06 FUNKCIJE PROTEINA

FUNKCIJE PROTEINA

SVAKA STANIČNA AKTIVNOST OVISI O PROTEINIMA

PROTEIOS GRČKI = NAJVAŽNIJI

1. ENZIMSKA KATALIZA

ENZIMI UBRZAVAJU REAKCIJE OD 106 – 1020 PUTA

DO DANAS JE KARAKTERIZIRANO NEKOLIKO TISUĆA ENZIMA

SKORO SVI ENZIMI SU PROTEINI

PrimjerI: HIDRACIJA CO2, OKSIDATIVNA DEKARBOKSILACIJA PIRUVATA,

RAZGRADNJA GLIKOGENA, SINTEZA GLUTAMINA,

KARBOKSILACIJA RIBULOZA 1,6-DIFOSFATA, REPLIKACIJA KROMOSOMA

IZUZETAK: RIBOZIMI

2. REGULACIJA

MNOGI HORMONI SU PROTEINI:

INZULIN, HORIONSKI GONADOTROPIN, HORMON RASTA ;

NEKI PROTEINI SU INHIBITORI ENZIMA -

INHIBITORI TRIPSINA I KIMOTRIPSINA

ILI HORMONA - SOMATOSTATIN;

RECEPTORNI PROTEINI SU ČESTI POSREDNICI U PRIJENOSU SIGNALA:

ACETILKOLINSKI RECEPTOR, ESTROGENSKI RECEPTOR,

TRANSDUCIN (G-PROTEIN), KLATRIN, FEROMONI;

EKSPRESIJA GENA NA VIŠE RAZINA OVISI O PROTEINIMA:

DNA - VEZNI REGULATORNI PROTEINI -

lac REPRESOR, trp REPRESOR, KATABOLIT - AKTIVATORSKI PROTEIN, ras-PROTEIN,

A MNOGI OD NJIH SADRŽE TIPIČNE STRUKTURNE ELEMENTE -

LEUCIN ZIPPER, ZINC FINGER PROTEIN, HTH (HELIKS-TURN-HELIKS),

REGULATORNI PROTEIN SLIČAN FERITINU;

RNA - VEZNI REGULATORNI PROTEINI: Tu - FAKTOR ELONGACIJE;

KONTROLA RASTA I DIFERENCIJACIJA TEKOĐER OVISE O PROTEINIMA:

NERVNI FAKTOR RASTA, SOMATOMEDIN;

MODELIRANJE PROTEINA VRŠE DRUGI PROTEINI - CHAPERONI;

RAZGRADNJA POGREŠNO UVIJENIH I KRATKO - ŽIVUĆIH PROTEINA - PROTEASOMI

3. PRIJENOS

TVARI IZMEĐU STANICA I TKIVA:

PRIJENOSNICI KISIKA - HEMOGLOBIN (ERITROCITI) I MIOGLOBIN (MIŠIĆI),

ATOMA ŽELJEZA IZ ERITROCITA U JETRU - TRANSFERIN,

MASNIH KISELINA - SERUMSKI ALBUMIN, SAHARIDA, RETINOLA, BILIVERDINA.

METABOLITA KROZ MEMBRANSKE STRUKTURE

MEMBRANSKI TRANSPORTNI PROTEINI ZA

GLUKOZU, AMINOKISELIINE, AKTIVIRANE MASNE KISELINE, IONE;

MEMBRANSKI TRANSPOPORTNI SISTEMI ČESTO SU ORGANIZIRANI

U OBLIKU KANALA ILI PORA:

KANAL ZA KALIJ, GRAMICIDINSKI KANAL, PORINI ZA DISAHARIDE.

SPOJEVA UNUTAR STANICE:

MASNIH KISELINA, IONA, RETINOLA

4. TRANSFORMACIJA ENERGIJE

KEMIJSKE U ATP - OKSIDACIJSKA FOSFORILACIJA, FOTOSINTEZA:

FeS PROTEINI, CITOKROMI, FEREDOKSINI, PLASTOCIJANINI;

SVJETLOSNE U KEMIJSKU:

FOTOSINTETSKI REAKCIONI CENTRI, KOMPLEKSI KOJI SAKUPLJAJU SVJETLOST,

BAKTERIORODOPSIN;

SVJETLOSNE U OSJET VIDA: RODOPSIN, ARESTIN

FERITIN U JETRI POHRANJUJE ŽELJEZO,

MIOGLOBIN U MIŠIĆIMA KISIK (OSOBITO U KITOVA).

Primjeri: -KERATINI (KOSA, ROGOVI, NOKTI),

KOLAGEN (KOSTI, VEZIVNO TKIVO, TETIVE, HRSKAVICA),

ELASTIN (LIGAMENTI, AORTA),

FIBROIN (INSEKTI - MREŽA PAUKA, DUDOV SVILAC),

HISTONI (STRUKTURNI PROTEINI U JEZGRI),

TUBULIN (FORMIRA MIKROTUBULE),

PROTEOGLIKANI (OSNOVNA TVAR MEĐUSTANIČNOG MATRIKSA),

PROTEINSKI OMOTAČ (KAPSIDA) VIRUSA.

5. POHRANJIVANJE

PROTEINI MOGU BITI REZERVA OSNOVNIH NUTRIENATA

(npr. DUŠIKA, KOJI JE OGRANIČAVAJUĆI FAKTOR RASTA):

OVALBUMIN (PROTEIN BJELANJKA JAJETA), KAZEIN (MLIJEKO),

ZEIN (KUKURUZ), FAZEOLIN (GRAŠAK), KANAVALIN (SOJA);

6. IZGRADNJA TKIVNIH I STANIČNIH STRUKTURA

STVARAJU I ODRŽAVAJU BIOLOŠKE STRUKTURE

DAJU ČVRSTOĆU I ŠTITE STANICE I TKIVA

POSJEDUJU STRUKTURNU SPECIFIČNOST

(MONOMERNE SASTAVNE JEDINICE POLIMERIZIRAJU U

DUGA FIBROZNA VLAKNA ILI POVRŠINE).

GIBANJE SPERMIJA FLAGELAMA - KINEZIN.

PROTEINI S VIŠE FUNKCIJA.

7. KOORDINIRANI POKRETI STEZANJE MIŠIĆA - KONTRAKTILNI PROTEINI;

GIBANJE KROMOSOMA - TUBULIN , AKTIN

8. ZAŠTITA I OBRANA STANICE I ORGANIZMA

IMUNA ZAŠTITA - SINTEZA PROTUTIJELA U LIMFOCITIMA (IMUNOGLOBULINI),

KOJI REAGIRAJU S ANTIGENIMA INFEKATA (VIRUSA ILI BAKTERIJA)

KOJI SU TAKOĐER PROTEINSKE PRIRODE;

ANTIVIRUSNI PROTEIN KOROVA (Phytolacca Americana).

SPREČAVANJE GUBITKA KRVI PRI OZLJEDI KRVNE ŽILE - FAKTORI ZGRUŠAVANJA;

ZAŠTITA OD POTENCIJALNIH NEPRIJATELJA VRSTE -

LITIČKI I NEUROTOKSIČKI OTROVI ZMIJA, OTROVI INSEKATA,

TOKSIČNI BILJNI PROTEINI - RICIN, MOMORDIN,

TOKSINI BAKTERIJA .

9. EGZOTIČNE FUNKCIJE

ZAŠTITA PROTIV SMRZAVANJA - “cold shock” PROTEINI;

MONELIN - SLATKI PROTEIN NEKIH BILJAKA U AFRICI;

RESILIN - ELASTIČNI PROTEIN U INSEKATA (PAUKOVA MREŽA);

“LJEPLJIVI” PROTEINI ŠKOLJAKA (“GLUE” - PROTEINI);

PIRUVAT DEHIDROGENAZA GLIKOGEN FOSFORILAZA

SPRIJEDA SA STRANE

GLUTAMIN SINTETAZA

RIBULOZA 1,5 - DIFOSFAT KARBOKSILAZA

(RUBISCO)

RIBOZIM

L19 RNA MOLEKULA

KOJA IMA RIBONUKLEAZNU

I RNA POLIMERAZNU

AKTIVNOST

INZULIN MONOMER INZULIN (HEKSAMER)

HORMON RASTA ČOVJEKA

DOMENA I

DOMENA II

DOMENA I

DOMENA II

AKTIVNA DOMENA

RECEPTORNA

DOMENA

RECEPTORNA

DOMENA

ACETILKOLINSKI RECEPTOR

OLIGOSHARIDI

LIPIDNI

DVOSLOJ

RAPSIN

CITOSKELETON

VEZNO MJESTO

ZA ACETILKOLIN

VANJSKA STRANA

(SINAPSA)

UNUTRAŠNJA STRANA

(CITOPLAZMA)

M2UZVOJNICE

KANAL

ACETILKOLINSKOG

RECEPTORA

DNA - VEZNA DOMENA ESTROGENSKOG RECEPTORA

2 lanca DNA

Zn2+

2 proteinska lanca

ESTROGENSKI RECEPTOR U JEZGRI

DIMERNA

DODIRNA

POVRŠINA

MOTIV “ZINC FINGER”

UZVOJNICA

KOJA SE ČITA

LEUCIN ZIPPER

NATRAG

KOMPLEKS FAKTORA ELONGACIJE Tu i RNA

NERVNI FAKTOR RASTA

IZ SUBMAKSILARNE ŽLIJEZDE MIŠA

FAKTOR RASTA JE DIO MULTIENZIMSKOG KOMPLEKSA

TIPA SERINSKIH PROTEAZA

HEMOGLOBIN MIOGLOBIN

FEREDOKSIN I

sa Fe2S2 centrom

iz plavo-zelene alge

Aphanothece sacrum

FEREDOKSIN I

sa Fe4S4 centrom

FEREDOKSIN II

sa Fe3S4 centrom

iz Desulfovibrio gigas

FOTOSINTETSKI REAKCIONI CENTAR II TEORETSKI MODEL

KOMPLEKS KOJI SAKUPLJA SVJETLOST (Lh II)

IZ FOTOSINTETIČKE BAKTERIJE

KOLAGEN

FtsZ

(preteča tubulina

iz bakterije)

-TUBULIN

+ kraj

-TUBULIN

- kraj

GDP

GDP

KERATIN

SULFAT HONDROITIN

SULFAT

SREDIŠNJI

PROTEIN VEZNI

PROTEIN

HIJALURONSKA

KISELINA

PROTEOGLIKANSKA NAKUPINA IZ HRSKAVICE

MIOZIN

F - AKTIN

C - TERMINALNI

KRAJ

RLC

ELC 20 kd

25 kd

50 kd

VEZNO MJESTO

ZA ATP-azu

VEZNO

MJESTO

ZA AKTIN

G - AKTIN

KONTRAKTILNI PROTEINI

PROTEIN VIRUSA GRIPE - ANTIGEN

30 Â

PROTUTIJELO

ANTIGEN

30 Â

KOMPLEKS

ANTIGEN -

PROTUTIJELO

RHINO - VIRUS NA KOJI SU SE VEZALA PROTUTIJELA

TOKSIN KOBRE

NEUROTOKSIN II

iz otrova zmije Naja naja oxiana

TOKSIN KRATKOG ŠKORPIONA OSK1 INHIBITOR KALIJEVIH KANALA