Proteine 1

5/27/2018 Proteine 1

1/219

Curs 3 16.10.2013

Clasificarea proteinelor

Structura proteinelor

Structura primar Proteine cu structura secundar

Keratina; Colagenul; Elastina Structura teriar

Structura cuaternar


2/219

Proteine

Compui macromoleculari

Sunt 10101012 tipuri de proteine n lumea vie


3/219

Clasificarea proteinelor


4/219

Dup compoziia chimic

proteinele simpleformate numai din aa (lizozimul, ribonucleaza).

proteinele conjugateconin grupri adiionale (prostetice)

hem(hemoglobina, mioglobina, citocromii, catalaza);

coenzimeprovenite din vitamine (succinat dehidrogenaza, transaminazele,lactat dehidrogenaza);

metale (feritina, ceruloplasmina);

acizi nucleici(ribozomii, nucleozomii);

lipide(chilomicroni, VLDL, LDL, HDL);

glucide(imunoglobulinele, colagen).


5/219

Clasificarea proteinelor dup mrime i

form Proteine globulare

uorsolubile n ap

intracelulare: hemoglobina, mioglobina, imunoglobulinele,

Proteine fibrilare

insolubile n ap

extracelulare, cu roluri de susinere: collagen, cheratin, miozin,

elastin.


6/219

Clasificarea proteinelor dup rol

structural: colagenul, elastina, keratina; catalitic(enzime): tripsina, chimotripsina, revers transcriptaza;

aprare:imunoglobulinele , interferonii

hormonal: insulina, glucagonul, parathormonul;

transport:

- albuminele serice (transport cationi, vitamine, metabolii)-hemoglobina (transport oxigen)

-transferina (transport fier)


7/219

Structura proteinelor

Organizare structural:

-structura primar;

-secundar;-teriar;

-cuaternar


8/219

a).Structura

primar

b).Structur

secundar

c).Structura

tertiar

d).Structura

cuaternar

-foaie pliat

Aminoacid

Legtur

Legturi de hidrogen-helix

Lasou

peptidic


9/219

Structura primar a proteinelor sau structuracovalent

Structura primar precizeaz:

-tipul;

-cantitatea;-secvena aa din molecul

H3N+

CH

R1

C N CH

R2

C N CH

R3

C

O

H

O

O

H


10/219

F. Sanger 1953 structura insulinei


11/219

Secvena aa din proteine este determinatgenetic

-fiecareaa proteinogen este codificat de una

sau mai multe secvene de trei nucleotide

numite codoni.


12/219


13/219


14/219

Este important s tim structura

primar a proteinelor ???


15/219

Determinarea secvenei de aa este important

pentru:

a.patologia molecular

anemia falciform rezult din nlocuirea

Gludin poziia 6 a lanului al HbcuVal


16/219

b.determinarea structurii tridimensionale


17/219

Structura tridimensional a moleculelor

proteice

se realizeaz structuracuenergia

minimdeterminat deinteracii

necovalente


18/219

Mioglobina i hemoglobina au fost primele

proteine pentru care s-a stabilit structura

tridimensional prin difracie cu raze X

In 1962 Perutz i Kendrew au primit premiul

Nobel pentru aceast realizare

Sunt reprezentate zonele de helix igruparea prostetic numit Hem


19/219


20/219

Cine determin realizarea structurii

secundare i teriare a proteinelor???

-axul cateneipolipeptidice i cele

-20 de tipuri de radicalilegai la C


21/219

Structura secundara proteinelor se refer la

aranjamentul spaial al axului cateneipolipeptidice

H3

N+

CH

R1

C N CH

R2

C N CH

R3

C

O

H

O

O

H


22/219


23/219

Care este conformaia cea mai stabil?

cea n care se realizeazcel mai mare

numr de puni de hidrogen ntre gruprile

NH- i CO- care aparin diferitelor

grupri peptidice.

N H CO


24/219

Paquling i Coreyau postulat 2 structuri secundare:

-elicea i structura


25/219

Structura -helix lanul din L-aa se rsucete n jurul

unui ax, la nivelul legturilor simple;

gruprile CO- i NH-devin adiacente stereochimic

iformez puni de hidrogen.

HN

N

C

C

C

C

C

C

C

N

N

N

N

N

NN

OO

O

O

O

O

OH

O

H

H

H

H


26/219

Caracteristicile helixului

elice dreapt;

distana ntre 2 aa pe vertical este 0,15 nm;

pasul elicei, este de 0,54 nmi cuprinde 3,6aa per pas;

diametrul eliceieste de 1,01 nm;

radicalii Rai tuturor aa sunt orientai spreexteriorul -helixului


27/219


28/219

RR

R

R

R

R

R

R

Atomii C ai resturilor

consecutive

aminoacidice

a)

b)

Catena polipeptidic

0.54 nm

3,6 aminoacizi

per tur


29/219

Structura se aflla proteinele fibrilare i globulare

Mioglobina,protein globular, conine 75% structur

Keratina, proteina fibrilar, conine aproape 100% structur


30/219

Structura -foaie pliat Toate legturile peptidice componente sunt implicate n

legturi de hidrogen care sunt perpendiculare pe axul

catenei.

Structura ,se refer la legturile de hidrogendintre punile peptidice din cadrul aceluiai lanpolipeptidic

Structura se refer la legturile de hidrogendintrepunile peptidice, care fac parte din lanuripolipeptidice diferite.


31/219

Tipuri de structuri structur cu lanuriantiparalele

N

N

N

N

N

H R

O

O

O

O

H RR

H R

H R

H

O

N

N

N

N

O

O

O

O

N

O

RH

R H

R H

R H

R H


32/219

Structurcu lanuriparalele

N

N

N

N

NH R

O

O

O

O

H RR

H R

HR

H

O

N

N

N

N

O

O

O

O

N

O

H

RH

RH

RH

RH

R


33/219


34/219

Structuraac de pr sau -turn prolina i glicinasunt aminoacizii cei mai rspndiin

cadrul acestei structuri

H2N

HOOC


35/219

Structura este n proporie de~100% n

fibroina din mtase;

Structurile conin ntre 2-12 catene

polipeptidice;

Fiecare caten conine pn la 15 resturi aa.


36/219

Structura proteinelor fibrilare

keratina, miozina, colagenul, elastina

Keratinase afln pr, unghii, piele

La mamifere:keratinele au structur n

proporie de ~ 100%

se afl cca. 30 variante de keratin

n funcie de esut


37/219

Structura primar

-au un coninut ridicat de Cys

-fiecare lan peptidic conine 7 aa care se repet

-n poziiile a i d predomin resturi nepolare

-pasul elicei n -helix este 0,51 nm

Structura secundar

dimer protofilament protofibrile microfibrile

macrofibrile

a) Dimer b) Protofilament c)Microfibril


38/219

~450A.

Protofibril

a) Dimer b) Protofilament c)Microfibril

CapeteN-terminale

CapeteC-terminale


39/219

Proprietile keratinelor

Keratinele pot fi:- cu coninut ridicat n sulf hard;

- cu coninut sczut n sulf soft

Legturile disulfurice pot fi rupte prin reducere cu

mercaptani.

Tratarea prului cu un agent oxidantrestabiletelegturile de sulf ntr-o conformaie nou

Colagenul


40/219

Colagenul.

este cea mai abundent protein fibroas

(~25% din masa proteinelor organismului uman)

este componentul major al esutului conjunctivdin oase, dini

cartilagii, tendoane, cornee i din matricea fibroas a pielii i vaselorde snge.

reprezint 90% din matricea organic a osului

prezint rezisten la traciune

pstreaz integritatea esuturilor n constituia crora intr.


41/219

Structura primar: (XY - Gly)n

glicina (33%)

prolina (10%)

hidroxiprolina i hidroxilizina doi aminoacizi atipici (proporie mic)

nu conine cistein

prolilhidroxilaza i respectiv lizilhidroxilazanprezena O2, a ionilor Fe2+i a vitaminei C catalizeaz hidroxilarea prolinei i

lizinei

Deficiena vitaminei C afecteaz hidroxilarea i, prin urmare,

obinerea unui colagen normal.


42/219

Structura secundar

trei lanuri polipeptidice,fiecare formnd cte o elice cu rsucire spre stnga,

se nfoar unul n jurul celuilalt

rezultnd untriplu helix(tropocolagen)

cu rsucire spre dreapta


43/219

pasul elicei din lanurile este9,3 (dincauza prolinei)

pasul triplei elice este de ~28


44/219

moleculele de tropocolagen se asociaz

formnd microfibrile


45/219

Secventa deaminoacizi - Gly - X - Y - Gly - X - Y -Gly - X - Y -

-helix

Triplu helix

Tropocolagen

Fibrila de colagen

Fibra de colagen


46/219

microfibrilele sunt stabilizate prin legturi

covalente ncruciatela care particip resturilede Lys i His

numrul legturilor ncruciate crete cuvrsta

microfibrilele se dispun n mod deosebit ndiverse organe


47/219

La mamifere: 19 varietide colagen

30 lanuri ,distincte genetic

cel mai rspndit este colagenul de tip I

[1 (I)]2. 2(I)


48/219


49/219

Colagenul, odat format, este relativ stabil metabolic;

Reinoire 6 luni piele, 2 luni muschi, 1 luna ficat

Degradarea colagenului este crescut n foame i n diferite

stri inflamatorii, enzime colagenaze

Producerea excesivde colagen are loc n ciroza hepatic


50/219

Elastina este cea mai important protein din esuturile care necesit

elasticitate (plmn, artere, unele ligamente elastice).

masiv in aorta

Spre deosebire de colagen:

nu conine hidroxilizin; conine ~30% Glicin, ~10% Prolin,

muli aa nepolari i o proporie foarte mic de hidroxiprolin

nu conine:

unitatea repetitiv (Gly-X-Y)-

triplul helix

carbohidrai


51/219

Este o singur varietate genetic de elastin;

Se sintetizeaz n fibroblati sub form de tropoelastinn

care cteva resturi de prolin sunt hidroxilate la

hidroxiprolin

Dup secreie n mediul extracelular formeaz agregate

insolubile extrem de stabile

cu un turnover lent


52/219

O scdere a cantitii de elastin se

nregistreaz n emfizemul pulmonar

Enzima elastaza


53/219

Fibronectinele,o familie de glicoproteine care se afl n

matrixul extracelular i n plasm

sunt dimeri (250 kDa) unii prin puni disulfurice;

au rol:

n interaciile dintre celule i membranele bazalesau

ntre diveri componeni ai matricei extracelulare i celule

n embriogenez

n meninerea integritii esuturilor n hemostaz


54/219

Fibronectinele stabilesc legturi cu alte proteine

conectnd:

proteine extracelulare (colagen, laminin)

mucopolizaharide (proteoglicani)

receptori membranari (integrine)

proteine intracelulare care formeaz citoscheletul(actin, vinculin)


55/219


56/219


57/219

Structuri supersecundare

In structura proteinelor globulare se combin

elemente de structur secundar

-helix-foaie pliat

secvene nerepetitive

Unitate Greek key -meander -barell


58/219


59/219

Resturile prolil,mpiedic rsucirea elicoidal a

lanurilor polipeptidice

Resturile glicil, confer lanurilor polipeptidice

flexibilitate

structuri de forma literei , formate din 6 pn la

16 resturi aminoacidice au rol n procesele biologice

de recunoatere.


60/219

Structura teriar a proteinelor

descrie mpachetarea lnului polipeptidic ca urmare a

interaciunilor necovalente dintre radicalii Rde la C

este dictat de structura primar

a).StructuraAminoacid


61/219

primar

b).Structursecundar

c).Structura

tertiar

d).Structura

cuaternar

-foaie pliat

Legtur

Legturi de hidrogen-helix

Lasou

peptidic

Tipuri de legturi necovalente dintre radicalii R


62/219

Tipuri de legturi necovalente dintre radicalii R

ai aa Legturi ionice

-ntre radicalii cu sarcin negativ (din Asp, Glu)

-radicalii cu sarcin pozitiv ( din Lys i Arg):

CO

CH

NH

CH2 COO-

CO

CH

NH

(CH2)4H3N+

Aspartil Lizil


63/219

Puni de hidrogen

ntre radicalii cu grupri:-alcoolice(din Ser, Thr)

-fenolice(din Tyr)

-amidice(din Gln iAsn):

CO

CH

NH

CH2 OH

CO

CH

NH

CH2O

H

Seril Seril


64/219

Interaciuni hidrofobe

ntre resturile aa nepolari ca Val, Leu, Ile,Phe, Ala:

CO

CH

NH

CH3

Alanil Valil

CO

CH

NH

CH

H3C

H3C


65/219

Legturi disulfurice

ntre resturi de Cys

CO

CHNH

CH2 S S

CO

CHNH

CH2

Cisteinil Cisteinil


66/219

Etape n mpturirea proteinei

Localizarea radicalilor n structura tridimensional a


67/219

Localizarea radicalilor n structura tridimensional a

proteinelor n funcie de polaritatea lor

Radicalii nepolaride la Val, Leu, Ile, Met iPhe ocupn cea mai mare parte interiorul proteinei, fiind lipsiide contactul cu apa

Radicalii polari, cu sarcin electric de la Arg, His, Lys,Asp i Glu sunt de obicei localizai la suprafaaproteinei n contact cu apa.

Gruprile polare nencrcate electricde la Ser, Thr,Asn, Gln i Tyr sunt de obicei la suprafaa proteinei darse pot localiza i n interiorul moleculei.


68/219

Titina = conectina codificat de gena TTN (363

exoni)

Este o protein gigant (varianta uman conine

34.350 amino acizi), Metionin-------Izoleucin

responsabil de elasticitatea musculaturii striate

func ioneaz ca un arc molecular

it serves as an adhesion template for the assembly

of contractile machinery in muscle cells


69/219


70/219

Mioglobina

protein globular

se afl n muchi

rezervor tisular de oxigen.

conine o parte proteicnumit globini o grupareneproteic denumit hem.

Hem


71/219

75% din lanul polipeptidicformeaz -helix

Lanul polipeptidic cuprinde 8

segmente elicoidale(denumite A, B, C, .H)

Prolina se afln 4 puncte determinare a elicelor

F

HA

E G

B

C

D


72/219

Neuroglobina

-a fost identificatn anul 2000 caprotein implicatn homeostaziacelular a oxigenului

-n 2003 s-a stabilit structuratridimensional 3D a neuroglobinei

umane


73/219


74/219

Neuroglobina

Este hemoprotein intracelularexprimatn:

sistemul nervos central i periferic

lichidul cerebrospinal

retin i

esuturi endocrine

Monomer care leag reversibil oxigen, mult

mai puternic dect Hb

-furnizeaz protecia creierului n condiii dehipoxie sau ischemie


75/219

Structura cuaternar

proteine oligomere, sunt alctuite din maimulte lanuri peptidice, numite protomeri

protomeriprezint fiecare structura saprimar, secundar i teriar.

+

Asamblarea protomerilor, structura cuaternar, sereali ea n mai prin fore slabe neco alente


76/219

realizeaz numai prin fore slabe necovalente

Complementaritatea suprafeelor de contactasigurun grad nalt de specificitate structurilorcuaternare

+


77/219

Proteina Masa proteineiKdaltoni

Numrprotomeri

Masa protomerilorKdaltoni


78/219

Creatin kinaza 80 2 40

Miozina 468 2 212

Lactat dehidrogenaza 150 4 35

Glicogen fosforilaza 270 4 92,5

Hemoglobina 64,5 4 16

Ceruloplasmina 151 8 18

Glutamin sintetaza 592 12 48,5


79/219

Importana structurii cuaternare

Structura cuaternarpermite reglarea activitiiproteinelor

Defectele pot fi reparate prin simpla nlocuire asubunitii

aperonii moleculari


80/219

aperonii moleculari sunt proteine care:

favorizeazmpturirea corect a proteinelor;

permit proteinelor greit mpachetate s serearanjeze n forma lor

nativ;

faciliteaz transportul proteinelor prin membrane

aperonii = proteine de oc termic (Hsp) deoarece viteza lor de

sintez crete cu creterea temperaturii

Hsp 70, proteine cu masa molecular 70-kD i aperonine,

proteine mari cu multe subuniti.

Impturirea greit a proteinelor


81/219

Impturirea greit a proteinelor(protein misfolding)

Se asociaz cu amiloidozele i bolile prionice Amiloidozele

Cine determin impturirea greit a proteinelor?

se poate produce spontan sau poate fi determinat de o mutaiegenetic.

Membran

Precursorul

proteineiamiloid

Extracelular

Intracelular

Clivareenzimatic A

Amiloid

Clivareenzimatic

Agregarea spontan a

amiloidului cu formarea

fibrilelor de foi-pliate


82/219

Formarea plcii amiloid

B lil i i


83/219

Bolile prionice

Prionii sunt proteine implicate n maladii ca:

encefalopatia spongiform transmisibil

maladia Creutzfeldt Jakob la om

scrapie in sheep i

mad cow disease

Forma neinfecioas a prionilor este prezent n creierul mamiferelorfiziologic normale, pe suprafaa neuronilor i a celulelor gliale

Ea are aceiai structura primar cu proteina infecioas

P t i l t i i f i


84/219

Proteinnormal protein infecioastransformare determinat de modificarea

conformaiei tridimensionale

Agentul infecios este, o versiune modificat

a proteinei normale, care acioneaz catemplate pentru transformarea proteineinormale ntr-o form patogenic.


85/219

Modificarea conformatiei proteinei


86/219

Cresterea exponential a formei

infectate


87/219

PI proteine

Denaturare proteine


88/219


89/219

Curs 4 23.10.2013

Hemoproteine

Mioglobina

Hemoglobina; citocromii Proteine plasmatice

serumalbumine

globuline

H t i l


90/219

Hemoproteinele

proteine conjugate(hem + parte proteic):-hemoglobina;

-mioglobina;

-citocromii;

-diverse oxidaze i peroxidaze

Hem l


91/219

Hemul

Hem = grupare prostetic-conineFe2+i protoporfirina IX

Protoporfirina IX= compus tetrapirolic, cucaracter aromatic, cu urmtorii substitueni:

1, 3, 5, 8 grupri CH3(metil, M);

2, 4 grupri CH=CH2(vinil);6,7 grupri CH2-CH2-COOH (propionic, P)

M V


92/219

NH

HC

N

HCNH

CH

N

CH

M

V

M

P

P M

Protoporfirin IX

Protoporfirina leag coordinativ un ion de Fe2+f d h l


93/219

formnd hemul

Ionul feros din hem are cifra de coordinaie 6

Hemul este aezat n cavitatea hidrofob ahemoproteinelor

Mioglobina


94/219

Mioglobina

protein globular

se afl n muchi

rezervor tisular de oxigen

conine o parte proteicnumit globini ogrupare neproteic

denumit hem.

(87 prox 58 distal)

Hem


95/219

Legarea n mioglobinO


96/219

Legarea n mioglobin

leag reversibil un mol de

rol n depozitarea i dispersarea la niveltisular

2O

2O

Mb + O2 MbO2


97/219

N N

N N

Fe2+

His proximal

O=O His distal

Metmioglobin


98/219

Metmioglobin

Mbn care se afl Fe3+ nu poate lega O2

oxigenul este nlocuit cu o molecul de ap

hem din proteinepoate lega i:CO, NO, H2S

cu afinitate mult mai mare dect O2

Mb leag O2la presiunea mic a acestuia din


99/219

esuturi

Mitocondria

CO2 Mioglobin + O2Muschi

Snge

Plmn

Hemoglobin + CO2 Hemoglobin + O2

PO2=20 mm Hg

PO2=100mm Hg

CO2O2

Curba de oxigenare a Mb


100/219

Curba de oxigenare a Mb

Arc de hiperbol

P50 pentru Mb = 1 torr

20 40 60 80 100 120

Presiunea O2(mm Hg)

20

40

60

80

100

Saturare

cuO2

(%)

Mb


101/219

Hemoglobina


102/219

Hemoglobina

protein intracelular (eritrocite) Tetrameric (are structur cuaternar)

d culoarea sngelui

fiecare subunitate a Hb = hem+ globin,unde se leag oxigenul

hem din Mb hem din Hb

Structura hemoglobinei


103/219


protein oligomer

Locul de legare a

2,3-bisfosfogliceratului

a) b)

Hem


104/219

Specii moleculare de Hb


105/219

Specii moleculare de Hb

Hb A1 = Hb A2 = d Hb F = g Hb E = e

Rolul fiziologic al Hb


106/219

Rolul fiziologic al Hb

Hb transport

O2de la plmn la esuturi

CO2i protonii de la esuturi la plmn.

Curba de oxigenare ahemoglobinei


107/219

hemoglobinei.

Hb fixeaz 4molecule de O2

cooperativitate

Hb HbO2 Hb(O2)2 Hb(O2)3 Hb(O2)4 O

2 O

2

O2 O

2

Curba de oxigenare a Hb este o sigmoid


108/219

20 40 60 80 100 120

Presiunea O2(mm Hg)

20

40

60

80

100

Saturarecu

O2

(%)

Mioglobin

P50(Hb)

TesutPlmn

Hemoglobin (pH=7,4)

Valoarea P50pentru Hb

este de 26 mm Hg

Legarea O2la Hb

se face prin cooperativitate


109/219Strile conformaionaleT i R aleHb


110/219

Starea T - conformaia deoxiHb-interaciuni intracatenare i intercatenare;

-opt legturi ionice

Starea R - conformaia oxiHb

NH3+ COO-

NH3+

NH3+

NH3+

COO-

COO-

COO-

94 146

Asp

His

LysArg Asp

141 126 40

AspHis

146 94

12640 141

Lys Arg

Asp


111/219

CH

N

CH2

CHC

Histidina proximal

Fe2+

(F 8)

Planulprotoporfirinei

O2

CH

N

CH2

CHC

Fe2+

O

O

Forma THelix F


112/219

Fe

Planul protoporfirinei

Histidina proximal (F 8)

ValLeu

Leu

O2

Forma R

Factori care influeneaz eliberareaO2 de pe Hb:


113/219

O2de pe Hb:

-temperatura

-pH-ul

-presiunea CO2

-2,3-bisfosfogliceratul

Transportul CO2i efectul Bohr


114/219

efect Bohr

Eliberarea O2de ctreHb crete cu scderea

pH-ului i creterea presiunii pariale a CO2.


115/219

20 40 60 80 100 120Presiunea O2(mm Hg)

20

40

60

80

100

SaturarecuO2(

%) pH=7,6

pH=7,4

pH=7,2

Efectul Bohr, creterea afinitii Hb pentru O2, cu creterea pH-ului

Prin efectul Bohr Hb furnizeaz O2suplimentar


116/219

muchiului n contracie

muchiul n contracie, P


117/219

Transportul CO2la plmn:

15% din CO2 este transportat la plmn sub form

de carbamai

gruprile NH2ale aa terminali din lanurile Hb i a altor proteine,

leag CO2

forma T (deoxi) a Hb leag mai mult CO2dect forma R (oxi).

R NH2 R NH COO-

+ CO2 + H+

ion carbamat


118/219

85% din CO2este transportatn form de ion bicarbonatla plmn:

CO2+ H2O H2CO3anhidraza carbonic

H2

CO3

H++ HCO3

-

Plmn Snge Muschi


119/219

Plmn Snge Muschi

CO2+H2O CO2 HCO3-+H+ HCO3

-+H+ CO2 CO2+H2O

Hb HbH+ HbH+ Hb

HbO2 HbO2

Expirare

Respiratie

MbO2

O2O2

pO2=20 toripO2=100 tori

O2

Inspirare

H2O H2O

AC AC

Mb

Bisfosfogliceratul se leag la deoxi-Hb


120/219

g g

Se afl n eritrocite n raport molar 1:1 cu Hb micoreaz afinitatea Hb pentru O2 de 26 de ori

H

C

C

C O

O-

H O

H O

D-2,3-bisfosfoglicerat

PO32-

PO32-


121/219



122/219


protein oligomer

Locul de legare a


a) b)

Hem

His 143


123/219

Lys

82 His 2

NH3+

NH3+

His 2

His 143

Lys 82

BPG

Curba de oxigenare a hemoglobinein absena 2,3-bisfosfogliceratului


124/219

20 40 60 80 100 120

Presiunea O2(mm Hg)

20

40

60

80

100

SaturarecuO2

(%)

Cu 2,3-BPG

Fr 2,3-BPG

lanurile peptidice gdin Hb F nu leag 2,3-bisfosfogliceratulHematii de la ft


125/219

In prezena 2,3-bisfosfogliceratului Hb F are afinitate mai mare pentru oxigen

dect Hb matern.

20 40 60 80 100 120

Presiunea O2(mm Hg)

20

40

60

80

100

S

aturarecuO2

(%

)

Hematii de la mam

Hematii de la ft

O2 trece de la oxihemoglobinamatern la deoxihemoglobina

fetal


126/219

Hb transport NO, vasodilatator, la

celulele din pereii capilarelor tisulare

favoriznd eliberarea O2

Aspecte clinice


127/219

p

Glicozilarea Hb A1 n diabetul zaharat

-peste 12% din cantitatea total de Hb poate fi glicozilatn

diabet(NORMAL ~ 5%)

Hemoglobinopatiile(mutaiilen structura subunitilor

proteice):

-Hb Ssau anemia cu hematii n form de secerGlu 6 Val

-Thalasemiile sunt anemii hemolitice determinate de producerea

unor cantiti insuficiente de subunitii sau din hemoglobin.

Citocromii


128/219

transport electroni

Structura citocromului c


129/219In legtur cu Hb este corect afirmaia:


130/219

A. Hb leag 4 molecule de 2,3-bisfosfogliceratB. OxiHb i dezoxiHb au aceiai afinitate pentru

protoniC. Acidoza (scderea pH-ului) micoreaz

sigmoidicitatea curbei de saturare cu oxigen a HbD. Hb transport NO la celulele din pereii capilarelor

tisulare favoriznd eliberarea O2E. Afinitatea Hb pentru oxigen scade cu creterea

procentului de saturare cu oxigen a acesteia

Afirmaia corect att pentru mioglobin, ct


131/219

Afirmaia corectatt pentru mioglobin, cti pentru hemoglobineste:

A. Leag hemulntr-o cavitate hidrofil

B. Curba de saturare cu oxigen este influenat de variaia pH-ului mediului

C. Contine subuniti proteice legate covalent ntre ele

D. Leag bioxidul de carbon sub form de carbamino-derivai

E. Are o proporie foarte mare de structur ca structur secundar



132/219

g

protein oligomer

Locul de legare a


a) b)

Hem


133/219

Proteinele plasmatice


134/219

Concentraia proteinelorplasmatice7g/dl

Albumine 55 (%)

1-globuline 42-globuline 8-globuline 12g-globuline 16

Fibrinogen 200-400 mg/dl

g AlbLinia de start

Sensul de migrare

g

Albumine

Serumalbuminele


135/219

proteine sintetizate n ficat

Au pI = 5

La pH-ul fiziologic migreaz spre anod

avnd o ncrcare negativ

Menin presiunea coloid osmotic a plasmei


136/219

Sunt transportori: Hormoni vitamine Medicamente Cationi acizi grai liberi bilirubin

sistem tampon plasmatic


137/219

Globulinele


138/219

-globulinele care cuprind: -antiproteaza(antitripsina), apolipoproteina A;

-globulinele care cuprind: haptoglobina,

ceruloplasmina;

-globulinele care cuprind: transferina,apolipoproteina B, componentele C3i C4alecomplementului

g-globulinele care cuprind: anticorpii


139/219


140/219

Hipergamaglobulinemie policlonal (difuz)

-infecii bacteriene cronice-boli hepatice cronice

-boli autoimune


141/219

Hipergamaglobulinemii monoclonale (paraproteinemiile)Prolifereaz o singur clon de limfocite B Ig cu structur identic

(ex.proteine Bence - Jones)


142/219

Rspuns imediat determinat destres, inflamaie cauzat de infecii, distrucii tisulare, traume chirurgicale


143/219

Inflamaie cronic(endocardit bacterian, tuberculoz, poliartrita cronic, colagenoze=

(Proliferare plasmocite din mduv, ganglioni, splin)


144/219

Sindrom nefrotic

Sindrom nefrotic(pierdere de proteine pe cale renal)


145/219

Scad proteinele serice totale i extrem de accentuat proteinele cu mas mic

(albuminele, siderofilina, antitrombina III, componente 1), datoriteliminrii prin urin ca urmare a creterii permebilitii filtrului glomerular fa

de proteine

Cresc proteinele serice cu mas mare (2macroglobulina, fibrinogenul,

lipoproteinele i IgM) dei nu se elimin renal i au turnover rapid

Scderea concentraiei albuminelor serice duce la reducerea presiunii coloid

osmotice a plasmei (apariie edeme) fapt ce stimuleaz sinteza hepatic de proteine

inclusiv de albumine dar acestea se elimin renal

Crete colesterolul i lipemia


146/219

Hipogamaglobulinemia (sindromul deficienei de anticorpi)

-hipogamaglobulinemiile trectoare ale nou-nscuilor

-hipogamaglobulinemii: congenitale legate de sex(lips plasmocite, limfocite circulante normale)

de tip alimfocitar

(lips plasmocite, hipoplazie timus i esuturi limfatice)

-hipogamaglobulinemii c tigate (sindrom nefrotic, lezarea celulelor productoare)


147/219

Pierdere enteral de proteine eliminare proteine plasmatice n tractul digestiv

Lipsesc hipercolesterolemia i hiperlipemia

i globulinele nu cresc ca n nefroz


148/219

Curs 5 30 10 2013


149/219

Curs 5 30.10.2013

Imunoglobuline

Proteine cu rol n coagulare

Imunoglobulinele


150/219

Sunt proteine hidrosolubile

numiteanticorpi (Ac)

Loc de legareantigen


Lant usorV

LVL

CL

CL


151/219

COO- -

OOC

Lant

greu

VH

VH

CH 1

CH 1

Fab

CH 2

CH 2

CH 3

CH 3

COO--

OOC

Papaina Zon flexibil

Fc

Fab

V = Zone variabile

C = Zone constante

OHC CHO Zon de legare a complementului

Punti de sulf

In ce lichide biologice se afl ???


152/219

g

saliv,

lacrimi,

lapte matern,

majoritar n plasm;

nu pot traversa bariera hemato-encefalicsau filtrul renal.


153/219

Cine le produce ???

sunt elaborate de limfocite B (plasmocite)

n urma unui stimul antigenic;


154/219

Ce rol au ???

Ac + Ag

complexul Ag-Ac care blocheaz antigenul i

iniiaz procese care distrug antigenul

Funciile sistemului imun


155/219

recunoatere antigeni;

declanarea cilor pentru distrugerea

antigenilor

recunoaterea i distrugerea celulelor nonself


156/219

Care sunt celulele responsabile de

producerea anticorpilor ????

Limfocite


157/219

organele limfoide primare (timus i mduva

hematogen).

organele limfoide secundare (splin, ganglioni limfatici,amigdale)

limfocite circulante - aproximativ 25% din elementele

figurante albe


158/219

Ce rol are sistemul imunitar ???


159/219

Dup mecanism rspunsul imun poate fi:

Umoral mediat de limfocitele B

Celular mediat de limfocitele T

Rspunsul imun umoralse bazeaz pe producerea de Ig


160/219

pe p oduce ea de g

Mediat de limfocite B maturaten mduv

Antigen

Plasmocite

Diferentiere

proliferare Ig (Y)Limfocite B

Y


161/219

Rspunsul imun celular


162/219

Mediat de limfocite T maturate n timus

Receptorii limfocitelor T:

pot exista numai ca molecule ataate la suprafaa limfocitelor T;

recunosc numai epitopii rezultai din procesarea antigenelor nativei

care au fost expui la suprafaa celulelor prezentatoare de antigen

(macrofage, monocite, limfocite B, celule dendritice)n conjuncie cu

moleculele MHC II (complexul major de histocompatibilitate).


163/219

Limfocitele T

-celule T killer

-celule T helper

-celule Tsupresoare


164/219


165/219


166/219


167/219


168/219

Antigeni


169/219

antigeni= orice substan exo- sau

endogen

capabil s declaneze un rspuns imun.


170/219

In ce const declanarea unui rspuns imun???

stimularea producerii de Ac sau receptori celularicare se pot cupla specific cu Ag inductor.

Proprietile antigenelor


171/219

Imunogenitatea = Ag determin organismul sproducun rspuns;

Ce presupune rspunsul imun:-selecia clonal (clon = o populaie de celuleidentice);

-activarea metabolic a clonei;

-expansiunea clonal


172/219

Imunogenicitate

Antigen

Plasmocite

Diferentiereproliferare

Ig (Y)Limfocite B

Y

Specificitatea


173/219

Ag induce sinteza de Ac care se combin

doar cu Ag care au indus rspunsul

Care sunt componentele

macromoleculei antigenice ???


174/219

macromoleculei antigenice ???


175/219

Ag complet:

component haptenic i

componenta purttoare


176/219

determinani antigenici sau epitopi=locul specific de pe antigen la care se leag

anticorpul

pe suprafaa unui antigen pot exista 10pn la 1000 determinani antigenici

Antigenele pot fi: imunogene sau complete

-declanaz rspuns imun


177/219

-declanaz rspuns imun

-reacioneaz specific cu produsele rezultate haptene sau Ag incomplete

-greutate molecular mic

-reacioneaz cu Ig specifice

-nu pot iniia un rspuns imun umoral tradusprin producie de anticorpi, dect cuplate cu o

macromolecul purttoare.

Condiii de antigenicitate


178/219

s fie non-self s aib o greutate molecular mai

mare de 10.000 dal

s aib conformaie spaial stabil structura chimic s fie ct mai

complex

Clase de antigene


179/219

Proteinele sunt cele mai puternic antigenice

Glucidele i lipidele pot deveni antigene numailegate de proteine.

Acizii nucleicisunt slab antigenici.

Structura anticorpilor


180/219

Anticorpii sunt tetrameri cu formula molecular

H2L2

-dou lanuri grele identice H (heavy)-dou lanuri uoare identice L (light)



Lant usor

V

VL VL

CL

CL


181/219

COO- -

OOC

Lant

greu

VH

VH

CH 1

CH 1

Fab

CH 2

CH 2

CH 3

CH 3

COO--

OOC

Papaina Zon flexibil

Fc

Fab

V = Zone variabile

C = Zone constante

OHC CHO Zon de legare a complementului

Punti de sulf

Funciile imunoglobulinelor


182/219

recunosc Ag i se combin cu el

O molecul tetrameric de Ig este bivalent

Ag + Ac Ag - Ac


183/219

Clasele de anticorpi

IgG cu lanuri grele de tip ; i lanuri uoare sau k


184/219

IgG cu lanuri grele de tip g; i lanuri uoare l sau k IgA cu lanuri grele de tip ; i lanuri uoare l sau k

IgM cu lanuri grele de tip m;i lanuri uoare l sau k

IgDcu lanuri grele de tipd; i lanuri uoare l sau k IgE cu lanuri grele de tipe; i lanuri uoare l sau k

Rolul anticorpilor


185/219

IgG-sunt monomeri bivaleni

-75-80% din Ig organismului

-traverseaz bariera placentar-IgG apar dup IgM i IgE

-se afl n snge, limf, lichide interstiiale

-se sintetizeaz n cantiti mari.

-activeaz complementul

IgA

pot fi monomerii dimeri


186/219

reprezint 15% din Ig organismului.

se afl n snge, n secreii i pe suprafaamucoaselor

IgA nu activeaz complementul.


187/219

IgM sunt pentameri cu cinci situsuri de legare a Ag


188/219

reprezint 3% din Ig organismului.

se gsesc predominant intravascular (80%).

pot traversa bariera vascular alterat, aprndn focarele inflamatorii.

nu se transmit transplacentar, dar apar nconcentraii reduse n colostru i secreii.

IgM intervin dup IgE, dar naintea IgG.


189/219

IgE


190/219

sunt monomeri, suntbivalente. se mai numesc reagine.

IgE sunt circulante sau fixate la suprafaa

mastocitelor, avnd rol n strile dehipersensibilitate de tip anafilactic.

Dup imunizare, sunt primii anticorpi care

apar (ntre ziua a 7-a i a 10-a). Nu activeaz complementul.

IgD


191/219

sunt monomeri, sunt bivalente. reprezint 0,2% din totalul Ig serice.

IgD se afl pe suprafaa limfocitelor B, n

structura receptorilor.

n legtur cu hepatenele sunt corecte afirmaiile:


192/219

A.Sunt macromoleculeB.Pot funciona ca antigenecomplete

C.Legate covalent de o macromolecul pot funciona

ca determinani antigeniciD.Se leag puternic de anticorpii specifici

E.Nu acioneaz niciodat ca determinani antigenici

Care dintre afirmaiile de mai jos n legturcu imunoglobulinele nu sunt corecte ?

A L ti l i f i t


193/219

A. Legarea antigenului se face printr-undomeniu situat la capetele carboxi-terminaleB. Migreaz electroforetic cu fraciunea gama aglobulinelor plasmatice

C. Leag antigenul prin legturi covalenteD. Contine legaturi disulfurice intre lanturile detip H

E. Pot functiona ca receptori de membran ailimfocitelor B, pentru antigeni nativi


194/219

Proteine implicate n coagularea

sngelui.


195/219

Coagularea sngelui este o component ahemostazei care implic:

-vasoconstricie

-aderarea i activarea trombocitelor la

locul leziunii vasculare.


196/219

La coagulare particip componeni

plasmaticisau

tisulari.

Componenii cascadei de coagulare


197/219

Majoritatea sunt enzimecare se activeaz ncascad

se noteaz cu cifre Romane, de la I la XIII

(factorul VI nu exist)

sufixul aarat c factorul este activ.

ionii de Ca2+reprezint factorul IV


198/219

Factorii V i VIII nu sunt enzime

Factorul IIIsau factorul tisular este produs deendoteliul vascular

F III + Ca2+ activeazF VII


199/219

Se afl n snge, n form inactiv

de zimogeni

se activeaz prin proteoliz,

n cascad

Calea intrinsec

Calea extrinsec

Traum tisular

Factor tisular

Factor XII Factor XIIa

Kalikrein, Kininogen


200/219

Factor XI Factor XIa

Factor VIIa Factor VII

Factor IX Factor IXa

Factor X Factor Xa

VIIIa

VIII Factor X

Protrombina Trombin

II

V

Va

Fibrinogen Fibrin

I

Retea stabilizat de fibrin

Factor XIII

Factor XIIIa

Fibrinogenul


201/219

Factorul I al coagulrii

protein plasmatichidrosolubil

este precursorul fibrinei (Factorul Ia)

Concentraia plasmatic: 200-400 mg/dl

(2-3% din proteinemia total)

Structur

Este un hexamer (


202/219

Este un hexamer(ABg Lanurile Bi gau oligozaharide legate N-glicozidic

are 17 punidisulfurice

fibrinopeptidele A i B conin resturi de Glu i

Asp; n segmentul B se gsesc i resturi de tirozin sulfatat.

Fibrinopeptidul A

Fibrinopeptidul B


203/219

Fibrinopeptidul BLantul A

Lantul BLantulg

-COO- -NH3+ -COO-

47,5 nm

Transformarea fibrinogen-fibrin

Fibrinogen

H O


204/219

H2O

Fibrinopeptide

Monomer de fibrin

Agregare

Chiag moale de fibrin

Factor XIIIa (transamidaz)

Chiag stabil de fibrin

2.Legtura:


205/219

A.Se formeaz sub influena F-XIIIa

B.Este o legatur ntre un rest de Lys i un rest de Gln

C.Se formeaz ntre lanurile L i H ale imunoglobulinelor

D.Se formeaz ntre lanurile alfa i beta din hemoglobin

E.Se formeaz ntre agregatele de fibrin


206/219

Protrombina(Factorul II)

i t ti t fi t


207/219

sintetizat n ficat

Captul N-terminal al protrombinei conine multe resturide acid glutamic carboxilat,

carboxilarea este un process dependent de prezena

vitaminei K

NH CH

R

CO NH CH

CH2

CO

CH

COO-

O-OC

CH2

COO-

CH

COO-

O-OC


208/219

Protrombin NH CH CO

CH2

2

Protrombin NH CH CO

CH2O2; CO2

CH3

R

OH

OH

CH3

R

O

O


209/219


210/219


211/219

Trombina


212/219

proteaz care activeaz un numr mare defactori din cascada de coagulare:

fibrinogen (factorul I);

factorul de stabilizare a fibrinei (factorul XIII);

factoru V;

factorul VIII;

factorul XI.

Reglarea procesului de coagulare


213/219

1. Inhibarea formrii chiagului

Natural

De ctre componeni plasmatici

inhibitorul cii extrinseci


214/219

inhibitorul cii extrinseci

antitrombina III

proteina C este o serin proteaz plasmatic,

dependent de vitamina K, activat de trombin, care

transform factorii activi VIIIa i Va n forme inactive

trombomodulina este o glicoprotein din endoteliul

vascular, care acioneaz ca receptor pentru


215/219

trombin

Complexul trombin-trombomodulin:

scade afinitatea trombinei pentru fibrinogen

crete afinitatea trombinei pentru proteina C

2.Degradarea chiagului (fibrinoliza). Plasminogenul este activat de:

urokinaza (activatorul plasminogenului din rinichi)


216/219

factorul tisular activator al plasminogenului(proteazeliberat de endoteliul vascular).

n contrast, 2-antitripsina, proteina plasmatic, se leag de plasminaactiv inhibnd fibrinoliza.

Plasminogen Plasmin

Cheag de fibrin Peptide solubile

Factor tisular

Urokinaza


217/219

Factorul tisular activator al plasminogenului

Streptokinaza

(o proteinaz bacterian cu activitatesimilar, sunt utilizate n clinic pentrudizolvarea chiagurilor formate n urma unor

afeciuni cardiace).

Homeostazia plachetar este meninut de:

Tromboxan A produs de plachetele activate care


218/219

Tromboxan A2produs de plachetele activate care

Promoveaz agregarea plachetelor Stimuleaz vasocostricia musculaturii netede

vasculare

Prostaciclina produs de celulele endoteliuluivascular

Inhib agregarea plachetar

Stimuleaz vazodilataia Efectul opus al TXA2iPGI2inhib formarea

trombilor la locul injuriei

Care dintre afirmatiile de mai jos, referitoare la

fibrinogen, sunt corecte ?

A. Este necesar transformrii protrombinei in


219/219

p

trombinB. La pH fiziologic, molecula este ncrcat

negativ

C. Nu prezint structur cuaternarD. Are solubilitate n ap mai mic dect fibrina,

ntruct are masa molecular mare

Proteine 1

Documents

Transcript of Proteine 1