Metalotioneiny to niskocząsteczkowe białka bogate w reszty cysteinowe, zdolne do wiązania metali ciężkich. Reszty cysteinowe metalotioneiny odgrywają główną rolę w procesach fizjologicznych, tj. homeostaza pierwiastków niezbędnych do funkcjonowania komórek, unieszkodliwianie metali ciężkich oraz usuwanie wolnych rodników tlenowych. Poniżej zostały ukazane struktury metalotioneiny występującej u bakterii z rodzaju Cyanobacteria. Na ich podstawie odpowiedz na poniższe pytania.
Metalotioneiny to niskocząsteczkowe białka bogate w reszty cysteinowe, zdolne do wiązania metali ciężkich. Reszty cysteinowe metalotioneiny odgrywają główną rolę w procesach fizjologicznych, tj. homeostaza pierwiastków niezbędnych do funkcjonowania komórek, unieszkodliwianie metali ciężkich oraz usuwanie wolnych rodników tlenowych. Zapoznaj się z opisem struktury metalotioneiny występującej u bakterii z rodzaju Cyanobacteria. Na ich podstawie odpowiedz na poniższe pytania.
1
R1Qnr9ITAuX7f
Struktury metalotioneiny występującej u bakterii z rodzaju Cyanobacteria. Grafika przedstawia połączone ze sobą rzędy prostokątów z symbolami. Niektóre z nich opisano. 1. Aminokwasy łączą się z grupą karboksylową jednego aminokwasu i grupą aminową drugiego tworząc białka., 2. Metionina: na ilustracji jest wzór strukturalny, składa się między innymi z grupy metylowej, aminowej , OH, atomu tlenu i atomu siarki., 3. Treonina: na ilustracji jest wzór strukturalny, składa się między innymi z grupy metylowej, aminowej, dwóch grup OH oraz atomu tlenu., 4. Walina: na ilustracji jest wzór strukturalny, składa się między innymi z grupy aminowej, grupy OH, atomu tlenu oraz atomu wodoru., 5. Glutamina: na ilustracji jest wzór strukturalny, składa się między innymi z grupy aminowej, dwóch grup OH oraz dwóch atomów tlenu., 6. Lizyna: na ilustracji jest wzór strukturalny składa się między innymi z dwóch grup aminowych, grupy OH oraz atomu tlenu., 7. Cysteina: na ilustracji jest wzór strukturalny, składa się między innymi z jednej grupy aminowej, grupy tiolowej SH, grupy OH, atomu wodoru i atomu tlenu, we wzorze w nawiasie duża litera R., 8. Alanina: na ilustracji jest wzór strukturalny, składa się między innymi z grupy metylowej, aminowej, atomu tlenu oraz grupy OH., 9. Leucyna: na ilustracji jest wzór strukturalny, składa się między innymi z grupy aminowej, dwóch grup OH oraz atomu wodoru i atomu tlenu., 10. Seryna: na ilustracji jest wzór strukturalny składa się między innymi z grupy aminowej, dwóch grup metylowych, grupy OH i atomu tlenu., 11. Izoleucyna: na ilustracji jest wzór strukturalny, składa się między innymi z grupy aminowej, dwóch grup metylowych, grupy OH i atomu tlenu., 12. Histydyna: na ilustracji jest wzór strukturalny, składa się między innymi z grupy aminowej , grupy aminowej NH, grupy OH, atomu tlenu, azotu i wodoru., 13. Prolina: na ilustracji jest wzór strukturalny, składa się między innymi z grupy NH, grupy OH, atomu tlenu oraz atomu wodoru., 14. Asparagina: na ilustracji jest wzór strukturalny, składa się między innymi z grupy , dwóch grup OH, dwóch atomów tlenu oraz atomu wodoru., 15. Kwas asparaginowy: na ilustracji jest wzór strukturalny, składa się między innymi z grupy , dwóch grup OH, dwóch atomów tlenu oraz jednego atomu wodoru., 16. Glicyna: na ilustracji jest wzór strukturalny, składa się między innymi z grupy aminowej, grupy OH oraz atomu tlenu., 17. Kwas glutaminowy: na ilustracji jest wzór strukturalny, składa się między innymi z grupy aminowej, dwóch grup OH, dwóch atomów tlenu., 18. Tyrozyna: na ilustracji jest wzór strukturalny, składa się między innymi z grupy aminowej, dwóch grup OH, atomu tlenu oraz atomu wodoru.
Struktury metalotioneiny występującej u bakterii z rodzaju Cyanobacteria. Grafika przedstawia połączone ze sobą rzędy prostokątów z symbolami. Niektóre z nich opisano. 1. Aminokwasy łączą się z grupą karboksylową jednego aminokwasu i grupą aminową drugiego tworząc białka., 2. Metionina: na ilustracji jest wzór strukturalny, składa się między innymi z grupy metylowej, aminowej , OH, atomu tlenu i atomu siarki., 3. Treonina: na ilustracji jest wzór strukturalny, składa się między innymi z grupy metylowej, aminowej, dwóch grup OH oraz atomu tlenu., 4. Walina: na ilustracji jest wzór strukturalny, składa się między innymi z grupy aminowej, grupy OH, atomu tlenu oraz atomu wodoru., 5. Glutamina: na ilustracji jest wzór strukturalny, składa się między innymi z grupy aminowej, dwóch grup OH oraz dwóch atomów tlenu., 6. Lizyna: na ilustracji jest wzór strukturalny składa się między innymi z dwóch grup aminowych, grupy OH oraz atomu tlenu., 7. Cysteina: na ilustracji jest wzór strukturalny, składa się między innymi z jednej grupy aminowej, grupy tiolowej SH, grupy OH, atomu wodoru i atomu tlenu, we wzorze w nawiasie duża litera R., 8. Alanina: na ilustracji jest wzór strukturalny, składa się między innymi z grupy metylowej, aminowej, atomu tlenu oraz grupy OH., 9. Leucyna: na ilustracji jest wzór strukturalny, składa się między innymi z grupy aminowej, dwóch grup OH oraz atomu wodoru i atomu tlenu., 10. Seryna: na ilustracji jest wzór strukturalny składa się między innymi z grupy aminowej, dwóch grup metylowych, grupy OH i atomu tlenu., 11. Izoleucyna: na ilustracji jest wzór strukturalny, składa się między innymi z grupy aminowej, dwóch grup metylowych, grupy OH i atomu tlenu., 12. Histydyna: na ilustracji jest wzór strukturalny, składa się między innymi z grupy aminowej , grupy aminowej NH, grupy OH, atomu tlenu, azotu i wodoru., 13. Prolina: na ilustracji jest wzór strukturalny, składa się między innymi z grupy NH, grupy OH, atomu tlenu oraz atomu wodoru., 14. Asparagina: na ilustracji jest wzór strukturalny, składa się między innymi z grupy , dwóch grup OH, dwóch atomów tlenu oraz atomu wodoru., 15. Kwas asparaginowy: na ilustracji jest wzór strukturalny, składa się między innymi z grupy , dwóch grup OH, dwóch atomów tlenu oraz jednego atomu wodoru., 16. Glicyna: na ilustracji jest wzór strukturalny, składa się między innymi z grupy aminowej, grupy OH oraz atomu tlenu., 17. Kwas glutaminowy: na ilustracji jest wzór strukturalny, składa się między innymi z grupy aminowej, dwóch grup OH, dwóch atomów tlenu., 18. Tyrozyna: na ilustracji jest wzór strukturalny, składa się między innymi z grupy aminowej, dwóch grup OH, atomu tlenu oraz atomu wodoru.
Łańcuch aminokwasowy
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R1PfjIrNJb3pQ
Ilustracja trójwymiarowa przedstawiająca splątane wiązania, pomiędzy którymi znajdują się niebieskie kulki. Opisano: Wiązanie wodorowe. W tej strukturze białka ważną rolę w stabilizacji odgrywają wiązania wodorowe, czyli wiązanie pomiędzy wodorem z grupy aminowej (-N-H), a tlenem z grupy karboksylowej CO.
Ilustracja trójwymiarowa przedstawiająca splątane wiązania, pomiędzy którymi znajdują się niebieskie kulki. Opisano: Wiązanie wodorowe. W tej strukturze białka ważną rolę w stabilizacji odgrywają wiązania wodorowe, czyli wiązanie pomiędzy wodorem z grupy aminowej (-N-H), a tlenem z grupy karboksylowej CO.
Wiązania wodorowe
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Rwsciw1Ptb4za
Ilustracja trójwymiarowa przedstawiająca białko. Splątane łańcuch peptydowe, tworzące między innymi fragment helisy, pomiędzy łańcuchami znajdują się niebieskie kulki. Strukturę białka stabilizują obecne mostki disiarczkowe. 1. Mostki disiarczkowe Wiązanie to odgrywa ważną rolę w fałdowaniu i stabilizacji białek. Powstaje przez połączenie ze sobą dwóch grup tiolowych (-SH).
Ilustracja trójwymiarowa przedstawiająca białko. Splątane łańcuch peptydowe, tworzące między innymi fragment helisy, pomiędzy łańcuchami znajdują się niebieskie kulki. Strukturę białka stabilizują obecne mostki disiarczkowe. 1. Mostki disiarczkowe Wiązanie to odgrywa ważną rolę w fałdowaniu i stabilizacji białek. Powstaje przez połączenie ze sobą dwóch grup tiolowych (-SH).
Mostki disiarczkowe stabilizują strukturę białka.
Źródło: GroMar Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Reb3wVNu7xcIj
Ćwiczenie 1
Jaką zawartość procentową tego białka stanowią aminokwasy zawierające siarkę? Odpowiedź jest zaokrąglona do jedności. Możliwe odpowiedzi: 1. 23%, 2. 5%, 3. 18%, 4. 40%
RQNi8d30g2a4P
Ćwiczenie 2
Odpowiedz na pytania: 1. Co to są metalotioneiny?, 2. Co stanowi u nich strukturę pierwszorzędową?, 3. Co stanowi strukturę drugorzędową?, 4. Co stabilizuje strukturę trzecio- i czwartorzędową?
Odpowiedz na pytania: 1. Co to są metalotioneiny?, 2. Co stanowi u nich strukturę pierwszorzędową?, 3. Co stanowi strukturę drugorzędową?, 4. Co stabilizuje strukturę trzecio- i czwartorzędową?