G. Licini, Università di Padova. La riproduzione a fini commerciali è vietata

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1 Ammino acidi Composto che contiene una funziome acida e amminica. Usualmente però con amminoacidi si intendono gli alfa- amminoacidi. Tra questi composti ve ne sono 20 che vengono definiti geneticamente codificati o proteinogenici G. Licini, Università di Padova. La riproduzione a fini commerciali è vietata 1 2

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3 Alfa-amminoammino acidi: Composti Chirali: Serie sterica L 5 Amminoacidi sono in forma zwitterionica a ph neutro: 6

4 7 Grado di protonazione di un amminoacido in funzione del ph ph = pka + log[a - ]/[AH] Se il valore di pka del gruppo funzionale è inferiore al ph della soluzione, quel gruppo esisterà principalmente nella forma deprotonata (base) Se il valore di pka del gruppo funzionale è maggiore al ph della soluzione, quel gruppo esisterà principalmente nella forma protonata (acido) Se il valore di pka del gruppo funzionale è uguale al ph della soluzione, la forma acida e basica del gruppo saranno in rapporto 1:1 8

5 Che forma ionica mi aspetto abbia la cisteina a ph=8.2? 9 Classificazione degli amminoacidi in base alle proprietà delle catene laterali Classificazione Non polare Aromatico Ciclico Acido Basico Polare (neutro) Amino Acido Ala, Val, Ile, Leu Phe, Trp, Tyr Pro Arg, Glu Arg, His, Lys Asn. Cys, Gln, Gly, Met, Ser, Thr 10

6 Ammino Acidi non naturali: sintesi 11 Sintesi di Stecker 12

7 Idrolisi acida del nitrile porta all amminoacido 13 Sintesi ammino acidi via Sostituzione possibile polialchilazione Sintesi di Gabriel Potassio ftalammide 14

8 Sintesi ammino acidi via Sostituzione con azide Come preparereste i seguenti ammino acidi via reazione di sostituzione? Isoleucina p-metossifenilalanina 15 Gruppi protettori per gli ammino acidi (funzione amminica) 16

9 Boc-ammino acidi - Deprotezione L acido carbammico è instabile e decompone liberando l ammina Così come il carbocatione terziario che libera isobutene 18

10 Rimozione del gruppo carbobenzossi via idrogenolisi L acido carbammico decompone liberando CO 2 e l ammina 19 Protezione funzione acida Generalmente viene fatta come estere (t-butil estere). Le condizioni di rimozione dei due gruppi protettori devono però essere diverse (ortogonali) Questo cale anche per le eventuali funzioni presenti nelle catene laterali Proporre un meccanismo per l idrolisi di un terz-butil estere con acido trifluoro acetico 20

11 Sintesi di peptidi Poliammidi (Nylon 6) 21 Condensazione di amminoacidi 22

12 Sintesi di un peptide 23 24

13 Catene peptidiche Per convenzione la catena si scrive partendo dal gruppo N terminale, utilizzando le strutture a zig-zag, zag, o le abbreviazioni a tre o una lettera 25 Sintesi di Ser-Ala protezione selettiva 26

14 Sintesi di Ser-Ala sintesi ammide 27 Sintesi di Ser-Ala sintesi ammide 28

15 Sintesi di Ser-Ala deprotezione gruppi protettori 29 Sintesi di peptidi: procedura automatizzata 30

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17 Sintesi automatizzata dei peptidi stacco dalla resina 33 Determinazione della sequenza amminoacidica di un peptide Degradazione di Edman 34

18 35 L eterociclo viene estratto e riarrangia nella corrispondente N-feniltioidantoina che consente di identificare l amminoacido per confronto con campioni noti Si inietta in un analizzatore di amminoacidi un polipeptide che opera una degradazione di Edman sequenziale. Si ottengono in sequenza i seguenti frammenti. Quale è la sequenza dei primi 4 aa del polipeptide incognito? 36

19 Legame ammidico 37 Legame ammidico della prolina 38

20 Struttura secondarie di una proteina Struttura a alfa-elica 39 Struttura a beta sheet 40

21 Struttura di un beta-turnturn La denaturazione di una struttura secondaria (rottura dei legami idrogeno) porta ad ottenere una conformazione random coil, che significa l assenza di struttura secondaria 41 Rappresentazione delle strutture secondarie Ribbon diagrams: beta sheets sono rappresentati da un nastro piatto, le alfa-eliche da una spirale 42

22 Struttura terziaria: forma complessiva creata dall unione delle strutture secondarie. collagene: proteina fibrosa mioglobina: proteina globulare 43 proteine che sono formate da più catene polipeptidiche possono avere anche una struttura quaternaria. Per esempio l emoglobina (composta da due coppie di catene identiche) 44

23 Legami covalenti tra ammino acidi di una proteina Possono formarso legami covalenti tra residui amminoacidici come legami imminici o ponti disolfuro Insulina ponti disolfuro intra e intercatena 45