Свойства воды
<<  Как человек использует воду в быту Кондиционирование загрязненных возвратных вод предприятий и населенных пунктов, а также осадков сточных вод для их вторичного использования  >>
Физическая химия биополимеров Лаврик О.И
Физическая химия биополимеров Лаврик О.И
Майкл Смит 1932-2000 Блэкпул, UK - Ванкувер, Канада Биохимик
Майкл Смит 1932-2000 Блэкпул, UK - Ванкувер, Канада Биохимик
Майкл Смит 1932-2000 Блэкпул, UK - Ванкувер, Канада Биохимик
Майкл Смит 1932-2000 Блэкпул, UK - Ванкувер, Канада Биохимик
ПЦР для сайт-направленного мутагенеза
ПЦР для сайт-направленного мутагенеза
Ser
Ser
Аминокислоты, остатки которых в составе белков заменяются на Ala при
Аминокислоты, остатки которых в составе белков заменяются на Ala при
Водородная связь является направленной и поэтому играет большую роль в
Водородная связь является направленной и поэтому играет большую роль в
Водородные связи между тирозил-тРНК-синтетазой и тирозил-аденилатом
Водородные связи между тирозил-тРНК-синтетазой и тирозил-аденилатом
Картинки из презентации «Физическая химия биополимеров» к уроку химии на тему «Свойства воды»

Автор: Lavrik. Чтобы познакомиться с картинкой полного размера, нажмите на её эскиз. Чтобы можно было использовать все картинки для урока химии, скачайте бесплатно презентацию «Физическая химия биополимеров.ppt» со всеми картинками в zip-архиве размером 899 КБ.

Физическая химия биополимеров

содержание презентации «Физическая химия биополимеров.ppt»
Сл Текст Сл Текст
1Физическая химия биополимеров Лаврик 13тРНК, промежуточным продуктом в цепи
О.И. Нгу-2012. превращений является тирозил-аденилат
210. Сайт-направленный мутагенез, (Tyr-АМР): Фермент из B.
применение для исследования механизма Stearothermophilus был закристаллизован. В
ферментативного катализа. том числе было показано, что при
3Химический мутагенез одноцепочечных образовании промежуточного продукта
участков рекомбинантных ДНК – метод реакции аминоацилирования тРНК –
введения большого числа точковых мутаций тирозиладенилата водородные связи с
разной локализации в исследуемые части остатком рибозы тирозиладенилата образуют
генов in vitro. Принцип метода: некоторые боковые радикалы остатков Cys35, Thr51 и
химические мутагены, такие как бисульфит His48. Е + АТР + Tyr E?АМР?Tyr +
натрия, гидроксиламин или метоксиламин, ppi+тРНКTyr E + Tyr-тРНКTyr + АМР.
действуют только на одноцепочечные участки 14Водородные связи между
ДНК. Пример: С u. G-С-пары T-U-пары. тирозил-тРНК-синтетазой и
Достройка цепи ДНК-полимеразой. NaHSO3. тирозил-аденилатом. Прямоугольниками и
Одноцепочечные участки ДНК. шрифтом синего цвета обозначены
Дезаминирование остатков цитозина. Замена аминокислотные остатки, подающие для
остатков U на T и полная замена G-С-пары образования водородных связей группы
на A-T (транзиция). Репликация. основной цепи.
Трансформация ДНК с мутацией в 15Роль Cys35 в активности фермента.
бактериальные клетки. Cys35 ?Gly35 и Cys35?Ser35 Сродство к
4Недостатки метода химического субстрату АТР (kcat/КМ реакции
мутагенеза. Ограничения на спектр аминоацилирования) снижалось для обоих
возникающих мутаций, так как лишь мутантов, как для первого, лишенного
определенные остатки нуклеотидов ДНК потенциальной возможности образовывать
претерпевают изменения, поэтому многие водородную связь за счет удаления -SH
мутации не могут быть получены с помощью группы, так и для второго, у которого –SH
химических мутагенов. Проблему можно группа заменена на –ОН группу. Фермент с
частично решить, используя для репарации заменой на Ser35 обладал более низким
одноцепочечных брешей ДНК аналоги сродством к субстрату АТР, чем фермент с
нуклеотидов, например заменой на Gly35, хотя замена на Ser35
N-гидроксицитидинтрифосфат, который в оставляет возможность образования
составе ДНК одинаково хорошо спаривается с водородной связи. Возможно, это
A и G, или создавая такие условия, при наблюдается из-за более прочного
которых ДНК-полимераза репарации начинает образования водородной связи мутанта
ошибочно включать в синтезируемую цепь ДНК Cys35?Ser35 с молекулой воды, что
некомплементарные матрице нуклеотиды. затрудняет образование
Молекулы ДНК из одной реакционной фермент-субстратного комплекса.
пробирки, подверженные мутации, 16Роль Cys35 в активности фермента.
представляют собой сложную смесь, в Cys35?Ala35 Эта замена позволяет
которой каждая молекула несет несколько определить роль –SH группы цистеина в
независимо возникших мутаций. Для введения функционировании активного центра
мутаций в определенный локус исследуемого фермента. Так согласно данным РСА –SH
гена необходимо проводить сложную группа цистеина расположена близко от
процедуру отбора, сопряженную с анализом 3’-ОН группы субстрата, значит между этими
большого числа мутантов. двумя группами может образоваться
5Сайт-направленный (сайт-специфический) водородная связь. Однако с помощью РСА не
мутагенез. Сайт-направленный мутагенез - удается подтвердить наличие этой связи.
совокупность методов получения мутаций в При замене на Ala величина КМ упала в 20
определенных сайтах, основанных на раз, а величина kcat для АТР упала в 2
использовании генно-инженерных подходов. раза. Эффективность реакции (kcat/КМ)
Метод сайт-направленного мутагенеза образования аминоациладенилата увеличилась
позволяет путем мутации в конкретном сайте в 10 раз, в основном за счет снижения КМ.
клонированной последовательности ДНК и, Вероятно, в этом случае повышение
следовательно, направленной замены эффективности реакции происходит за счет
аминокислотного остатка, получать белки и наличия водородной связи в ферменте дикого
ферменты с измененными свойствами. С типа.
помощью этого метода можно 17Роль Thr51 в активности фермента. C
идентифицировать функционально значимые помощью РСА было показано, что –OH группа
участки в молекулах белков. Для развития бокового радикала аминокислотного остатка
метода необходимо знать исходную Thr51 образует слабую водородную связь с
последовательность генов белков, то есть АМР. В отсутствие субстрата, однако, –OH
должны быть развиты и применяемы методы группа Thr51 образует прочную водородную
генной инженерии. Кроме того, поскольку связь с молекулой воды, что способствует
для нуклеотидной замены в заранее диссоциации комплекса фермент-субстрат.
известном сайте ДНК синтезируют короткие Замена Thr51 ? Ala51 привела к
одноцепочечные фрагменты ДНК (праймеры), незначительным изменениям величин
комплементарные целевой ДНК за исключением параметра kcat обеих реакций, но повлияла
места, выбранного для мутации, метод на сродство фермента к АТР, увеличив его,
сайт-направленного мутагенеза требует поскольку КМ снизилась в два раза.
развития методов химического синтеза Соответственно увеличились вдвое величины
олигонуклеотидов. Метод сайт-направленного параметров kcat/КМ. Это согласуется с
мутагенеза появился только в 70-х годах предположением, что незначительное
20-го века, когда перечисленные методы повышение сродства фермента к субстрату
стали активно развиваться. может достигаться удалением слабой
6Метод сайт-направленного мутагенеза в водородной связи с субстратом в активном
сочетании с рентгеноструктурным анализом центре.
(РСА) белков. РСА исходного белка дикого 18Роль Thr51 в активности фермента. В
типа. Получение мутантного белка. Изучение структуре гомологичного фермента
отличия полученного белка от исходного с тирозил-тРНК-синтетазы из E.Coli остаток
помощью РСА, методов ферментативной Thr51 заменен на пролин, и это вызывает
кинетики и др. РСА мутантных ферментов для изгиб полипептидной цепи (нарушение
их комплексов с субстратами и структуры ?-спирали). У мутантного
ингибиторами. фермента из B. Stearothermophilus с
7Майкл Смит 1932-2000 Блэкпул, UK - заменой Thr51?Pro51 водородная связь с
Ванкувер, Канада Биохимик Нобелевская кислородом рибозного кольца образовываться
премия по химии 1993 г. Кэри Б. Муллис не может. Такая мутация привела к
1944 Леноир, США Биохимик Нобелевская значительным изменениям величин
премия по химии 1993 г. Метод кинетических параметров. Для первой
сайт-направленного мутагенеза с реакции образования аминоациладенилата
использованием олигонуклеотидных праймеров значение величины kcat выросло почти в два
был впервые описан в 1978 году, а в 1993 раза, тогда как для второй – упало в 2,6
году основоположник метода Майкл Смит раза. Сродство фермента к АТР (КМ)
(Michael Smith) был удостоен Нобелевской повысилось в обоих случаях – в 15 и 130
премии совместно с Кэрри Б. Муллис (Kary раз соответственно. Для обеих реакций
B. Mullis), независимо от него повысилась их эффективность (kcat/КМ для
разработавшего метод ПЦР. АТР), наблюдался соответственно 25- и
8ПЦР для сайт-направленного мутагенеза. 50-кратный рост каталитической
Синтезируют пару праймеров, несущих эффективности ферментативной реакции, в
мутацию, и пару праймеров, комплементарных основном за счет снижения КМ для АТР.
концам нужного фрагмента ДНК. В ходе Таким образом, был получен мутант
первых двух реакций образуются фрагменты тирозил-тРНК-синтетазы, обладающий более
ДНК с мутацией, которые объединяют в высокой каталитической эффективностью.
третьей реакции. Полученный фрагмент 19Фермент. Kcat (с-1). КМ для АТР (мМ).
вставляют в нужную генно-инженерную kcat/КМ (с-1М-1). WT (Thr51). 7,6. 0,9.
конструкцию. ПЦР позволяет проводить 8,4. Ala51. 8,6. 0,54. 15,9. Pro51. 12,0.
сайт-направленный мутагенез с 0,058. 208,0. Кинетические параметры
использованием праймеров, несущих мутацию, реакции образования аминоациладенилата для
а также случайный мутагенез. В последнем тирозил-тРНК-синтетазы дикого типа и
случае ошибки в последовательность ДНК мутантных форм фермента.
вносятся ДНК-полимеразой в условиях, 20Фермент. Kcat (с-1). КМ для АТР (мМ).
понижающих ее специфичность. Исходная ДНК kcat/КМ (с-1М-1). WT (Thr51). 4,7. 2,5.
и праймеры. 1-ая ПЦР. 2-ая ПЦР. 3-я ПЦР. 1,86. Ala51. 4,0. 1,2. 3,20. Pro51. 1,8.
ДНК-копия с мутацией. 0,019. 95,8. Кинетические параметры
9Ser. Ala. Замена в гене нужного реакции переноса аминоацильного остатка на
фермента в плазмиде осуществляется путем тРНК для тирозил-тРНК-синтетазы дикого
замены в нужном кодоне комплементарного типа и мутантных форм фермента.
праймера: TСC (Ser)?GCC (Ala). Далее 21Развитие сайт-направленного
полимераза без 3’-5’-экзонуклеазной мутагенеза, модификации и
активности удлиняет этот праймер и усовершенствования. С помощью метода ПЦР
ДНК-лигаза восстанавливает целостность можно получать множественные мутации в
цепи. Модифицированный белок конкретных участках ДНК. В этом случае
экпрессируется и подвергается необходимым амплификацию мутагенизируемого сегмента
процедурам анализа. ДНК производят в присутствии трех (вместо
10Аланиновое сканирование. четырех) dNTP, причем один из них – в
Целенаправленная замена на нейтральную высокой концентрации. Именно этот
аминокислоту – чаще всего, на аланин нуклеотид преимущественно включается в
(Ala). Введение остатка Ala в амплифицируемый фрагмент ДНК вместо
полипептидные цепи не изменяет их общей недостающего нуклеотида, что
конформации, как, например, при заменах на сопровождается накоплением в ДНК-продукте
глицин или пролин, и не сопровождается множественных случайных мутаций в виде
электростатическими или стерическими соответствующих замен нуклеотидов. В таких
эффектами. Аланин часто встречается как во искусственных условиях мутации возникают
внутренних, так и во внешних участках за счет снижения точности функционирования
полипептидных цепей белковых глобул. С ДНК- полимеразы. При использовании в ПЦР
помощью сканирования аланином можно вырожденных праймеров, которые
локализовать аминокислоты, образующие представляют собой сложную смесь
активный центр ферментов, влияющие на олигонуклеотидов, содержащих многие
активность белка, а также исследовать точковые мутации, можно сканировать
участки полипептидных цепей, существенные мутациями определенные участки ДНК. В
для взаимодействия белков с другими таком классическом варианте постановки
макромолекулами и низкомолекулярными ПЦР, кроме точковых мутаций, можно
лигандами, изучить структурные и получать делеции и вставки.
функциональные особенности белков. Целенаправленно получать точковые мутации,
11Аминокислоты, остатки которых в делеции и вставки, а также гибридные
составе белков заменяются на Ala при молекулы ДНК без применения ДНК-лигазы,
применении метода сайт-направленного можно с применением подхода к получению
мутагенеза, и причины, по которым они гибридных генов с помощью перекрывающихся
могут подвергаться замене. праймеров.
12Водородная связь является направленной 22Направленное получение мутаций в
и поэтому играет большую роль в проявлении сегментах рекомбинантных генов, введение
специфичности ферментов, а образование мутантных генов в организм и исследование
сетки водородных связей – хороший способ влияния полученных мутаций на
организации субстрата в активном центре. функционирование гена – совокупность таких
Исследована роль водородных связей в подходов получила название обратной
реакции активации аминокислоты и изменение генетики. Возможность замены конкретных
при замене аминокислотных остатков аминокислот в белках с известной первичной
кинетических характеристик реакции (КМ и структурой, а также объединение в одной
kcat), катализируемой полипептидной цепи доменов различных
тирозил-тРНК-синтетазой из Bacilus белков и ферментов позволили, по сути
Stearothermophilus. Сэр Алан Фершт 1943 дела, конструировать in vitro новые белки,
Лондон - Кембридж, UK Биохимик. не встречающиеся в природе, и привели к
13Тирозил-тРНК-синтетаза. Функциональный созданию в молекулярной генетике нового
димер (?2), катализирует аминоацилирование направления – белковой инженерии.
Физическая химия биополимеров.ppt
http://900igr.net/kartinka/khimija/fizicheskaja-khimija-biopolimerov-101202.html
cсылка на страницу

Физическая химия биополимеров

другие презентации на тему «Физическая химия биополимеров»

«Занятие физическими упражнениями» - Во время выполнения упражнений радуйтесь хорошей музыке, возможности общения, улыбайтесь друг другу, поддерживайте друг друга во всех ваших начинаниях! Цели уроков здоровья. Для исправления осанки детям нужно ежедневно заниматься, наблюдая за собой в зеркало. Упражнения в движении, в равновесии. Прыжки со скакалкой.

«Физические явления в природе» - А. Блок. Магнитные явления. Электрические явления. Назови физическое явление. “… Пусть ночь. Все то, что существует во вселенной называется материей. Озарим кострами Степную даль. На поле Куликовом. Можно ли считать появление волшебника физическим явлением? Далее. Веселые задачи. В природе происходят всевозможные изменения – явления природы или физические явления.

«Физическое здоровье» - Знаю Умею Способен помочь близким. Умею: I. Знаю: Физическое здоровье. Могу помочь: II. Из трактата древнеримского политика Марка Туллия Цицерона «Об обязанностях». Общие задачи маршрута: Психическое. Модель здоровья школьника. Артур Шопенгауэр «Афоризмы житейский мудрости». Задание: назовите проявления состояния здоровья школьника.

«Физические величины» - Что изучает физика? Направление движения может быть прямолинейным, линейным, и беспорядочным. Границы, разделяющие физику и другие естественные науки, исторически условны. Физические законы представляются в виде количественных соотношений, выраженных на языке математики. Взаимодействие тел. Единицы скорости.

«Физическое воспитание» - Отсюда одной из главных задач детского сада является задача охраны и укрепления здоровья детей. Принципы физического воспитания. Основные принципы физического воспитания дошкольников: 1. Принцип развивающего обучения. 2. Принцип воспитывающего обучения. 3. Принцип всесторонности. 4. Принцип систематичности. 5. Принцип сознательности и активности детей. 6. Принцип индивидуального подхода.

«Физическое воспитание» - На основе физического воспитания ,были созданы олимпийские игры . Таким образом ,помимо укрепления здоровья, физическое воспитание формирует характер и позволяет улучшать внешний вид человека. Миру, согласию, красоте!!! Плавание. Олимпийский символ- пять переплетенных колец и эмблема московской олимпиады.

Свойства воды

13 презентаций о свойствах воды
Урок

Химия

65 тем
Картинки
900igr.net > Презентации по химии > Свойства воды > Физическая химия биополимеров