H 3 N CH C OH + H N CH COO : R 1 H R H 3 N CH C N CH COO O H O. IL LEGAME PEPTIDICO (è un legame carboammidico)

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1 IL LEGAME PEPTIDI (è un egame carboammidico) ondensazione fra i gruppo α-arbossiico di un amminoacido e i α-amminico di un atro amminoacido R 1 R : È riasciata una moecoa di acqua Estremità -terminae R 1 R Estremità -terminae I gruppi α-amminico e α-carbossiico coinvoti ne egame peptidico non sono carichi

2 PETAPEPTIDE 5 residui amminoacidici egati da 4 egami peptidici ome sarà ionizzato i peptide a p 7.0? Quae sarà a sua carica netta? I QUALE ITERVALL DI p ADE IL SU pi? arica netta a p 7.0 = 0 I peptide è nea sua forma zwitterionica. Quindi i suo pi avrà vaori vicini a 7.0

3 Le proprietà ioniche di un peptide dipendono dao stato di ionizzazione, ad un dato p, dee catene aterai degi amminoacidi che o compongono. Es.: scrivere a struttura de tripeptide Ser-ys-Gu, indicando i suo stato di ionizzazione a p pka pka R1 8.2 S pka R2 4.2 In souzione a p 7.0: carica netta de peptide -1 Significa che i peptide avrà un punto isoeettrico acido -1 pka 1 2.0

4 arica netta de peptide in souzione a p 1.0? +1 p 1 è inferiore a tutti i pka de peptide: i gruppi saranno prevaentemente protonati +1 pka arica netta de peptide in souzione a p 12.0? -3 p 12 è superiore a tutti i pka de peptide: i gruppi saranno prevaentemente deprotonati pka R2 4.2 pka R1 8.2 S pka S

5 PEPTIDI DI IMPRTAZA BILGIA, esempio de gutatione Moti ormoni sono peptidi: (ossitocina, vasopressina) Encefaine: pentapeptidi anagesici naturai Moti peptidi sono tossine: veeni di serpenti, funghi o prodotte da batteri. Diversi antibiotici sono peptidi. Gutatione (GS): tripeptide, sequestra agenti ossidanti, protegge e ceue da danni causati da eevate concentrazioni di perossidi, ha un importantissima azione intra- e extra-ceuare di difesa dao stress ossidativo Legame isopeptido fra i γ- de gutammato e α- 2 dea cisteina α β γ GLUTATIE (GS) ridotto

6 Dimerizza per ossidazione 2e, 2 + GLUTATIE (GSSG) SSIDAT

7 IL REDX DEL GLUTATIE anione superossido Enzimi che partecipano a cico: SD = superossido dismutasi AT = cataasi GPx = gutatione perossidasi GR = gutatione reduttasi G6PD = gucosio 6-fosfato deidrogenasi 2x La gutatione perossidasi utiizza i gutatione per rimuovere i perossidi, come 2 2, > 2 2 è ridotta ad 2 a spese de GS che si ossida a GSSG > i GSSG viene riportato nea forma ridotta GS daa gutatione reduttasi che utiizza come agente ossidoriduttivo i ADP prodotto daa gucosio 6- fosfato-deidrogenasi

8 IMIA DEL LEGAME PEPTIDI α1.. α2 I egame peptidico: >> è un ibrido di risonanza >> ha parziae carattere di doppio egame, >> è impedita a ibera rotazione α1 -.. α1 + α2 δδ - δδ + α2 Densità eettronica intorno a egame peptidico I gruppo peptidico è poare giace su un piano chiamato PIA AMMIDI

9 LA FIGURAZIE DEL GRUPP PEPTIDI PU ESSERE TRAS IS Le due configurazioni non sono interconvertibii R α1 α2 R α1 α2 Più favorita Meno favorita a causa de ingombro sterico dee catene R attaccate ai due α In acuni casi (~6%), quando ne egame peptidico è coinvoto azoto in afa dea proina a configurazione de egame peptidico può essere cis In questo caso ingombro sterico è di poco superiore aa configurazione trans

10 Lo scheetro poipeptidico di una proteina è data da susseguirsi di gruppi peptidici, ognuno dei quai giace su un piano ammidico, tenuti insieme ai vertici dagi atomi di arbonio α. La rotazione è impedita intorno a egame peptidico È invece possibie intorno ai egami : α La rotazione può variare secondo un ampiezza massima di 180 in senso orario o antiorario e a catena poipeptidica può assumere un diverso tipo di avvogimento dipendentemente da grado di rotazione di questi 2 egami.

11 Ψ (psi) =Angoo di rotazione intorno a egame α. Φ (phi) = Angoo di rotazione intorno a egame α arbonio α R Le rotazioni Ψ e Φ sono imitate: Interferenza sterica fra gi atomi de gruppo peptidico Interferenza sterica fra gi atomi dee catene aterai (es.: proina, triptofano)

12 Struttura primaria: sequenza amminoacidica dea proteina Struttura terziaria: descrive i ripiegamento dea catena poipeptidica in una conformazione tridimensionae compatta e gobuare Struttura secondaria: organizzazione spaziae dea catena poipeptidica in strutture ocai e ripetitive Struttura quaternaria: descrive assembamento di 2 o + catene poipeptidiche in una proteina oigomerica

13 Strutture secondarie Le più comuni: α-eiche e β-fogietti α-elia La catena poipeptidica si avvoge, in modo regoare e ripetitivo, intorno ad un asse immaginario Estremità -terminae aratteristiche: Soitamente destrogire Passo (avanzamento per curva): 0,54 nm Per un giro competo de eica sono necessari da 3,5 >3,7 residui amminoacidici (3 unità - α - e 1 di un 4 residuo) Spazio occupato da ogni residuo: 0,15 nm Lunghezza: da 5 a 40 residui Estremità -terminae

14 atene aterai a esterno de ciindro de eica

15 LEGAMI IDRGE PERIDII: gni ossigeno carboniico (n) deo scheetro poipeptidico forma un egame con idrogeno ammidico de 4 residuo successivo in direzione -terminae (n + 4), in un α-eica tutti i gruppi e deo scheetro peptidico sono coinvoti in egami gni egame chiude un ansa contenente 13 atomi: ossigeno carboniico, 11 atomi deo scheetro e idrogeno ammidico >>>> ELIA

16 L afa-eica è stabiizzata da effetto UMULATIV di moti egami idrogeno ITRAATEA δ+ I gruppi = sono rivoti tutti verso estremità -terminae e i gruppi - verso estremità -terminae de eica. L intera eica è un dipoo: Tutti i gruppi peptidici mantengono a stessa poarità ungo eica e i egami sono tutti paraei a asse de eica. δ

17 La stabiità de afa-eica è infuenzata dae catene aterai dei residui amminoacidici che a costituiscono ALAIA (Aa) : catena R piccoa e neutra, residuo più comune. TIRSIA (Tyr), TRIPTFA (Trp), ARGIIA (Arg): catena R ingombrante, meno comuni. GLIIA (Gy): a catena R è un idrogeno, destabiizzante, nessun impedimento aa rotazione intorno a α. Si trovano aa fine o a inizio de eica. PRLIA (Pro): distrugge a conformazione destrorsa de eica, non può partecipare competamente ai egami idrogeno intracatena. on è consentita acuna rotazione intorno a egame α poiché fa parte di un aneo rigido. AMMIAIDI ARII: Gu, Asp, Lys, Arg. AA con a stessa carica sua catena aterae creano una distensione de eica per effetto di repusione. Stabiizzano i dipoo de eica quando presenti a estremità con carica opposta.

18 STRUTTURE β Fiamento β : catena poipeptidica distesa e disposta a fisarmonica (6 residui aa in media) α α α α α Fogietto β : più fiamenti β affiancati, stabiizzati da egami (da 2 a 15 fiamenti β), che possono appartenere a: 1) segmenti differenti dea stessa catena poipeptidica, spesso anche ocaizzati in regioni ontane dea sequenza proteica 2) catene poipeptidiche diverse. Si uniscono insieme quando a proteina assume a sua struttura terziaria definitiva.

19 Fogietto β paraeo: Legami distorti (Meno stabii) Fogietto β antiparaeo: più stabie

20 Strutture secondarie non ripetute ASE (LPS) e URVE (TURS) -ausano cambiamenti direzionai nea catena poipeptidica, connettendo e α-eiche o i fogietti β. - anno conformazioni imitate dagi angoi di egame Φ e Ψ - Permettono aa catena poipeptidica di ripiegarsi su stessa sino ad assumere una struttura tridimensionae più compessa. - Sono stabiizzate da egami idrogeno interni

21 ASE Residui idrofiici Presenti sua Superficie dea proteina, dove formano egami con 2 5 α-eiche unite da anse e curve 2 α-eiche e 4 fiamenti β uniti da anse e curve

22 URVE Piccoe anse contenenti sino a 5 residui amminoacidici Brusco cambiamento nea direzione dea catena urve più comuni: curve inverse o ripiegamenti β (β-turns) onnettono i fiamenti β in un fogietto β Tipo I e tipo II 4 residui aa Legami tra ossigeno carboniico de 1 residuo e idrogeno ammidico de 4 residuo ambiamento di direzione di 180 nea catena poipeptidica

23 2 residuo è spesso Pro in entrambi i tipi, soprattutto ne tipo I 3 residuo è Gy (favorisce un brusco cambiamento di direzione) Gicina α α Proina α ripiegamento β di TIP I ripiegamento β di TIP II