domingo, 13 de noviembre de 2016

3.1 SECUENCIA DE AMINOACIDOS

1.4.1.1 Composición de aminoácidos, subunidades
El análisis secuencial sólo puede realizarse Una proteína pura. En primer lugar, la composición de aminoácidos Se determina después de la hidrólisis ácida.
El procedimiento (separación en un único intercambio catiónico Columna de resina y desarrollo de color Con reactivo de ninhidrina o fluorescamina) tiene Han sido normalizados y automatizados (aminoácido Analizadores). La figura 1.10 muestra un aminoácido típico Cromatograma ácido.
Como alternativa a estos métodos establecidos, La derivatización de los aminoácidos con la posterior Separación y detección de derivados Es posible (derivatización pre-columna). Varios Se pueden seleccionar reactivos de derivatización, tales como:
• 9 - Fluorenilmetilcloroformiato(FMOC, véase 1.2.4.2.1)
• Fenilisotiocianato (PITC, véase 1.2.4.2.3)
• Dimetilaminoazobencenosulfonilcloruro (DABS-Cl, véase 1.2.4.2.1)
• Dimetilaminonaftalensulfonilcloruro (DANS-Cl, véase 1.2.4.2.1)
• 7 - Fluoro - 4 - nitrobenzo - 2 - oxa - 1,3 – diazole (NBDF, véase 1.2.4.2.1)
• 7 - Cloro - 4 - nitrobenzo - 2 - oxa - 1,3 – diazol (NBDCl, véase 1.2.4.2.1)
• o-ftaldialdehído (OPA, véase 1.2.4.2.4)
También es necesario conocer el peso molecular De la proteína. Esto se determina por la columna de gel  Cromatografía, ultracentrifugación o SDSPAG Electroforesis. Además, es necesario Para determinar si la proteína es una sola Molécula o consta de un número de moléculas idénticas o Diferentes cadenas polipeptídicas (subunidades) asociadas A través de enlaces disulfuro o fuerzas no covalentes.
La disociación en subunidades puede lograrse Por un cambio en el pH, por modificación química de La proteína, tal como por succinilación, o con desnaturalización Agentes (urea, clorhidrato de guanidina, dodecil sulfato de sodio). Los enlaces disulfuro, que También se encuentran en proteínas que consisten Una cadena peptídica, se puede escindir por oxidación de Cistina a ácido cisteico o por reducción a cisteína Con posterior alquilación del grupo tiol (Véase 1.2.4.3.5) para evitar la reoxidación. Separación De las subunidades se logra por cromatografía o Métodos electroforéticos.

1.4.1.2 Grupos terminales
Los aminoácidos N-terminales pueden determinarse Por tratamiento de una proteína con l-fluoro-2,4- Dinitrobenceno (reactivo de Sanger, véase 1.2.4.2.2) o 5 - dimetilaminonaftaleno - 1 – sulfonilo (Cloruro de dansilo, véase 1.2.4.2.1). Otra posibilidad Es la reacción con cianato, seguida por Eliminación del aminoácido N-terminal en el Forma de hidantoína, y separación y recuperación Del aminoácido por escisión de la hidantoína (Véase 1.2.4.2.3). El aminoácido N - terminal (y La secuencia de aminoácidos próxima a la N-terminal) Es accesible por hidrólisis con aminopeptidasa, En cuyo caso debe recordarse que La tasa de hidrólisis depende del aminoácido Cadenas laterales y que los residuos de prolina no Escindido Se requiere un procedimiento especial El residuo N-terminal es acilado (N-formil- o N-acetilaminoácidos, o ácido piroglutámico).
La determinación de aminoácidos C-terminales es Posible mediante el procedimiento de hidrazinolisis Recomendado por Akabori:

El aminoácido C-terminal se separa luego de Las hidrazidas de aminoácidos, e. G, mediante un intercambio de cationes Resina, e identificado. Es posible marcar El aminoácido C-terminal a través de la titulación selectiva vía oxazolinona Los aminoácidos C-terminales pueden ser eliminados Enzimáticamente por la carboxipeptidasa A que Preferentemente escinde los aminoácidos con aromáticos Y grandes cadenas laterales alifáticas, carboxipeptidasa B, que cliva preferentemente la lisina, Arginina y aminoácidos con cadenas laterales neutras O carboxipeptidasa C que escinde con menos Especificidad pero escinde la prolina.

1.4.1.3 Hidrólisis parcial
Las cadenas peptídicas más largas suelen estar fragmentadas.
Los fragmentos se separan y analizan Individualmente para secuencias de aminoácidos. Selectivo Clivaje enzimático de los enlaces peptídicos Principalmente con tripsina, que Cliva exclusivamente los enlaces Lys-X- y Arg-X, Y quimotripsina, que escinde enlaces peptídicos Con menos especificidad (Tyr-X, Phe-X, Trp-X y Leu - X). El ataque enzimático puede ser influenciado Por modificación de la proteína. Por ejemplo, Acilación del grupo ε-amino de los límites de lisina Hidrólisis tríptica a Arg-X (véase 1.4.4.1.3 Y 1.4.4.1.4), mientras que la sustitución del grupo SH De un residuo de cisteína con un aminoetilo Grupo introduce una nueva posición de división Para la tripsina en la molécula "pseudolysine residuo"):

También adecuado para la hidrólisis enzimática específica De las cadenas peptídicas es la endoproteinasa Glu-C De Staphylococcus aureus V8. Cierra Glu- X (tampón de carbonato de amonio pH 7,8 o Tampón de acetato de amonio pH 4,0) así como Glu - X más enlaces Asp - X (tampón fosfato pH 7,8).
El método químico más importante para la Clivaje utiliza bromuro de cianógeno (BrCN) para Ataque Met-X-enlaces (Reacción 1.86).
La hidrólisis de proteínas con ácidos fuertes revela Una diferencia en las tasas de hidrólisis del péptido Enlaces dependiendo del lado de aminoácido adyacente cadena. Bonos que implican grupos amino de serina Y treonina son particularmente susceptibles a la hidrólisis.
Este efecto se debe a N → O-acilo a través de la oxazolina y posterior Hidrólisis de la unión éster:

La hidrólisis de proteínas con ácidos diluidos preferentemente Rompe los enlaces aspartil-X La separación de fragmentos peptídicos se logra mediante Gel y cromatografía en columna de intercambio iónico Utilizando un tampón volátil como eluyente (piridina, Acetato de morfolina) que se puede eliminar Por liofilización de las fracciones recogidas.
La separación de péptidos y proteínas por La HPLC de fase inversa ha adquirido gran importancia, Utilizando tampones volátiles mezclados con Disolventes orgánicos solubles en agua como fase.
La fragmentación de la proteína se realiza mediante Diferentes técnicas enzimáticas y / o químicas, Al menos por dos enzimas de diferente especificidad.
La disposición de los péptidos obtenidos en la Mismo orden que ocurren en la proteína intacta Se realiza con la ayuda de la superposición Secuencias. El principio de este método es Ilustrado para la subtilisina BPN? Como ejemplo en Higo. 1.11.
1.4.1.4 Análisis secuencial
El método clásico es la degradación de Edman reacción. Implica degradación escalonada de Péptidos con fenilisotiocianato (véase 1.2.4.2.3) O derivados adecuados, e. gramo. Dimetilaminoazobenceno Isotiocianato (DABITC). Los La feniltiohidantoína resultante se identifica Directamente o se recupera el aminoácido.
Las reacciones escalonadas se realizan en solución O en el péptido unido a un vehículo, i. mi.
A una fase sólida. Ambos enfoques han sido Automatizada ( "secuenciador"). Los transportistas utilizados incluyen Resinas que contienen grupos amino (por ejemplo amino Poliestireno) o perlas de vidrio tratadas con amino alquilsiloxano:

Los péptidos se fijan entonces al soporte por Grupos carboxilo (activación con carbodiimida O carbonildiimidazol, como en la síntesis de péptidos) O por grupos amino. Por ejemplo, un péptido Segmento de la hidrólisis de la proteína por La tripsina tiene lisina como su aminoácido C-terminal. Se une al portador con p-fenilendiisotiocianato A través de la α- y ε-amino

Grupos. Tratamiento ácido suave del portador Bajo las condiciones de la degradación de Edman se divide El primer enlace peptídico. El procedimiento de Edman Se realiza entonces sobre el péptido acortado A través de la segunda, tercera y posterior repetitiva reacciones:

Las microvariedades permiten trabajar en el picomole distancia. En la cámara de reacción, la proteína Está fijado sobre un disco de fibra de vidrio, y el acoplamiento Y se añaden reactivos de escisión y Eliminado en una corriente de gas portador (fase vapor Secuenciación).
Aparte de la degradación de Edman, otros Métodos pueden dar valiosa información adicional En el análisis de secuencias. Estos métodos Incluyen la hidrólisis con amino- y carboxipeptidasas Como se menciona en el caso de Análisis de grupo final y la fragmentación de Derivados de péptidos volátiles adecuados en una masa espectrómetro.

1.4.1.5 Derivación de la secuencia de aminoácidos
De la Secuencia de Nucleótidos Del gen de codificación El número de proteínas para las que el gen codificador En el genoma se ha caracterizado se está incrementando continuamente. Sin embargo, una parte Secuencias de aminoácidos conocidas hoy en día Derivado de las secuencias de nucleótidos en pregunta.
Los antecedentes de este proceso serán brevemente Descrito aquí. Los nucleótidos consisten en cuatro Diferentes bases así como 2-desoxirribosa y fosfórica ácido. Son los bloques de construcción de la Ácido desoxirribonucleico de alto peso molecular (ADN).
Los nucleótidos están unidos mediante 2-desoxirribosa y Ácido fosfórico como 3 \ → 5 \ beta - diésteres. En el ADN, dos Polinucleótidos están unidos entre sí en cada Vía enlaces de puente de hidrógeno para dar una hélice. Las bases timina y adenina, así como Citosina y guanina son complementarias (véase Fórmula 1,90). El ADN es el portador de la genética Información que controla la biosíntesis de proteínas Vía transcripción a mensajero ribonucleico Ácido (ARN). En la traducción a proteínas, la Secuencia de bases codifica la secuencia primaria de aminoácidos. Aquí, tres de las cuatro bases adenina, Guanina, citosina y timina (abreviado AGCT) determina en cada caso un aminoácido, mi. G., Códigos UGG para el triptófano (véase la figura 1.12).
Por lo tanto, la secuencia primaria de una proteína puede Derivar de la secuencia de nucleótidos (base).
Para la secuenciación del ADN, el método deElección es el proceso didesoxi (terminación de cadena Proceso) introducido por Fred Sanger En 1975. El principio se basa en las Terminación de la síntesis enzimática de una Hilo de ADN mediante ADN polimerasa Usando un 2 \ beta, 3 \ beta - didesoxinucleótido, i. E Prevenir la polimerización con la formación De los 3? → 5 \ alpha - fosfodiéster en la posición De la base en cuestión. Por ejemplo, si la Se usa 2 \ beta, 3 \ beta - didesoxinucleótido de guanina, La biosíntesis se detiene en guanina en cada caso. Para detectar todos los residuos de guanina, Aproximadamente 0,5% en moles del didesoxinucleótido en Cuestión (basada en el 2-desoxinucleótido) es usado. De esta manera, fragmentos de ADN de Se obtienen longitudes que tienen el mismo 5 \ beta - terminal y así marcar la posición de la base.

El material de partida es un híbrido de los singlestranded ADN a secuenciar y un cebador Consistente en aproximadamente 20 nucleótidos. Esto es Alargado con la ayuda de ADN polimerasa Y una mezcla de los 4 nucleótidos y una 2 \ beta, 3 \ beta - didesoxinucleótido en cada caso. el cebador Sirve como posición de partida definida y también como Iniciador para el inicio de la síntesis de los complementarios Cadena de ADN. Los fragmentos de ADN de Diferentes longitudes obtenidas en cuatro experi- Separadas electroforéticamente de acuerdo con Tamaño molecular. Para la detección, ya sea el primer Puede ser etiquetado con cuatro fluorescentes diferentes Colorantes (TAG) o los cuatro didesoxinucleótidos son Marcados con diferentes colorantes fluorescentes. en el En el primer caso, se llevan a cabo 4 series de experimentos Con cebadores etiquetados de forma diferente y uno De los 4 didesoxinucleótidos en cada caso. Los Las cargas son combinadas y electroforéticamente Separadas entre sí. La secuencia primaria se determina A partir de las señales medidas en diferentes Longitudes de onda (Fig. 1.13). Cuando 4 diferente Se utilizan dideoxinucleótidos marcados, el cebador No está etiquetado. Alternativamente, los didesoxinucleótidos También puede ser marcado radioactivamente (Por ejemplo, con 32P). En este caso, cuatro También se requieren síntesis.

No hay comentarios:

Publicar un comentario