(9) proteinat - strukturadhei funkcioni

85
Proteinat – struktura, vetitë dhe funcioni i tyre

Upload: fatlum-rushiti

Post on 28-Sep-2015

130 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

sken

TRANSCRIPT

Biokemija

Proteinat struktura, vetit dhe

funcioni i tyre

Proteinat struktura, vetit dhe funkcioni

Proteinat jan makromolekula (makro = t mdha) t ndrtuara nga nj numr i madh i aminoacideve t lidhura me lidhje peptide.

Aminoacidet (standarde) nprmjet t lidhjes peptide lidhen n:

Vargje t shkurta (deri 50 aa.) t quajtura peptid, ose

M t mdha, (me m tepr se 50 aa.) t quajtuar gjegjsisht proteina.

Proteinat struktura, vetit dhe funkcioni Lidhja Peptide

Lidhja Peptide (amide) sajohet me bashkveprimin e grupit -karboksil t nj aa. me grupin -amin t aa. tjetr duke liruar uji.

Formimi i ksaj lidhje nprmjet t mekanizmit t reakcionit t supstitucionit nuklefil, ku ifti i lir elektronik t atomit t N n grupin -amin e sulmon atomin e C nga grupi -karboksil t molekuls tjetr t aa.

Proteinat struktura, vetit dhe funkcioni Lidhja Peptide

Me lidhjen e m tepr aa. fitohet vargu polipeptid me boshtin n qendr dhe mbetjet ansore t aa.

Stylla e vargut sht paraqitur me ngjyr t gjelbrt, prbhet nga atome - t C dhe atomet e lidhjes peptide.

stylla

mbetjet ansore

Proteinat struktura, vetit dhe funkcioni Lidhja Peptide

Lidhja Peptide, sht lidhje e ngurt dhe planare (shtrihet n rrafsh).

Pr rreth atomeve t lidhjes peptide, C- karbonil dhe atomit t N, nuk ka rotacion t lir sepse lidhja ka karakter t lidhjes dyfishe.

Rotullimi i lir n shtyll mund t ndodh vetm tek atomet - t C.

Proteinat struktura, vetit dhe funkcioni Lidhja Peptide

Lidhja peptide posedon karakter t lidhjes s dyfisht pr shkak t rezonancs, gjesjsisht ekzistimit t hibrideve rezonante.

Proteinat struktura, vetit dhe funksioni Nomenklatura e proteinave

Cili aa. paraqet fillimim, dhe cili mbarimin e vargut polipeptid?

Sipas konvents s biokimistve:

Si fillim i vargut polipeptid merret aa. me grupin -amino t lir (aa. N-terminal)

Ndrsa pr fund t vargut polipeptid aa. me grupin

-karboksil t lir (aa. C-terminale)

aa. i par posedon grupin -amino t lir

aa. i fundit posedon grupin -karboksil t lir

Proteinat struktura, vetit dhe funksioni Nomenklatura e proteinave

NH3+

COO_

CONH

NH3+

COO_

CONH

CONH

dipeptid

tripeptid

tetrapeptid

Proteinat struktura, vetit dhe funksioni Nomenklatura e proteinave

Emrtimi

Fillimi Tyr

Fundi Leu

T gjitha aa. E vargut prve asaj t fundit marrin il

Aa. E fundit n varg (C-terminale) mban emrin e plot

Tirozil-glicil-glicil-fenilalanil-leucin

Proteinat struktura, vetit dhe funksioni Nomenklatura e proteinave

AminoacidiFillimi i vargutMbarimi i vargutAminoacidiFillimi osebrendia e vargutFundi i vargutAlaAlanilAlaninLeuLeucilLeucinArgArginilArgininLysLizilLizinAsnAsparaginilAsparaginMetMetionilMetioninAspAsparagilAspartatPheFenilalanilFenilalaninCysCisteinilCisteinProProlilProlinGlnGlutaminilGlutaminSerSerilSerinGluGlutamilGlutamatThrTreonilTreoninGlyGlicilGlicinTrpTriptofanilTriptofanHisHistidilHistidinTyrTirozilTirozinIleIzoleucilIzoleucinValValilValin

Proteinat struktura, vetit dhe funksioni Nomenklatura e proteinave

Glutamilglicilalanillizin

Glu

Lys

Ala

Gly

Proteinat struktura, vetit dhe funkcioni

Ku, si dhe kur formohet lidhja peptide n qeliz?

Lidhja peptide tek aa. Formohet gjat sintezs s proteinave n ribozome!

Vargu polipeptid i sintetizuar nuk sht i drejt por ai mbimbshtillet t hapsir duke formuar struktur trodimenzionale.

Kt struktur t proteinave e quajm konformacion i proteinave.

Proteinat struktura, vetit dhe funksioni

Prmendm se vargu polipeptid formon struktur trodimenzionale.

Dallojm katr shkall t strukturs tek arkitektura trodimenzionale e proteinave.

Proteinat struktura, vetit dhe funksioni Struktura primare

Struktura primare nnkupton renditjen e aa. (sekvencn) n vargun proteinik.

Renditja e aa. n varg prcaktohet (mvaret) nga renditja e nukleotideve n pjesn koduese t ADN (gjen).

Struktura primare tregon dhe pozitn e lidhjeve (urave) disulfide n protein.

Q do t thot se struktura primare na tregon t gjitha lidhjet kovalente n protein.

Proteinat struktura, vetit dhe funksioni Strukturne sekondare

Struktura sekondare nnkupton mbshtjelljen lokale t vargut polipeptid si rezultat i lidhjeve hidrogjenore q formohen n boshtin e vargut.

Kto lidhje formohen me bashkveprimin e grupit karbonil dhe atij amin t nj lidhje peptide fqinje.

Proteinat struktura, vetit dhe funksioni Struktura sekondare

Dallojm 2 tipe t strukturs sekondare, q stabilizohen nprmjet l lidhjeve hidrogjenore me grupeve amine (NH-) dhe karbonil (CO-) n boshtin kryesor t vargut polipeptid:

(-heliksi)

Pllaka e rrudhur

Proteinat struktura, vetit dhe funksioni Struktura sekondare

Vargu (spiralja)-, sht e ngurt, me struktur spiralore, e mbshtjellur rreth nj boshti imagjinar.

Kjo mbshtjellje e vargut mundsohet nga lidhjet hidrogjenore mes grueve funksionale t aminoacideve lineare n varg.

Proteinat struktura, vetit dhe funksioni Struktura sekondare

Lidhjet peptide gjinden n brendi t spirales ndrsa nga ana e jashtme shtrihen mbetjet ansore (R) t AA.

Proteinat struktura, vetit dhe funksioni Struktura sekondare

do mbetje e n spirale sht i larguar nga tjetri pr 0,15 nm, dhe i kthyer pr 100, q do t thot se nj rreth i tr i vagut spiralor prmban 3,6 mbetje t AA.

Proteinat struktura, vetit dhe funksioni Struktura sekondare

Fortsia e spirales -

Kjo spirale nuk sht e lakueshme.

Pse?

Sepse lidhjet hidrogjenore n mes t grupeve karbonile dhe amine, shtrihen paralel me boshtin e spirales (ngjeshen).

Proteinat struktura, vetit dhe funksioni Struktura sekondare

Pllaka e rrudhur sht struktur e rrudhur q formohet kur dy ose m tepr pjes t vargut t njajt polipeptid renditen njri pran tjetrit duke u stabilizuar me lidhje hidrogjenore.

Ku varg i ksaj strukture sht pothuajse i trjekur (zgjatur)

Proteinat struktura, vetit dhe funksioni Struktura sekondare

Kshtu duken pllakat t rrudhura, mbetjet ansore ktu shtrihen mbi ose ndr siprfaqen e pllaks.

Proteinat struktura, vetit dhe funksioni Struktura sekondare

Njifen dy tipe t pllakave t rrudhura:

Paralele dhe

Antiparalele.

N formn paralele vargjet polipeptide shtrihen n drejtim t njajt.

Ndrsa n formn antiparalele pjest e vargut polipeptid shtrihen n drejtime t kundrta. Pllaka antiparalele sht m stabile n krahasim me ate paralele.

Proteinat struktura, vetit dhe funksioni Struktura sekondare

Pllaka e rrudhur

Proteinat struktura, vetit dhe funksioni Struktura sekondare

Fortsia e pllaks t rrudhur

Pllaka ka struktur m t lakueshme.

Pse?

Sepse lidhjet hidrogjenore mes grupeve amine dhe karbonile qndrojn pingul n rrafshin e shtrirjes s vargjeve.

Kahja e shtrirjes s pllaks

Proteinat struktura, vetit dhe funkcsioni Struktura terciare

Struktura Terciare paraqet raportin hapsinor t mbetjeve ansore t AA. N vargun polipeptid t mbshtjellur.

Kjo struktur prshkruan lidhjet q krijohen mes mbetjeve ansore t AA. N molekuln proteinike.

Lidhjet mes mbetjeve ansore q e stabilizojn strukturn terciare t proteins jan:

(1) interaksionet ionike (elektrostatike),

(2) lidhjet hidrogjenore,

(3) forcat e van der Wallsit,

(4) interasionet hidrofobe,

(5) urat disulfide.

Proteinat struktura, vetit dhe funksioni Struktura terciare

Interaksionet Ionike formohen mes grupeve me ngarkes pozitive negative n metjet ansore.

Lidhjet hidrogjenore formohen mes grupeve polare t mbetjeve ansore dhe t molekulave t ujit n siprfaqen e proteins.

Interaksionet Hidrofobe formohen pr shkak t shtytjes s grupeve hidrofobe t mbetjeve ansore, nga ana e ujit n pjesn e brendshme t proteins

Ineraksionet e Van der Walsit mund t formohen mes grupeve t ngjeshura hidrofobe n brendi t proteins.

Proteinat struktura, vetit dhe funksioni Struktura terciare

Urra disulfide formohet mes dy mbetjeve ansore t cisteins nprmjet t reakcionit t oksido-redukcionit.

Urrat disulfide formohen me veprimin e enzimas disulfid-izomeraz, e cila gjendet n retikulumin endoplazmatik.

Proteinat struktura, vetit dhe funksioni Struktura terciare

Lidhjet stabilizuese t

strukturs terciare

Proteinat struktura, vetit dhe funksioni Struktura kvaternere

N rastet kur molekula proteinike ndrtohet vetm nga nj varg polipeptid, struktura terciare sht forma prfundimtare e struktur.

Mir por disa proteina qelizore prmbajn m shum se nj varg polipeptid, dhe posedojn struktur plotsuese strukturn kvaternere.

N proteinat e ktilla, do varg polipeptid quhet subnjisi.

Varsisht nga numri i subnjisive (vargjeve polipeptide) proteinat mund t jen: dimer (2 subnjisi), trimer (3 subnjisi), tetramer (4 subnjisi) .

Proteinat struktura, vetit dhe funksioni Struktura kvaternere

Struktura kvarternere prshkruan lidhjet e krijuara mes mbetjeve ansore t subnjisive.

Lidhjet stabilizuese n mes mbetjeve ansore t AA. jan:

(1) interakcionet ionike (elektrostatike),

(2) lidhjet hidrogjenore,

(3) forcat e van der Wallsit,

(4) interakcionet hidrofobe,

(5) urat disulfide.

Proteinat struktura, vetit dhe funksioni Mbshtjellja e vargut polipeptid

Mbshtjellja e vargut polipeptid n formn prfundimtare (trodimenzionale, komformacionin nativ) paraqet nj proces termodinamik t favorshm.

Procesi i mbshtjelljes s vargut

polipeptid fillon gjat biosintezs

s proteins n ribozom.

Pjes t vargut t posa sintetizuar polipeptid mbshtillen n struktur lokale sekondare (spirale - dhe pllaka t rrudhura -). Kto struktura njfen si nukleuse.

33

Proteinat struktura, vetit dhe funksioni Mbshtjellja e vargut polipeptid

Strukturat sekondare pastaj lidhen mes vedi nprmjet t interaksioneve m par t prmendur dhe kshtu vargu polipeptid fiton strukturn e nj globule t tretshme.

N kt struktur n shikim haotike, ndodhin adaptime konformacionale dhe proteina fiton formn e konformacionit nativ.

Proteinat struktura, vetit dhe funksioni Mbshtjellja e vargut polipeptid

Gjat mbshtjelljes deri n formn prfundimtare, vargu i madh polipeptid me (m tepr se 200 aa.) mund t formojn domene.

Domenet jan pjes t brendshme t vargut polipeptid me struktur tredimenzionale (struktur tercijare) q n protein kryejn funsione t caktuara.

Mbshtjellja e proteins dimere

Proteinat struktura, vetit dhe funksioni Mbshtjellja e vargut polipeptid

Mbshtjellja e proteinave n konformacion t qndrueshm (nativ) n qeliz mund t ndodh spontanisht ose me ndihmn e molekulave specifike (proteinike) shaperona.

Shaperonat jan komplekse t mdha proteinike t cilat gjet veprimit harxhojn energji - ATP.

Njfen 2 grupe themelore t shaperonave:

Shaperonat Hsp (Hsp Heat shock proteins) dhe Shaperininat.

Proteinat struktura, vetit dhe funksioni Mbshtjellja e vargut polipeptid

Shaperonat jan komplekse t mdha proteinike n form t fuive.

Mbrendia e ktyre fuive jan vendet ku molekula proteinike merr konformacionin nativ duke harxhuar energji.

Prurjen e vargut polipeptid n shaperonin e ndihmojn proteinat - Hsp (Hsp 70 dhe Hsp 40).

Proteinat struktura, vetit dhe funksioni Lokalizimi dhe vetit e proteinave

Vetit e vargut polipeptid mvaren nga vendi i lokalizimit (vendosjes) s molekuls proteinike n mbrendi t qelizs:

N citoplazm

N mbrendi t organeleve

N membran

Proteinat struktura, vetit dhe funksioni Lokalizimi dhe vetit e proteinave

Proteinat n citoplazm ose matriks (n pjesn likuide n brendi t organeleve) organelat jan hidrofile.

Proteinat hidrofile n siprfaqen e tyre prmbajn mbetje t polarizuara t aa. T cilat me molekulat pr rreth ndrtojn lidhje hidrogjenore, ndrsa n

Mbrendi t proteinave hidrofile gjinden mbetjet hidrofobe t aa.

Proteinat struktura, vetit dhe funksioni Lokalizimi dhe vetit e proteinave

Proteinat e membrans kuptohet gjinden n membran, ndrsa mbshtjellja e tyre bhet n retikulumin endoplazmatik n mnyr spontane ose me ndihmn e shaperonave.

Proteinat membranore mund t jen:

Integrale (n prbrje) t membrans.

Periferike t cilt lidhen pr siprfaqen e membrans ose n proteinat integrale (hidrofile).

Proteinat struktura, vetit dhe funksioni Forma e molekulave

Cila sht forma e molekulave proteinike gjat mbshtjelljes s rregullt dhe konformacionit nativ?

Sipas forms proteinat ndahen n 2 grupe:

Globulare (sferike lmshore)

Fibrilare (pejzore)

Proteinat struktura, vetit dhe funksioni Vetit ionizuese t proteinave

Proteinat n tretsir ujore posedojn nj sasi t ngarkess elektrike.

Kjo ngarkese rjedh nga ngarkesa e mbetjet ansore acidike (Asp, Glu), bazike (Arg, His, Lys) dhe disa mbetjeve ansore polare (Cys, Tyr).

Ngarkesa e proteins sht e barabart me shumn e ngarkesave negative dhe pozitive t molekuls proteinike.

Proteinat struktura, vetit dhe funksioni Vetit ionizuese t proteinave

Ngarkesa e proteinave sht e barabart me shumn e ngarkesave pozitive dhe negative q i posedon struktura e molekulave proteinike n pH t caktuar:

Ngarkesa e grupit -aminik t AA. t par

Ngarkesa e mbetjeve ansore

Ngarkesa e grupit -karboksilik t AA. t fundit

Ngarkesa e proteinave mvaret nga:

Prbrjes s AA. n protein sa m shum AA. bazike dhe acidike aq m shum ngarkes

pH e tretsirs disocijimi i grupeve amino dhe karboksile drejt pr s drejti mvaret nga pH rikujtoni strukturn dhe vetit e AA.

Proteinat struktura, vetit dhe funksioni Vetit ionizuese t proteinave

Qproteina = S (q+ + q-)

q+ NH3+

q- COO- ; S- ; O-

COOH COO-

SH S-

NH3+ NH2

OH O-

Ngarkese e proteinave sht e barabart me shumn e ngarkesave pozitive dhe negative q i posedon proteina n pH t caktuar.

Ngarkesa pozitive varet nga grupet e padisocuara amine.

Ngarkesa negative varet nga grupet karboksile t disocuara, sulfhidril nga Cys, hidroksile nga Tyr.

Proteinat struktura, vetit dhe funksioni Vetit ionizuese t proteinave

COOH

OH

COOH

COOH

SH

NH3+

NH3+

NH3+

COO-

OH

COO-

COO-

SH

NH3+

NH3+

NH3+

COO-

O-

COO-

COO-

S-

NH2

NH2

NH2

pH = 1

pH = pI

pH = 11

Proteinat struktura, vetit dhe funksioni Vetit ionizuese t proteinave

Kjo do t ishte renditja e aftsis dhe fortsis t disocijimit t grupeve n protein?

SkupinapK-COOH2,5-COOH3,5-COOH4,0 histidina6,8-SH cisteina8,3-NH3+9,0-OH tirozina10,0- NH3+ lizina10,5 arginina12,5

Proteinat struktura, vetit dhe funkcioni Tretshmria e proteinave

Tretshmria e proteinave sht rezultat i dy tipeve t interakcionit:

Interakcioni protein - terts (interakcionet mes molekuls s proteins dhe tretsit), dhe

Interakcioni protein - protein (interakcioni mes molekulave proteinike)

protein

protein

Protein-otapalo

Proteinat struktura, vetit dhe funkcioni Tretshmria e proteinave

ka ndodh n mes ujor?

Kushti i tretshmris t ndonj substance n uji sht q t ket aftsi me te t formon lidhje hidrogjenore.

Interakcioni protein-trets nprmjet t lidhjes hidrogjenore!

Interakcioni protein-protein nprmjet t inetrakcionit ionik!

Sa m i fort t jet interakcioni protein-trets, tretshmria e proteins do t jet m e madhe.

Sa m i fort t jet interakcioni protein-protein tertshmria do t jet m e vogl.

Proteinat struktura, vetit dhe funkcioni Tretshmria e proteinave

Tretshmria e proteinave mvaret nga pH.

Tretshmria e proteins sht minimale n pikn izoelektrike, shtohet me ndryshimin e saj. (pH).

pH

tretshmria

pI

Proteinat struktura, vetit dhe funkcioni Tretshmria e proteinave

Tretshmria e proteinave mvaret edhe nga prqndrimi i kriprave.

Shtimi i sasis s vogl t ndonj kripe shkakton ritjen e tretshmris s proteins (usoljavanje - kriprosje), por n prqndrime t larta t krips arihet efekt i kundrt (isoljavanje - kriposje), dhe mund t shkaktohet fundrimi i proteins.

Sepse kripa ndikon n procesin e interaksionit protein-trets dhe protein-protein?

ttretshmria

[kripa]

Proteinat struktura, vetit dhe funksioniDenatyrimi i proteinave

Denatyrimi i proteinave nnkupton humbjen e aktifitetit biologjik t proteins si pasoj e humbjes s strukturs kvarternere, terciare ose sekondare me ka shkaktohet prishja e konformacionit nativ t proteins native.

Me termin prishje t konformacionit nativ t proteins nnkuptojm mbshtjelljen e pjesrishme ose totale t vargut proteinik, por pa shkputjen e lidhjeve peptide.

Proteinat struktura, vetit dhe funksioniDenatyrimi i proteinave

Shkaktart e denatyrimit:

Temperatura

Vlerat ekstreme t pH s

Veprimi i denatyrantve

Tretsit organik

Ionet e metaleve t rnda

Prqndrimet e larta t kriprave

Stresi mekanik

Rezatimet e forta

Proteinat struktura, vetit dhe funksioniDenatyrimi i proteinave

Temperatura

Me ngritjen relative t temperaturs pr 10 C mbi temperaturn fiziologjike (30-40C) ndodh denatyrimi i proteinave n qeliz.

Temperatura sht masa e energjis kinetike t lvizjes s molekulave sa m e lart temperatura lvizja luhatja e vargut polipeptid dhe mbetjeve ansore sht m e madhe.

Luhatjet e teprta t vargut mund ti dmton (kput) lidhjet hidrogjenore, interaksionet ionike, interaksionet hidrofobe.

Proteinat struktura, vetit dhe funksioniDenatyrimi i proteinave

Vlerat ekstreme t pH-s

N pH nn 3, proteinat humbin ngarkesat negative, ndrsa mbi pH 11 humbin ngarkesat pozitive, kshtu vjen deri tek plsitja e interakcioneve ionike, q shkakton shkputjen e lidhjeve hidrogjenore.

Proteinat struktura, vetit dhe funksioniDenatyrimi i proteinave

Veprimi i denatyruesve

Proteinat mund t denatyrohen me veprimin e disa agjensve specifik denatyrues. M t njiohur jan urea, guanidin-hidrokloridi, -merkaptoetanoli, ditiotreitoli dhe disa detergjente.

Prqndrime t larta t ures (6-8 M) ose guanidin-hidrokloridit shkaktojn denatyrimin e proteinave.

Kjo ndodh pr shkak se urea dhe guanidin-hidrokloridi ndrtojn lidhje hidrogjenore me mbetjet ansore polare (amine ose karboksile) kshtu shkaktojn destabilizimin e strukturs terciare t proteins.

urea

Guanidin-hidroklorid

Proteinat struktura, vetit dhe funksioniDenatyrimi i proteinave

-merkaptoetanoli dhe ditiotreitoli shkaktojn redukimin e lidhjeve disulfide mes mbetjeve ansore t cisteins.

Me shkputjen e lidhjeve disulfide ndryshon struktura terciare e proteins (denatyrimi).

Proteinat struktura, vetit dhe funksioniDenatyrimi i proteinave

Detergjentt jan molekula amfipatike q shkaktojn denatyrimin e proteinave pr shkak t shkatrimit t interaksioneve hidrofobe.

Me prishjen e interaksioneve hidrofobe shkatrohet struktura terciare e proteins dhe ejo mbshtillet.

Molekula amfipatike jan molekula q prmbajn pjes hidrofile dhe hidrofobe.

Detergjenti m i njohur pr denatyrimin e proteinave sht Natrium-laurilsulfati (SDS)

Proteinat struktura, vetit dhe funksioniDenatyrimi i proteinave

Tretsit organik

Tretsit organik shkaktojn denatyrimin e proteinave duke i shkaktuar prishjen e interasioneve hidrofobe, q nnkupton prishjen e strukturs terciare.

Prqndrimi i lart i ioneve t metaleve t rnda

Ionet e ktyre metaleve si zhiva (Hg2+) ose plumbi (Pb2+) i denatyrirojn proteinat duke u shkatruar strukturn terciare n dy forma. I dmtojn interaksionet ionike sepse lidhen me grupet negative (karboksile) t mbetjeve ansore, dhe lidhen me grupet sulfhidrile t cisteins me ka e dmtojn strukturn terciare.

Proteinat struktura, vetit dhe funksioniDenatyrimi i proteinave

Denatyrimi i proteinave me kripra

tretshmria

[kripa]

Me shtimin e sasive t vogla t ndonj kripe n tretsir vjen deri tek ritja e tretshmris s proteins (usoljavanje - kriposje), por nse prqndrimi i krips ritet ather ndodh e kundrta sepse (isoljavanje helmim me krip), mund t shkakton precipitimin e proteins.

Gjat prqndrimit t lart t krips, ionet e saj garojn me molekulat e proteins pr molekula uji, sepse miolekulat e ujit nga siprfaqja e proteins largohen. Si pasoj kemi orientimin e mbetjeve hidrofobe nga brendia n ann e jashtme t proteins.Proteina mbshtillet dhe e humb strukturn terciare.

Proteinat struktura, vetit dhe funksioniDenatyrimi i proteinave

Stresi mekanik

Tundja intenzive e tretjes proteinike mmund t prish strukturn terciare t saj.:

Me przierje molekulat proteinike lvizin shum m shpejt, me ka mund t shkput lidhjet hidrogjenore ansore, interaksionet ionike dhe interaksionet hidrofobe.

Me przierje n tretsir hyn fluska t ajrit. Kshtu q teprica e oksigjenit n tretje mund ti oksidon disa pjes t mbetjeve ansore sidomos si dhe reoksidimin e lidhjes disulfide.

Proteinat struktura, vetit dhe funkcioni Funkcionet e proteinave n qeliz

Proteinat jan makrokomelula m t pranishme n qeliza dhe kryejn nj numr t madh t funksioneve qelizore:

Kataliza enzimatike. Enzimet jan proteina me rol t biokatalizatorit, mundsojn dhe prshpejtojn me mija reaksione biokimike.

Transporti. Disa proteina veprojn si barts t molekulave t vogla dhe ioneve npr membranat qelizore protein carier ose i transportojn n mes qelizave (glukoza-transporter, LDL dhe HDL jan lipoproteine q bartin lipide, hemoglobina dhe mioglobina bartin oksigjenin).

Proteinat struktura, vetit dhe funkcioni Funkcionet e proteinave n qeliz

Deponim. disa proteina shrbrjn pr deponimin ruajtjen e molekulave t vogla ose ioneve. Feritina psh. Pr deponimin e hekurit n mli.

Fortsia mekanike. Disa proteina jan prgjegjs pr fortsin - stabilitetin eqelizave dhe muskujve. Lkura dhe eshtrat karakterizohen me fortsi t madhe gjat trheqjes sepse prmbajn protein pejzor kolagen.

Proteinat struktura, vetit dhe funkcioni Funkcionet e proteinave n qeliz

Lvizshmria. disa proteina marrin pjes n lvizjet n qeliza. Tubulina, aktina dhe disa proteina tjera e ndrtojn skeletin qelizor - citoskeleti. Citoskeleti qelizor merr pjes n endocitoz, egzocitoz dhe lvizjet ameboide t qelizave t ruzave t bardha t gjakut. Disa proteina jan prbrs kryesor t muskujve. Shtrngimi i muskujve bhet me lvizje rshqitse t dy llojeve t vargjeve proteinike.

Mbrojtja imunologjike. Antitrupnat (imunoglobulina) janl proteina me specifitet t lart t afta pr identifikimin e truprave t huaja n organizmat e gjella (bakterjet, viruset). Duke u lidhur me ta i makrkojn pr tu shkatruar.

Proteinat struktura, vetit dhe funkcioni Funkcionet e proteinave n qeliz

Regullator. Disa proteina veprojn se receptor n siprfaqe t qelizave. Me lidhjen e molekulave specifike pr receptor, kto proteina bartin informacionin n qeliz duke dnryshuar funksionimin e qelizs. Disa proteina dhe peptide veprojn si molekula specifike (hormonet, faktort e ritjes) t cilt lidhen pr receptor. Insulina dhe glukagoni jan peptide q rregullojn nivelin e glukozs n gjak.

Proteinat struktura, vetit dhe funkcioni Funkcionet e proteinave n qeliz

Prgjigjen n stres. Disa proteina e mbrojn qelizn nga stresi. Proteinat e stresit t temperaturs (Hsp - Heat Shock Protein) sintetizohen n qeliz gjat ngritjes s temperaturs dhe mundsojn ri mbshtjelljen e rregullt t proteinavet t denatyruara. Proteina metalotionein n qeliza i lidh ionet e metaleve t rnda toksike (Cd, Hg, Ag).

Proteinat struktura, vetit dhe funkcioni Funkcionet e proteinave n qeliz

Kataliza enzimatike

Bartja dhe transporti

Deponimi

Fortsia mekanike

Lvizshmria

Bmbrojtja imunologjikeRegulacija

Mbrojtje nga stresi

Proteinat struktura, vetit dhe funkcioni Funksioni i peptideve t vogla

Edhepse dukshm m t thjeshta nga proteinat peptidet posedojn funsione t rndsishme biologjike:

Marrin pjes n katalizn enzimatike glutationi (GSH) si kofaktor merr pjes n shum reaksione t redukcionit

Mbrojtja nga stresi glutationi (GSH) i mbron qelizat nga oksidimi duke reaguar me peroksidet q jan nusprodukte t metabolizmit.

Glutation

-glutamilcistilglicin

Proteinat struktura, vetit dhe funkcioni Funksioni i peptideve t vogla

Regullacioni disa peptide veprojn si neuropeptid (barts t sinjaleve nervore), ndrsa disa si hormone (molekula t vogla sinjalizuese t cilat rregullojn veprimin e qelizave t ndryshme n organizmat shum qelizore) dhe kshtu ato regullojn funkcionimin e qelizave, indeve dhe organizmit.

Regullimi i deponimit

Ndjenja e uris (shtimi i oreksit) neuropeptidi N dhe galanina

Ndjenja e ngopshmnis (zvoglimi i oreksit) kolecistokinina dhe hormoni i stimulimit -melanocita

Proteinat struktura, vetit dhe funkcioni Funksioni i peptideve t vogla

Regullimi i shtypjes s gjakut vazopresina (rregulion vllimin e gjakut dhe kshtu stimulon veshkt q t mbajn ujin)

Vazopresina

Rregulimi i sjelljes sociale oksitocina (prve rregullimit t sjelljes sociale oksitocina vepron edhe n kontrakcionin e maternics para lindjes dhe n laktacion).

Sjelljet sociale ku vepron oksitocina: monogamia, t mbajturit mend t fytyrave, ngacmime seksuale, sjellje amnore dhe instinkti amnor, besimi, eliminimi i friks ...

Oksitocina

Proteinat struktura, vetit dhe funkcioni Funksioni i peptideve t vogla

Regullimi i dhimbjeve si prgjigje ndaj stresit

Leu- dhe Met-enkefalina jan peptide t vogla opoide t cilt imitojn veprimin e opijateve (morfiumit) zvoglojn ndjenjn e dhimbjeve.

Proteinat struktura, vetit dhe funkcioni Antitrupnat dhe mbrojtja imunologjike

Sistemi imunologjik e mbron organizmin nga sulmi i virusve, bakterjeve si dhe t patogjenve tjer dhe molekulave q mund t shkaktojn dme n organizm.

Kt sistem e mundsojn disa qeliza t specializuara qelizat e bardha t gjakut (leukocitet)

Leukocitet patrullojn n gjak dhe inde duke kontrolluar prezencn e virusve n organizm, bakterjeve ose substancave t dmshme, nse dikush sht prezent ather aktivizohet sistemi imunologjik.

Proteinat struktura, vetit dhe funkcioni Antitrupnat dhe mbrojtja imunologjike

Prgjigjet imunologjike t organizmit realizohen me veprimin e dy sistemeve komplementare, humoral dhe qelizor.

Sistemi humoral imunologjik sht i orijentuar nga veprimi kundr bakterjeve, virusve dhe trupthave t huaj n lngjet trupore

Antitrupnat B limfocitet

Sistemi imun qelizor sht i orijentuar n asgjsimin e qelizave t infektuara me viruse, qelizave tumorale dhe indeve t transplauara

T limfocite Citotoksike - receptor

T limfocite ndihms - receptor

Proteinat struktura, vetit dhe funkcioni Antitrupnat dhe mbrojtja imunologjike

do protein i sistemit imunulogjik q shrben pr njohjen (antitrup, receptor) e identifikon dhe lidhet n mnyr specifiike vetm n strukturn e caktuar kimike n antigjen.

Cilido trup i huaj q mund t shkakton prgjigje imunologjike t organizmit quhet antigjen.

Antigjeni protein ose polisaharid e spirales s virusit ose bakterjes t membrans qelizore

Nse antigjeni sht molekul e madhe n te mund t lidhen m shum antitrupna t ndryshme por vetm n pjes t caktuara t strukturs kimike t antigjenit determinanta antitrupre ose epitop.

Proteinat struktura, vetit dhe funkcioni Antitrupnat dhe mbrojtja imunologjike

Prgjigja qelizore imonologjike

Sistemi imun duhet ti njoh dhe asgjson patogjenet, por gjithashtu duhet t ket kujdes q[ t mos i shkatron proteinat vetanake dhe qelizat

Njihja e antigjeneve proteinik dhe proteinave t qelizave vetanake bhet nprmjet t proteinave t sistemit kryesor t prputhshmris indore (eng. Major Histocompatibility Complex; MHC) - MHC proteinave.

Proteinat struktura, vetit dhe funkcioni Antitrupnat dhe mbrojtja imunologjike

Njifen 2 grupe t proteinave t sistemit krysor t prputhshmris indore (MHC proteina): MHC I dhe MHC II

Kontrolla T limfocit citotoksik

Kontrolla T limfocit ndihms

Proteinat struktura, vetit dhe funkcioni Antitrupnat dhe mbrojtja imunologjike

Qelizat e T limfociteve (citotoksike dhe ndihmse) q patrullojn n gjak dhe inde, nprmjet t receptorve mund t njohin milione antigjene t ndryshm n siprfaqe t qelizs.

do T limfocit n siprfaqen e vet bart vet nj tip receptori popullacion i madh i T limfociteve me specifitet t ndryshm.

N kt numr t madh t T limfociteve gjithmon do t gjinden disa q me receptorin evet do t njohin dhe lidhen pr ngonj antigjen.

T limfociti citotoksike i shkatrojn qelizat e smura

Proteinat struktura, vetit dhe funkcioni Antitrupnat dhe mbrojtja imunologjike

Prgjigja humorale imunologjike

Antitrupnat (imunoglobulinet) jan molekula proteinike q sintetizojn dhe tajojn B limfocite si prgjigje prezencs s antigjenit (ndonj trupi t huaj) n organizm

Proteinat struktura, vetit dhe funkcioni Antitrupnat dhe mbrojtja imunologjike

Imunoglobulinet G (IgG) jan grup m i pranishm i antitrupnave n organizm, gjithashtu dhe m t pranishm n serum t gjakut

Proteinat struktura, vetit dhe funkcioni Antitrupnat dhe mbrojtja imunologjike

Imunoglobulinet n Fab domenet e tyre lidhin anitgjenet (2 Fab domene)

N do domen mund t lidhet nga nj antigjen

Proteinat struktura, vetit dhe funkcioni Antitrupnat dhe mbrojtja imunologjike

Lidhja e antigjenit pr Fab domene sht proces shum specifik, n vendin e lidhjes (gropzim) t Fab domenit antitrunat mund t lidhen vetm n epitop t caktuar t antigjenit ndales e indukuar

Proteinat struktura, vetit dhe funkcioni Smundjet e shkaktuara nga mbshtjellja e gabuar protein - prion

Proteinat abnormale (proteina t mbshtjella gabimisht) mund t jen shkaktar t smundjeve t ndryshme degjenerative t trurit tek sisort.

M e njohur sht spongioformna encefalopatija (eng. bovine spongioform encephalopathy), e njohur si menduria e lopve

Smundja q shkaktohet si pasoj e forms abnormale t proteins quhet Prion (eng. proteinaceous infectous only)

Forma Normale - PrPc

Forma Abnormale - PrPSc

Proteinat struktura, vetit dhe funkcioni Smundjet e shkaktuara nga mbshtjellja e gabuar protein - prion

Smundjet e shkaktuara nga prionet tek njerzit

Creutzfeld-Jakob - it (CJD)

vCJD si pasoj e menduris s lops

Kuru (kanibali)

Pagjumsia Fatale familjare (FFI) ...

Smundjet tek kafsht

Spongioformna encefalopatija

Scrapie (delet)

Smundja kronike sobova

NH

3

+

COOH

CONHCONHCONH

NH

3

+

COOH

CONHCONHCONH

Protein/enzim

Stanica

Citosol

Jezgra i jezgrica

Organela

Protein/enzim

Stanica

Citosol

Jezgra i jezgrica

Organela

Protein/enzim

Stanica

Citosol

Jezgra i jezgrica

Organela

NH

3

+

COO

-

NH

3

+

COO

-

CONHCONHCONH

NH

3

+

COO

-

NH

3

+

NH

3

+

COO

-

CONHCONHCONH