky

Mechanismy hormonální regulace metabolismu. Vladimíra Kvasnicová

Univerzita Karlova v Praze - 1. lékařská fakulta. Buňka. Ústav pro histologii a embryologii

PŘENOS SIGNÁLU DO BUŇKY, MEMBRÁNOVÉ RECEPTORY

REPLIKACE A REPARACE DNA

Interakce buněk s mezibuněčnou hmotou. B. Dvořánková

Bp1252 Biochemie. #11 Biochemie svalů

Bílkoviny a rostlinná buňka

Regulace enzymové aktivity

Buněčný cyklus. Replikace DNA a dělení buňky

Biologie buňky. proteiny, nukleové kyseliny, procesy genom, architekura,funkce, mitoza, buněčná smrt, kmenové buňky, diferenciace

Intermediární metabolismus. Vladimíra Kvasnicová

BUNĚČNÁ TRANSFORMACE A NÁDOROVÉ BUŇKY

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

IMUNOCYTOCHEMICKÁ METODA JEJÍ PRINCIP A VYUŽITÍ V LABORATOŘI

Univerzita Karlova v Praze, 1. lékařská fakulta

Bílkoviny. Bílkoviny. Bílkoviny Jsou

B9, 2015/2016, I. Literák, V. Oravcová CYTOSKELETÁLNÍ PRINCIP BUŇKY

strukturní (součástmi buněčných struktur) metabolická (realizují b. metabolizmus) informační (jako signály či receptory signálů)

NEMEMBRÁNOVÉ ORGANELY. Ribosomy Centrioly (jadérko) Cytoskelet: aktinová filamenta (mikrofilamenta) intermediární filamenta mikrotubuly

Lodish et al, Molecular Cell Biology, 4-6 vydání Alberts et al, Molecular Biology of the Cell, 4 vydání

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

BÍLKOVINY R 2. sféroproteiny (globulární bílkoviny): - rozpustné ve vodě, globulární struktura - odlišné funkce (zásobní, protilátky, enzymy,...

Současná formulace: Buňka je minimální jednotka, která vykazuje všechny znaky živých soustav

Bílkoviny - proteiny

Typy molekul, látek a jejich vazeb v organismech

8. Polysacharidy, glykoproteiny a proteoglykany

Struktura a funkce biomakromolekul

Molekulární mechanismy řídící expresi proteinů

Bílkoviny příručka pro učitele. Obecné informace:

5. Proteiny. Peptidy. Struktura proteinů. Primární struktura proteinů. Sekundární struktura proteinů

Glykolýza Glukoneogeneze Regulace. Alice Skoumalová

Tomáš Kuˇ. cera. Ústav lékaˇrské chemie a klinické biochemie 2. lékaˇrská fakulta, Univerzita Karlova v Praze.

Aminokyseliny, struktura a vlastnosti bílkovin. doc. Jana Novotná 2 LF UK Ústav lékařské chemie a klinické biochemie

PROTEINY. Biochemický ústav LF MU (H.P.)

Aminokyseliny, proteiny, enzymologie

Genomické databáze. Shlukování proteinových sekvencí. Ivana Rudolfová. školitel: doc. Ing. Jaroslav Zendulka, CSc.

Testové úlohy aminokyseliny, proteiny. post test

Regulace enzymových aktivit

STRUKTURNÍ SKUPINY ADHEZIVNÍCH MOLEKUL

ENZYMY. RNDr. Lucie Koláčná, Ph.D.

Publikováno z 2. lékařská fakulta Univerzity Karlovy v Praze (

KLASIFIKACE proteinů z hlediska TVARU. KLASIFIKACE proteinů z hlediska FUNKCE. Z hlediska TVARU molekuly dělíme proteiny na globulární a fibrilární.

Toxikologie PřF UK, ZS 2016/ Toxikodynamika I.

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/

Apoptóza Onkogeny. Srbová Martina

Biologie buňky. proteiny, nukleové kyseliny, procesy genom, architekura (membrána), funkce mitoza, buněčná smrt, kmenové buňky, diferenciace

Kosterní svalstvo tlustých a tenkých filament

Struktura a funkce biomakromolekul

Struktura a funkce biomakromolekul KBC/BPOL

Buněčný cyklus a molekulární mechanismy onkogeneze

Přírodní polymery. struktura syntéza

PŘENOS SIGNÁLU V BUŇCE. Nela Pavlíková

Struktura a funkce biomakromolekul KBC/BPOL

Přeměna chemické energie v mechanickou

1. Napište strukturní vzorce aminokyselin D a Y a vzorce adenosinu a thyminu

Fyziologie AUTOFAGIE. MUDr. JAN VARADY KARIM FNO

Úvod do molekulární biologie

Buněčné jádro a viry

- je nejmenší jednotkou živého organismu schopnou nezávislé existence (metabolismus, pohyb,růst, rozmnožování, dědičnost = schopnost buněčného dělení)

STRUKTURA PROTEINŮ

PREZENTACE ANTIGENU A REGULACE NA ÚROVNI Th (A DALŠÍCH) LYMFOCYTŮ PREZENTACE ANTIGENU

Aminokyseliny, peptidy a bílkoviny

Biochemie I 2016/2017. Makromolekuly buňky. František Škanta

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

aminokyseliny a proteiny

Intracelulární Ca 2+ signalizace

Mitochondrie Buněčné transporty Cytoskelet

BÍLKOVINY = PROTEINY Polymery aminokyselin propojených peptidovou vazbou

The cell biology of rabies virus: using stealth to reach the brain

DUM č. 1 v sadě. 37. Bi-2 Cytologie, molekulární biologie a genetika

Fyziologie svalové činnosti. MUDr. Jiří Vrána

VÝZNAM FYZIOLOGICKÉ OBNOVY BUNĚK V MEDICÍNĚ

BÍLKOVINY VE VÝŽIVĚ ČLOVĚKA A ZPRACOVÁNÍ MLÉKA U3V Mgr. Dana Tkadlecová

Odbourávání a syntéza glukózy

Enzymy faktory ovlivňující jejich účinek

Vymezení biochemie moderní vědní obor, který chemickými metodami zkoumá biologické děje (bios = řecky život) spojuje chemii s biologií poznatky velmi

VAKUOLA. membránou ohraničený váček membrána se nazývá tonoplast. běžná u rostlin, zvířata specializované funkce či její nepřítomnost

1) Vznik vyšších proteinových struktur 2) Nekovalentní vazby v polypeptidovém řetězci 3) Sbalování proteinů pomocí chaperonů 4) Vlastnosti a funkce

BÍLKOVINY A SACHARIDY

Hořčík. Příjem, metabolismus, funkce, projevy nedostatku

Epitely a jejich variace

d) Kanály e) Přenašeče a co-transportéry, mediátory difúze a sekundární aktivní transport f) Intracelulární transport proteinů

Bílkoviny. Charakteristika a význam Aminokyseliny Peptidy Struktura bílkovin Významné bílkoviny

Transkript:

FUNKCE PROTEINŮ 1

VÝZNAM FUNKCE PROTEINŮ V MEDICÍNĚ Příklad: protein: dystrofin onemocnění: Duchenneova svalová dystrofie 2

3

4

FUNKCE PROTEINŮ: 1. Vztah struktury a funkce proteinů 2. Rodiny proteinů 3. Funkční polymery a komplexy proteinů 4. Vazby dalších molekul na proteiny 5. Regulace aktivity proteinu 6. Regulovaná degradace proteinů 7. Funkční typy proteinů 5

1. VZTAH STRUKTURY A FUNKCE PROTEINŮ: Struktura proteinu je definovaná na několika úrovních: 1. Primární struktura 2. Sekundární struktura 3. Terciální struktura 4. Kvartérní struktura (oligomer) [FIG.] 6

7

Tvar molekuly proteinu: Globulární proteiny Fibrilární proteiny Proteinová doména [FIG.] Disulfidové můstky [FIG.] Chaperony Funkce proteinu vyplývá z jeho struktury. 8

9

Tvar molekuly proteinu: Globulární proteiny Fibrilární proteiny Proteinová doména [FIG.] Disulfidové můstky [FIG.] Chaperony Funkce proteinu vyplývá z jeho struktury. 10

11

Tvar molekuly proteinu: Globulární proteiny Fibrilární proteiny Proteinová doména [FIG.] Disulfidové můstky [FIG.] Chaperony Funkce proteinu vyplývá z jeho struktury. 12

2. RODINY PROTEINŮ: Zahrnují strukturně i funkčně podobné proteiny. [FIG.] 13

14

3. FUNKČNÍ POLYMERY A KOMPLEXY PROTEINŮ: Schopnost molekul proteinů pro samouspořádávání. [FIG.] Asociace do velkých polymerů a formování různých struktur: Filamenta (aktin, elastin) [FIG.] [FIG.] Tubuly (mikrotubuly) [FIG.] Ploché útvary (membránové proteiny) Schránky (virové kapsidy) [FIG.] Proteinové komplexy (různé proteiny, další typy molekul) [FIG.] 15

16

3. FUNKČNÍ POLYMERY A KOMPLEXY PROTEINŮ: Schopnost molekul proteinů pro samouspořádávání. [FIG.] Asociace do velkých polymerů a formování různých struktur: Filamenta (aktin, elastin) [FIG.] [FIG.] Tubuly (mikrotubuly) [FIG.] Ploché útvary (membránové proteiny) Schránky (virové kapsidy) [FIG.] Proteinové komplexy (různé proteiny, další typy molekul) [FIG.] 17

18

19

3. FUNKČNÍ POLYMERY A KOMPLEXY PROTEINŮ: Schopnost molekul proteinů pro samouspořádávání. [FIG.] Asociace do velkých polymerů a formování různých struktur: Filamenta (aktin, elastin) [FIG.] [FIG.] Tubuly (mikrotubuly) [FIG.] Ploché útvary (membránové proteiny) Schránky (virové kapsidy) [FIG.] Proteinové komplexy (různé proteiny, další typy molekul) [FIG.] 20

21

3. FUNKČNÍ POLYMERY A KOMPLEXY PROTEINŮ: Schopnost molekul proteinů pro samouspořádávání. [FIG.] Asociace do velkých polymerů a formování různých struktur: Filamenta (aktin, elastin) [FIG.] [FIG.] Tubuly (mikrotubuly) [FIG.] Ploché útvary (membránové proteiny) Schránky (virové kapsidy) [FIG.] Proteinové komplexy (různé proteiny, další typy molekul) [FIG.] 22

23

3. FUNKČNÍ POLYMERY A KOMPLEXY PROTEINŮ: Schopnost molekul proteinů pro samouspořádávání. [FIG.] Asociace do velkých polymerů a formování různých struktur: Filamenta (aktin, elastin) [FIG.] [FIG.] Tubuly (mikrotubuly) [FIG.] Ploché útvary (membránové proteiny) Schránky (virové kapsidy) [FIG.] Proteinové komplexy (různé proteiny, další typy molekul) [FIG.] 24

25

4. VAZBA DALŠÍCH MOLEKUL NA PROTEINY: Ligandy: vazba ligandu je vysoce selektivní a souvisí přímo s funkcí proteinu: [FIG.] Vazba iontu/atomu: Ca 2+ (kalmodulin), Fe 3+ (transferin) Vazba malé molekuly: hem (hemoglobin), retinal (rhodopsin), sacharid (glykoproteiny), fosfát (fosforylované proteiny), GTP (GTP vázající proteiny) Vazba neproteinové makromolekuly: DNA (transkripční faktory) Vazba molekuly proteinu: proteinový substrát (enzym), proteinový antigen (protilátka) 26

27

4. VAZBA DALŠÍCH MOLEKUL NA PROTEINY: Ligandy: vazba ligandu je vysoce selektivní a souvisí přímo s funkcí proteinu: [FIG.] Vazba iontu/atomu: Ca 2+ (kalmodulin), Fe 3+ (transferin) Vazba malé molekuly: hem (hemoglobin), retinal (rhodopsin), sacharid (glykoproteiny), fosfát (fosforylované proteiny), GTP (GTP vázající proteiny) Vazba neproteinové makromolekuly: DNA (transkripční faktory) Vazba molekuly proteinu: proteinový substrát (enzym), proteinový antigen (protilátka) 28

5. REGULACE AKTIVITY PROTEINŮ: Allosterické molekuly Změna konformace změna aktivity Mechanismy regulace aktivity proteinů: Navázání iontu/atomu: IRP (iron regulatory protein) (Fe) Navázání malé molekuly: Glykosylace: glykoprotein Fosforylace: proteinkináza, fosfatáza [FIG.] Navázání GTP: GTP vázající proteiny Navázáni proteinu: cyklin dependentní kináza (cyklin) Proteolytické štěpení: insulin, kaspázy [FIG.] Regulace aktivity enzymů: Negativní regulace (zpětnovazebná inhibice) [FIG.] Pozitivní regulace 29

30

5. REGULACE AKTIVITY PROTEINŮ: Allosterické molekuly Změna konformace změna aktivity Mechanismy regulace aktivity proteinů: Navázání iontu/atomu: IRP (iron regulatory protein) (Fe) Navázání malé molekuly: Glykosylace: glykoprotein Fosforylace: proteinkináza, fosfatáza [FIG.] Navázání GTP: GTP vázající proteiny Navázáni proteinu: cyklin dependentní kináza (cyklin) Proteolytické štěpení: insulin, kaspázy [FIG.] Regulace aktivity enzymů: Negativní regulace (zpětnovazebná inhibice) [FIG.] Pozitivní regulace 31

32

5. REGULACE AKTIVITY PROTEINŮ: Allosterické molekuly Změna konformace změna aktivity Mechanismy regulace aktivity proteinů: Navázání iontu/atomu: IRP (iron regulatory protein) (Fe) Navázání malé molekuly: Glykosylace: glykoprotein Fosforylace: proteinkináza, fosfatáza [FIG.] Navázání GTP: GTP vázající proteiny Navázáni proteinu: cyklin dependentní kináza (cyklin) Proteolytické štěpení: insulin, kaspázy [FIG.] Regulace aktivity enzymů: Negativní regulace (zpětnovazebná inhibice) [FIG.] Pozitivní regulace 33

34

5. REGULACE AKTIVITY PROTEINŮ: Allosterické molekuly Změna konformace změna aktivity Mechanismy regulace aktivity proteinů: Navázání iontu/atomu: IRP (iron regulatory protein) (Fe) Navázání malé molekuly: Glykosylace: glykoprotein Fosforylace: proteinkináza, fosfatáza [FIG.] Navázání GTP: GTP vázající proteiny Navázáni proteinu: cyklin dependentní kináza (cyklin) Proteolytické štěpení: insulin, kaspázy [FIG.] Regulace aktivity enzymů: Negativní regulace (zpětnovazebná inhibice) [FIG.] Pozitivní regulace 35

6. REGULOVANÁ DEGRADACE PROTEINŮ: Enzymatická degradace: proteolýza, protéázy Proteazóm Ubiquitin [FIG.] 36

37

7. FUNKČNÍ TYPY PROTEINŮ: Strukturní proteiny: tubulin, keratin, aktin, kolagen Enzymy: proteinkináza C, DNA polymeráza δ, pepsin Pohybové proteiny (molekulární motory): myosin, kinesin, dynein Transportní proteiny: hemoglobin, transferin, albumin Zásobní proteiny: ferritin, kasein, ovalbumin Signální proteiny: insulin, EGF, erythropoietin Receptorové proteiny: rhodopsin, insulinový receptor, EGF receptor Regulační proteiny: chaperony, transkripční faktory, cykliny Protilátky Ostatní proteiny se zvláštní funkcí: např. GFP (green fluorescent protein) 38

LITERATURA: Alberts B. et al.: Základy buněčné biologie. Espero Publishing. Ústí nad Labem, pp. 132-182 & 233-234, 1998. Alberts B. et al.: Essential Cell Biology. Garland Science. New York and London, pp. 119157 & 258259, 2010. 39