Proteinogen aminokislota Proteinogenic amino acid

Proteinogen aminokislota - Proteinogenic amino acid

Proteinogen aminokislotalar barcha aminokislotalarning kichik qismidir

Proteinogen aminokislotalar bor aminokislotalar biosintez bilan kiritilgan oqsillar davomida tarjima. "Proteinogen" so'zi "oqsil yaratish" degan ma'noni anglatadi. Hammasi ma'lum hayot, 22 ta genetik kodlangan (proteinogen) aminokislotalar, 20 ta standartda genetik kod va maxsus tarjima mexanizmlari bilan qo'shilishi mumkin bo'lgan qo'shimcha 2.[1]

Farqli o'laroq, proteinogen bo'lmagan aminokislotalar yoki oqsillarga qo'shilmagan aminokislotalar (masalan) GABA, L-DOPA, yoki triiodotironin), genetik kodlangan aminokislota o'rniga noto'g'ri kiritilgan yoki to'g'ridan-to'g'ri va standart uyali aloqa vositalari tomonidan ajratilgan holda ishlab chiqarilmagan (masalan gidroksiprolin). Ikkinchisi ko'pincha kelib chiqadi tarjimadan keyingi modifikatsiya oqsillar. Ba'zi proteinogen bo'lmagan aminokislotalar tarkibiga kiritilgan nonribosomal peptidlar ribosomal bo'lmagan peptid sintetazlar tomonidan sintezlanadi.

Ikkalasi ham eukaryotlar va prokaryotlar kiritishi mumkin selenotsistein a deb nomlanuvchi nukleotidlar ketma-ketligi orqali ularning oqsillariga SECIS elementi, bu hujayrani yaqin atrofdagi UGA-ni tarjima qilishga yo'naltiradi kodon kabi selenotsistein (UGA odatda a kodonni to'xtatish). Ba'zilarida metanogen prokaryotlar, UAG kodonini (odatda to'xtatish kodoni) ham tarjima qilish mumkin pirroliz.[2]

Eukaryotlarda atigi 21 ta proteinogen aminokislotalar mavjud, ularning standart genetik kodining 20 tasi selenotsistein. Odamlar bularning 12 tasini bir-biridan yoki vositachilik metabolizmining boshqa molekulalaridan sintez qilishi mumkin. Qolgan to'qqiztasini iste'mol qilish kerak (odatda ularning oqsil hosilalari sifatida) va shuning uchun ular deyiladi muhim aminokislotalar. Muhim aminokislotalar histidin, izolösin, leytsin, lizin, metionin, fenilalanin, treonin, triptofanva valin (ya'ni H, I, L, K, M, F, T, W, V).[3]

Proteinogen aminokislotalar to'plami bilan bog'liqligi aniqlandi aminokislotalar tomonidan tan olinishi mumkin ribozim autoaminoatsilatsiya tizimlari.[4] Shunday qilib, proteinogen bo'lmagan aminokislotalar nukleotidlarga asoslangan hayot shakllarining shartli evolyutsiyaviy muvaffaqiyati bilan chiqarib tashlangan bo'lar edi. Ba'zi o'ziga xos proteinogen bo'lmagan aminokislotalarning umuman oqsillarga qo'shilmasligini tushuntirish uchun boshqa sabablar taklif qilingan; masalan, ornitin va gomoserin peptid magistraliga qarshi velosipedga aylanadi va oqsilni nisbatan qisqaradi yarim umr, boshqalari toksik, chunki ular noto'g'ri ravishda arginin analogi kabi oqsillarga kiritilishi mumkin kanavanin.

Mundarija

1 Tuzilmalar
2 Kimyoviy xususiyatlari
2.1 Umumiy kimyoviy xossalari
2.2 Yon zanjirli xususiyatlar
2.3 Gen ekspressioni va biokimyo
2.4 Ommaviy spektrometriya
2.5 Stoxiometriya va hujayralardagi metabolik xarajatlar
2.6 Izohlar
2.7 Katabolizm
3 Shuningdek qarang
4 Adabiyotlar
5 Umumiy ma'lumotnomalar
6 Tashqi havolalar
Tuzilmalar
Eukaryotlarning genetik kodi bilan oqsil sintezi uchun to'g'ridan-to'g'ri kodlangan 21 ta aminokislotaning tuzilishi va qisqartirishlari quyida keltirilgan. Quyida keltirilgan tuzilmalar odatdagi emas, balki standart kimyoviy tuzilmalardir zwitterion suvli eritmalarda mavjud bo'lgan shakllar.

21 ta aminokislotalarning tuzilishi, nomlanishi va ularning yon guruhlari jadvallari pKa qiymatlar

L-Alanine
(Ala / A)

L-Arginin

(Arg / R)

L-Asparagin

(Asn / N)

L-Aspartik kislota

(Asp / D)

L-Sistein

(Cys / C)

L-Glutamik kislota

(Yelim / E)

L-Glutamin

(Gln / Q)

Glitsin
(Gly / G)

L-Histidin

(His / H)

L-Izoletsin

(Ile / I)

L-Lösin
(Leu / L)

L-Lizin
(Lys / K)

L-Metionin

(Met / M)

L-Fenilalanin

(Phe / F)

L-Proline

(Pro / P)

L-Serin
(Ser / S)

L-Treonin

(Thr / T)

L-Triptofan

(Trp / W)

L-Tirozin

(Tyr / Y)

L-Valine
(Val / V)

IUPAC/IUBMB endi quyidagi ikkita aminokislotaning standart qisqartmalarini tavsiya qiladi:

L-Selenotsistein

(Sek / U)

L-Piroliz

(Pyl / O)

Kimyoviy xususiyatlari

Quyida bitta harfli belgilar, uch harfli belgilar va standart aminokislotalarning yon zanjirlarining kimyoviy xususiyatlari keltirilgan jadval keltirilgan. Ro'yxatdagi massalar elementarlarning o'rtacha o'rtacha ko'rsatkichlariga asoslanadi izotoplar ularning tabiiy mo'l-ko'lchilik. Shakllantirish a peptid birikmasi molekulasini yo'q qilishga olib keladi suv. Shuning uchun oqsil massasi aminokislotalar massasiga teng, oqsil minus 18.01524 Da peptid bog'lanishidan iborat.

Umumiy kimyoviy xossalari

Aminokislota Qisqa Qisqartma. O'rtacha. massa (Da) pI pK1
(a-COOH) pK2
(a-+NH3)
Alanin A Ala 89.09404 6.01 2.35 9.87
Sistein C Cys 121.15404 5.05 1.92 10.70
Aspartik kislota D. Asp 133.10384 2.85 1.99 9.90
Glutamik kislota E Yelim 147.13074 3.15 2.10 9.47
Fenilalanin F Phe 165.19184 5.49 2.20 9.31
Glitsin G Gly 75.06714 6.06 2.35 9.78
Histidin H Uning 155.15634 7.60 1.80 9.33
Izoletsin Men Ile 131.17464 6.05 2.32 9.76
Lizin K Lys 146.18934 9.60 2.16 9.06
Leytsin L Leu 131.17464 6.01 2.33 9.74
Metionin M Uchrashdi 149.20784 5.74 2.13 9.28
Qushqo'nmas N Asn 132.11904 5.41 2.14 8.72
Pirrolisin O Pyl 255.31 ? ? ?
Proline P Pro 115.13194 6.30 1.95 10.64
Glutamin Q Gln 146.14594 5.65 2.17 9.13
Arginin R Arg 174.20274 10.76 1.82 8.99
Serin S Ser 105.09344 5.68 2.19 9.21
Treonin T Thr 119.12034 5.60 2.09 9.10
Selenotsistein U Sek 168.053 5.47 1.91 10
Valin V Val 117.14784 6.00 2.39 9.74
Triptofan V Trp 204.22844 5.89 2.46 9.41
Tirozin Y Tyr 181.19124 5.64 2.20 9.21
Yon zanjirli xususiyatlar
Aminokislota Qisqa Qisqartma. Yon zanjir Gidro-
fobik pKa§ Polar pH Kichik Kichkina Xushbo'y
yoki Alifatik van der Vaals
hajmi (Å3)
Alanin A Ala -CH3 - - Alifatik 67
Sistein C Cys -CH2SH 8.55 kislotali - 86
Aspartik kislota D. Asp -CH2COOH 3.67 kislotali - 91
Glutamik kislota E Yelim -CH2CH2COOH 4.25 kislotali - 109
Fenilalanin F Phe -CH2C6H5 - - Xushbo'y 135
Glitsin G Gly -H - - - 48
Histidin H Uning -CH2-C3H3N2 6.54 zaif asosiy Xushbo'y 118
Izoletsin Men Ile -CH (CH3) CH2CH3 - - Alifatik 124
Lizin K Lys - (CH2)4NH2 10.40 Asosiy - 135
Leytsin L Leu -CH2CH (CH3)2 - - Alifatik 124
Metionin M Uchrashdi -CH2CH2SCH3 - - Alifatik 124
Qushqo'nmas N Asn -CH2CONH2 - - - 96
Pirrolisin O Pyl - (CH2)4NHCOC4H5NCH3 N.D. zaif asosiy - ?
Proline P Pro -CH2CH2CH2- - - - 90
Glutamin Q Gln -CH2CH2CONH2 - - - 114
Arginin R Arg - (CH2)3NH-C (NH) NH2 12.3 kuchli - 148
Serin S Ser -CH2OH - - - 73
Treonin T Thr -CH (OH) CH3 - - - 93
Selenotsistein U Sek -CH2SeH 5.43 kislotali - ?
Valin V Val -CH (CH3)2 - - Alifatik 105
Triptofan V Trp -CH2C8H6N - - Xushbo'y 163
Tirozin Y Tyr -CH2-C6H4OH 9.84 zaif kislotali Xushbo'y 141
§: Asp, Cys, Glu, His, Lys & Tyr uchun qiymatlar alanin pentapeptidiga markazlashtirilgan holda joylashtirilgan aminokislota qoldig'i yordamida aniqlandi.[5] Arg uchun qiymat Pace-dan va boshq. (2009).[6] Sec qiymati Byun & Kang (2011) dan olingan.[7]

N.D .: Pirrolisinning pKa qiymati haqida xabar berilmagan.

Izoh: Kichkina peptiddagi aminokislota qoldig'ining pKa qiymati odatda oqsil ichida bo'lganida bir oz farq qiladi. Protein pKa hisob-kitoblari ba'zida ushbu vaziyatda aminokislota qoldig'ining pKa qiymatining o'zgarishini hisoblash uchun foydalaniladi.

Gen ekspressioni va biokimyo

Aminokislota Qisqa Qisqartma. Kodon(lar) Hodisa Muhim‡ odamlarda
arxey oqsillarida
(%)& bakteriyalar oqsillarida
(%)& Eukaryot oqsillarida
(%)& Hodisa
inson oqsillarida
(%)&
Alanin A Ala GCU, GCC, GCA, GCG 8.2 10.06 7.63 7.01 Yo'q
Sistein C Cys UGU, UGC 0.98 0.94 1.76 2.3 Shartli ravishda
Aspartik kislota D. Asp GAU, GAC 6.21 5.59 5.4 4.73 Yo'q
Glutamik kislota E Yelim GAA, GAG 7.69 6.15 6.42 7.09 Shartli ravishda
Fenilalanin F Phe UUU, UUC 3.86 3.89 3.87 3.65 Ha
Glitsin G Gly GGU, GGC, GGA, GGG 7.58 7.76 6.33 6.58 Shartli ravishda
Histidin H Uning CAU, CAC 1.77 2.06 2.44 2.63 Ha
Izoletsin Men Ile AUU, AUC, AUA 7.03 5.89 5.1 4.33 Ha
Lizin K Lys AAA, AAG 5.27 4.68 5.64 5.72 Ha
Leytsin L Leu UUA, UUG, CUU, CUC, CUA, CUG 9.31 10.09 9.29 9.97 Ha
Metionin M Uchrashdi AUG 2.35 2.38 2.25 2.13 Ha
Qushqo'nmas N Asn AAU, AAC 3.68 3.58 4.28 3.58 Yo'q
Pirrolisin O Pyl UAG* 0 0 0 0 Yo'q
Proline P Pro CCU, CCC, CCA, CCG 4.26 4.61 5.41 6.31 Yo'q
Glutamin Q Gln CAA, CAG 2.38 3.58 4.21 4.77 Yo'q
Arginin R Arg CGU, CGC, CGA, CGG, AGA, AGG 5.51 5.88 5.71 5.64 Shartli ravishda
Serin S Ser UCU, UCC, UCA, UCG, AGU, AGC 6.17 5.85 8.34 8.33 Yo'q
Treonin T Thr ACU, ACC, ACA, ACG 5.44 5.52 5.56 5.36 Ha
Selenotsistein U Sek UGA** 0 0 0 >0 Yo'q
Valin V Val GUU, GUC, GUA, GUG 7.8 7.27 6.2 5.96 Ha
Triptofan V Trp UGG 1.03 1.27 1.24 1.22 Ha
Tirozin Y Tyr UAU, UAC 3.35 2.94 2.87 2.66 Shartli ravishda
Kodonni to'xtating† - Muddat UAA, UAG, UGA†† ? ? ? Yo'q Yo'q
* UAG odatda amber stop codon, ammo pylTSBCD genlar klasteri tomonidan kodlangan biologik texnikani o'z ichiga olgan organizmlarda aminokislota pirolisin qo'shiladi.[8]
** UGA odatda opal (yoki umber) stop kodonidir, ammo agar selenotsisteinni kodlaydi SECIS elementi mavjud.
† The kodonni to'xtatish aminokislota emas, balki to'liqligi uchun kiritilgan.
†† UAG va UGA har doim ham to'xtash kodoni sifatida ishlamaydi (yuqoriga qarang).
‡ Muhim aminokislotani odamlarda sintez qilish mumkin emas va shuning uchun uni ratsionda ta'minlash kerak. Shartli ravishda zarur bo'lgan aminokislotalar odatda dietada talab qilinmaydi, ammo ularni etkazib berish kerak ekzogen ravishda uni etarli miqdorda sintez qilmaydigan ma'lum populyatsiyalarga.
& Aminokislotalarning paydo bo'lishiga asosan 135 ta arxey, 3775 ta bakteriya, 614 ta Eukaryota proteomasi va inson proteomi (21 006 ta oqsil) asoslangan.[9]

Ommaviy spektrometriya

Yilda mass-spektrometriya peptidlar va oqsillar, qoldiqlarning massasi to'g'risida bilish foydalidir. Peptid yoki oqsilning massasi qoldiq massalarining plyus massasi yig'indisidir suv (Monoizotopik massa = 18.01056 Da; o'rtacha massa = 18.0153 Da). Qoldiq massalari jadvaldagi kimyoviy formulalar va atom og'irliklari bo'yicha hisoblanadi.[10] Yilda mass-spektrometriya, ionlar bir yoki bir nechtasini o'z ichiga olishi mumkin protonlar (Monoizotopik massa = 1.00728 Da; o'rtacha massa = 1.0074 Da).

Aminokislota Qisqa Qisqartma. Formula Dushanba massa§ (Da) O'rtacha. massa (Da)

Alanin A Ala C3H5YOQ 71.03711 71.0779
Sistein C Cys C3H5NOS 103.00919 103.1429
Aspartik kislota D. Asp C4H5YOQ3 115.02694 115.0874
Glutamik kislota E Yelim C5H7YOQ3 129.04259 129.1140
Fenilalanin F Phe C9H9YOQ 147.06841 147.1739
Glitsin G Gly C2H3YOQ 57.02146 57.0513
Histidin H Uning C6H7N3O 137.05891 137.1393
Izoletsin Men Ile C6H11YOQ 113.08406 113.1576
Lizin K Lys C6H12N2O 128.09496 128.1723
Leytsin L Leu C6H11YOQ 113.08406 113.1576
Metionin M Uchrashdi C5H9NOS 131.04049 131.1961
Qushqo'nmas N Asn C4H6N2O2 114.04293 114.1026
Pirrolisin O Pyl C12H19N3O2 237.14773 237.2982
Proline P Pro C5H7YOQ 97.05276 97.1152
Glutamin Q Gln C5H8N2O2 128.05858 128.1292
Arginin R Arg C6H12N4O 156.10111 156.1857
Serin S Ser C3H5YOQ2 87.03203 87.0773
Treonin T Thr C4H7YOQ2 101.04768 101.1039
Selenotsistein U Sek C3H5NOSe 150.95364 150.0489
Valin V Val C5H9YOQ 99.06841 99.1311
Triptofan V Trp C11H10N2O 186.07931 186.2099
Tirozin Y Tyr C9H9YOQ2 163.06333 163.1733