HH (2007)

Otro Portugués
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Bioquímica - 5º curso
Asignatura HH
Año del apunte 2007
Páginas 14
Fecha de subida 19/10/2014
Descargas 31
Subido por

Vista previa del texto

EXAMEN DE QUÍMICA I ENGINYERIA DE PROTEÏNES Llicenciatura de Biotecnologia Segona convocatòria 2005/2006. 10 de juliol de 2006 Cognoms i nom: Seminari: Part A: Preguntes de resposta múltiple. Les preguntes són multiresposta, amb una, dues o tres respostes correctes. La modalitat de correcció és la de multiresposta parcial, segons la qual es té en compte les puntuacions de les diferents parts de la multiresposta. Les respostes fallades tenen una penalització, però les no contestades no en tenen. Al final d’aquesta part de l’examen trobareu una explicació del mètode de correcció.
La puntuació màxima d’aquesta part serà equivalent a 50 punts 1.
Digues quina frase sobre els aminoàcids és correcta a b c d 2.
A les matrius de substitució evolutiva d’aminoàcids s’observa que:* a b c d 3.
La Gly és substituïda més freqüentment per Trp que per Asp perquè la Gly no té una cadena lateral ionitzable La freqüència de substitució entre Lys i Arg és baixa Val i Ile es substitueixen amb major freqüència que Val i Ser La semblança en grandària o volum de la cadena lateral és un factor que afavoreix la substitució Dues proteïnes que duen a terme funcions idèntiques en espècies diferents:* a b c d 4.
Cap cadena lateral està carregada a pH neutre Alguns aminoàcids contenen més d’un carboni quiral Les proteïnes només contenen els 20 aminoàcids proteïnogènics La ionització de les cadenes laterals no depèn de la seva localització a la proteïna Presenten normalment diferències seqüencials que no afecten el plegament global ni la funcionalitat de la proteïna.
Posseeixen estructures secundàries diferents, i per tant plegaments terciaris diferents, però són funcionalment idèntiques.
No tenen la mateixa seqüència d’aminoàcids.
Seran tant més diferents en composició i seqüència com més properes siguin les espècies evolutivament.
Pel que fa referència als pèptids naturals a b c d N’hi ha d’estructura cíclica Cap d’ells posseeix activitat biològica No n’hi ha que continguin D-aminoàcids Són sempre d’estructura lineal 5.
A la síntesi de pèptids al laboratori* a b c d 6.
Pel que fa a les forces estabilitzadores de la conformació de les proteïnes a b c d 7.
Són afectades pel medi en el qual es trobi la proteïna Tenen caràcter additiu, de manera que l’estructura globular d’una proteïna és extremadament estable Les forces de tipus hidrofòbic no contribueixen a l’estabilitat global de la proteïna Dos grups polars a la superfície tendiran a formar enllaç d’hidrogen entre ells abans que amb l’aigua del medi Digues quines frases sobre les estructures secundàries de proteïnes són correctes:* a b c d 8.
Cal bloquejar els grups reactius, amb l’excepció dels que han de formar l’enllaç peptídic els mètodes combinatoris tenen l’avantatge de proporcionar grans quantitats de pèptids de la seqüència predissenyada el creixement de la cadena és produeix des de l’extrem N-terminal al C-terminal el creixement de la cadena és produeix des de l’extrem C-terminal al N-terminal De les diverses estructures helicoidals, la més estable és aquella en la que es formen enllaços d’hidrogen entre els residus a les posicions (i ) i (i+4) Encara que els mapes de Ramachandran prediuen l’existència d’hèlices α levògires, aquestes no han estat observades a proteïnes Una fulla β no conté mai una barreja de cadenes paral·leles i antiparal·leles Les fulles β es formen mitjançant enllaços d’hidrogen entre les cadenes laterals de les cadenes polipeptídiques adjacents La figura representa una hèlix alfa vista des de dues perspectives diferents a b c d Que probablement és transmembrana perquè només la formen residus hidrofòbics En la que tots els grups carbonil formen enllaços d'hidrogen A la vista de la dreta, té l'extrem del dipol amb densitat de càrrega negativa a la part inferior El grup 1 pot formar indistintament enllaç d'hidrogen amb els grups 2 i 3 9.
A l'estructura en fulla β a b c d 10.
Amb quines d’aquestes expressions relacionaries l’estructura en hèlix α?* a b c d 11.
tots els grups NH dels aminoàcids que en formen part es troben formant enllaços d'hidrogen.
aminoàcids de caràcter bàsic situats a l'extrem C-terminal l’estabilitzen s'hi incorporen tots els aminoàcids amb la mateixa proporció.
les cadenes laterals es projecten perpendicularment al pla format pels enllaços d’hidrogen entre àtoms de cadena principal Dipol Clau grega 3,613 Antiparal·lela Hi ha moltes seqüències d’aminoàcids que poden donar lloc al mateix motiu estructural Els dominis α + β solen contenir fulles β paral·leles S’estima que el nombre de possibles tipus de plegament de proteïnes és limitat Un motiu estructural està format per elements d’estructura secundària no consecutius En un barril α/β, les hèlices estan envoltades per la fulla β a b c d 12.
La representació de la proteïna de la figura ha estat modificada de manera que conté una conformació impossible per la cadena principal. A quin punt es troba? a b c d 13.
Cert-cert-cert-fals-cert Fals-fals-cert-cert-fals Cert-fals-cert-fals-fals Fals-fals-cert-fals-fals 1 2 3 4 Escull les afirmacions correctes:* a b c d Les proteïnes globulars poden tenir més d’un domini Una proteïna formada per un sol polipèptid pot contenir més d’un domini Proteïnes diferents estructuralment i funcionalment no poden tenir dominis idèntics Un domini pot estar format per una seqüència polipeptídica discontínua 14.
Suposa que hi ha una His al centre actiu d’un enzim i que a 7 Å de distància hi ha un Asp i una Ile. Es procedeix a mutar aquests dos residus. Digues quina afirmació és correcta: a b c d 15.
Si a una proteïna de membrana se la sotmet a proteòlisi limitada de manera que només s’hidrolitzin els enllaços susceptibles situats en el medi aquós, a b c d 16.
b c d és un polipèptid únic amb una estructura de betasandwich.
aquesta molècula ha de ser inestable perquè exposa tota una cara de fulla beta al dissolvent aquós: per això és amiloidogènica forma un dímer amb simetria rotacional C2 té simetria helicoidal Una d’aquestes afirmacions referides a la obtenció d’estructures de proteïnes per difracció de raigs X és INCORRECTA: a b c d 18.
no és possible recuperar cap domini globular soluble l’estructura transmembrana es desnaturalitzarà la funció de la proteïna no quedarà mai afectada li haurem eliminat la seva possible funció de reconeixement o d’unió a lligands La proteïna de la figura és la transtirretina, una proteïna humana implicada en processos d’amiloïdosi (s'observa també un lligand no proteic). Observant la figura diries: a 17.
La mutació D→N farà baixar el pKa de la His La mutació D→N farà augmentar el pKa de la His La mutació I→L farà baixar el pKa de la His La mutació I→K farà augmentar el pKa de la His i, probablement, inactivarà l’enzim Cal partir d’una preparació molt purificada de la proteïna El mapa de densitat electrònica obtingut reflecteix la posició dels àtoms i enllaços de la proteïna La resolució obtinguda dels cristalls és proporcional a la seva mida La intensitat i puresa de la radiació de sincrotró la fa ideal estudis de difracció de raigs X.
La figura mostra, a dalt, els resultats experimentals i, a baix, la interpretació amb model de cintes d'una estructura proteica obtinguda al laboratori* a b c d Es tracta d'una estructura obtinguda per raigs X La part de la molècula a la vora de la marca G31 es troba desestructurada Es tracta d'una estructura determinada per RMN La dispersió observada a la figura de dalt pot reflectir la diferent mobilitat de diverses zones d la proteïna 19.
Sobre el plegament de proteïnes és correcte:* a b c d 20.
El plegament in vivo a b c d 21.
els mètodes de cinètica ràpida (stopped-flow, quench-flow...) la cristal·lografia de raigs X l’ús d’agents desnaturalitzants la calorimetria d’escombrat Relatiu als processos de modificació post-traducció i transport* a b c d 23.
Es produeix mentre la proteïna està essent sintetitzada al ribosoma Necessita sempre de l’ajut de xaperones moleculars Consumeix energia quan necessita de l’acció de les txaperones moleculars És un procés que involucra el proteosoma Entre els mètodes d’estudi del procés de plegament de proteïnes NO s’hi inclou: a b c d 22.
Per a que una determinada conformació proteica pugui ser nativa, ha de ser primer accessible des del punt de vista cinètic.
La conformació nativa és tremendament més estable que cap altra conformació possible Si no es produís l’anomenat col·lapse hidrofòbic, la majoria de proteïnes assolirien igualment la forma nativa ràpidament.
L’anomenat “glòbul fos” correspon a un conjunt discret de conformacions menys compactes que la nativa La seqüència que determina la translocació d’una proteïna entre diferents compartiments cel·lulars pot no estar als extrems de la proteïna.
L’expressió en tàndem de precursors de pèptids permet que el processament posterior generi quantitats equimolars de cadascun d’ells Només les proteïnes citosòliques perden la seqüència senyal.
La majoria de proteïnes intracel·lulars estan glicosilades La modificació post-traducció per proteòlisi limitada a b c d És un procés que sofreix la majoria d’enzims citosòlics, els quals són sintetitzats en forma de precursors inactius És un fenomen reversible per la facilitat amb què es pot reformar l’enllaç peptídic trencat Sempre implica, a més de la hidròlisi d’enllaços peptídics, una reestructuració conformacional de la proteïna resultant per tal que aquesta sigui activa.
Afecta principalment aquelles proteïnes l’activitat de les quals ha d’estar molt ben controlada tant en el temps de la seva aparició com en el lloc on s’expressa.
24.
Pel que fa a la evolució bioquímica de proteïnes, és correcte dir:* a b c d 25.
Digues quines frases són correctes:* a b c d 26.
b c d que encara hi ha un percentatge considerable de les proteïnes a les bases de dades seqüencials per a les que no hi ha homòlegs ni funció coneguts que el nombre de nous tipus de plegament creix al mateix ritme que el de noves seqüències de proteïnes que la única manera de conèixer l’estructura d’una proteïna és obtenint-la experimentalment, per difracció de raigs X que només es pot fer prediccions sobre l’estructura 3D a partir d’una homologia seqüencial del 50%, i aquesta condició no es compleix en la majoria de les comparacions Pel que fa a les tècniques i aplicacions de la proteòmica és CERT que: a b c d 28.
Entre individus d’una mateixa espècie, les diferències entre proteomes són majors que les diferències entre genomes.
El proteoma d’un organisme es independent del lloc, el moment i les condicions d’estudi.
En un mateix individu, el proteoma és el mateix en totes les seves cèl·lules El processament dels transcrits primaris i les modificacions post-traducció de proteïnes són factors generadors de variabilitat proteica.
Una de les finalitats de la proteòmica i la genòmica estructurals és la de arribar a conèixer les estructures 3D de totes les proteïnes. Entre altres, un dels obstacles per aconseguir eficientment aquesta fi és: a 27.
Dos gens homòlegs han estat idèntics en un moment donat.
La cerca de proteïnes homòlogues mitjançant BLAST es basa en alineaments seqüencials.
La taxa d’acumulació de mutacions és independent de la família proteica que considerem.
La seqüència està més conservada que el plegament.
Els xips de proteïnes són molt útils per estudiar canvis transcripcionals.
El “ICAT” requereix el marcatge previ dels proteomes amb sondes fluorescents El sistema del doble híbrid es molt útil per a quantificar els nivells d’expressió proteica en un teixit.
El sistema de detecció de interaccions proteiques mitjançant reconstitució d’una proteïna fluorescent permet analitzar interaccions febles.
Respecte a la producció heteròloga de proteïnes*.
a b c d Habitualment els vectors de expressió de llevat tenen dos orígens de replicació, un eucariota i un procariota.
L’expressió en Pichia Pastoris requereix la inserció del gen heteròleg al cromosoma del llevat La secreció al periplasma s’utilitza en l’expressió a cèl·lules de mamífer El sistema de baculovirus implica l’ús de cèl·lules d’insecte 29.
Les dues columnes contenen expressions relatives a la producció heteròloga de proteïnes. Relaciona-les.
1 2 3 Ponts disulfur Proteòlisi Baixa disponibilitat de oxigen 4 Síntesi química del DNA 5 Glicosilació 6 N-terminal no optimitzat 7 Excés de copies del plàsmid a b c d 30.
b c d Cal recordar que el nucli hidrofòbic tolera amb eficàcia les variacions en el volum de les cadenes laterals No és necessari anar amb gaire compte amb les substitucions a las regions d’estructura regular, per la pròpia tendència de la seqüència a plegar-se correctament.
Cal tenir en compte que els canvis als bucles superficials són millor tolerats.
Cal considerar que introduir carrega en el nucli hidrofòbic estabilitza la proteïna.
Pel que fa al redisseny de proteïnes és cert que: a b c d 32.
1d 2e 3g 4b 5a 6d 7c 1d 2g 3c 4b 5a 6f 7d 1d 2e 3b 4a 5g 6f 7c 1f 2g 3c 4g 5b 6d 7a A l’hora de realitzar canvis d’aminoàcids per mutagènesi dirigida.
a 31.
a Optimització d’us de codó b Excés de càrrega metabòlica c Descens a la velocitat de creixement i pèrdua del plàsmid d Coexpressió de Proteïna-disulfur isomerasa e Ús de soques deficients en proteases f Reducció de la vida mitja de la proteïna g Expressió en cèl·lules eucariotes És fàcil augmentar l’estabilitat d’una proteïna mitjançant mutacions puntuals a l’atzar, doncs la majoria de canvis seran estabilitzants.
Si volem que una proteïna artificial s’ assembli a una altra de natural és suficient amb que tinguin el 20% dels aminoàcids idèntics.
Com a norma general es pot substituir qualsevol residu d’un nucli hidrofòbic per un altre residu no polar sense afectar l’estabilitat proteica.
Si estabilitzem una proteïna introduint un nou pont disulfur, quan mes llarga sigui la distancia entre les dues noves cisteïnes mes gran serà l’estabilitat.
Es vol augmentar l’estabilitat d’una proteïna mitjançant el redisseny d’una de les seves hèlix alfa, que va des de la posició 85 a la 99. Quin d’aquests canvis és preferible? a b c d Glu87→Arg Gly88→Pro Lys84→Glu Arg98→Asp Part A-bis: Preguntes de resposta múltiple. A respondre NOMÉS per part de les persones que no han participat als seminaris voluntaris fets durant el curs.
33.
Tria les frases correctes* a b c d 34.
Tria les frases correctes* a b c d 35.
Els canals de potasi no permeten el pas de sodi perquè aquest és més gran que el potasi Les xaperones moleculars actuen en altres processos a més del plegament de proteïnes que emergeixen del ribosoma Les caspases són enzims lisosomals que intervenen en el procés apoptòtic, amb activitat aspàrtic-proteasa La farmacogenòmica es pot definir com l’adaptació dels fàrmacs i tractaments farmacològics a les característiques del genomes individuals Les ankirines són proteïnes de repetició i en el disseny de noves proteïnes a partird’elles s’utilitza la tècnica de “ribosome display” S’ha dissenyat minixaperonines capaces de plegar proteïnes sense consum d’ATP Al fenòmen de la fototransducció visual, a diferència del cas de la bacteriorodopsina, no té lloc cap fenomen d’isomerització del retinal En els processos proteolítics subjacents a l’invasió tumoral s’observen activacions de zimògens en cascada Tria les frases correctes* a b c d La proteasa del virus de la SIDA trenca només les proteïnes de l’hoste Una de les dificultats en trobar bons inhibidors de la proteasa del virus de la SIDA vé del fet de que s’ha observat que té polimorfismes que afecten el 45% dels residus.
La malaltía d’Alzheimer i les malaltíes priòniques són completament diferents quant al fenòmen molecular subjacent A la formació d’agregats amiloides, la proteïna implicada sofreix una transformació que condueix a l’adopció d’un grau major d’estructura β.
Correcció dels exàmens de multiresposta parcial L’examen s’avalua en base a la puntuació de les diferents parts de la multiresposta, de manera que una pregunta parcialment contestada obté una porció de la puntuació total de la pregunta. La penalització per respostes incorrectes també és variable, de manera que: Si N = nombre d’opcions (en aquest cas 4) M = nombre d’opcions vàlides (en aquest cas, 1, 2 , o 3), La puntuació per resposta encertada és 1/M La penalització per resposta fallada és 1/(N-M) Exemple: Tenim 4 opcions possibles i tres respostes correctes com a màxim Pregunta Resposta correcta 1 a 2 a, c 3 a, b 4 a, d 5 a, b, c 6 a, c ,d Resposta donada a, b a, c a, b, c b, d a, c a, b, d Valor encert (1/1) = 1 (1/2) = 0,5 (1/2) = 0,5 (1/2) = 0,5 (1/3) = 0,33 (1/3) = 0,33 Valor error 1/(4-1) = -0,33 1/(4-2) = -0,5 1/(4-2) = -0,5 1/(4-2) = -0,5 1/(4-3) = -1 1/(4-3) = -1 Encerts Errors 1 2 2 1 2 2 1 0 1 1 0 1 Puntuació 0,66 1 0,5 0 0,66 -0,33 Part B: Preguntes curtes. Cal respondre (com a màxim) dins l’espai indicat.
La puntuació total d’aquesta part és de 35 punts 1 La insulina consta de dos polipèptids (cadenes A i B). La insulina humana i la d’ànec són idèntiques amb l’excepció de sis aminoàcids que es llisten a sota. Quina tindrà el pI més elevat? Humana Ànec 2 A8 T E A9 S N A10 I P B1 F A B2 V A B27 T S (posicions a la seqüència) A les proteïnes es pot trobar estructures helicoidals diferents de les hèlices α. Quins són els criteris que permet distingir-les i classificar-les? 3 Una estructura de proteïnes obtinguda per RMN es representa per un conjunt de confòrmers i no per un de sol, com passa a les obtingudes pel mètode dels raigs x.
Sovint, els confòrmers poden variar més o menys en relació amb una hipotètica estructura promig, depenent de la regió de la proteïna.
Explica esquemàticament com s’obté l’estructura a partir de les dades de RMN i com es poden interpretar les diferències comentades abans.
4.
Explica què s’entèn per proteòmica d’expressió diferencial i cita al menys dues tècniques que s’identifiquin amb aquest concepte 5 En algunes ocasions, l’estratègia per expressar una proteïna heteròlogament implica la síntesi de la proteïna com part d’una proteïna de fusió més gran. Quan és útil aquesta aproximació? 6 Descriu l’aplicació de l’enginyeria de proteïnes a la resolució de dos dels següents problemes: a La deducció de la naturalesa de l’estat de transició del plegament b La millora de l’estabilitat d’una proteïna tot α c L’augment de la resistència en front de l’atac de la proteasa tripsina d La determinació de quin de tots els residus Asp d’un enzim es troba al seu centre actiu Part C: Problemes. Cal respondre dins l’espai indicat La puntuació total d’aquesta part és de 15 punts 1 Para analizar las características químicas del aminoácido histidina, realizamos una curva de titulación de dicho aminoácido.
Histidina B 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 pH pH A 0 1 2 OH- 3 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0.5 1 OH- 1.5 2 a/ Entre las dos curvas de titulación A y B, ¿Cuál correspondería a la histidina?.
Explicar porqué.
b/ A partir de la curva determinada, calcular el punto isoeléctrico de la His y el pH de máxima carga .
2. Una proteína se reduce y se le realizan los siguientes tratamientos: - El tratamiento con CNBr (grupo carboxilo de Met) libera dos péptidos: 1) (Glu, Met) 2) (Ala, Arg, Asp, 2Cys, His, 3Gly, Leu, Lys, Pro, Ser, Tyr, Val) - El tratamiento con tripsina ( grupo carboxilo de Lys y Arg) libera 3 péptidos: 3) Ala-Leu-Pro-Cys-Gly-Gly-Arg 4) Glu-Met-Tyr-Ser-His-Lys 5) Asp-Cys-Gly-Val a) Determina la secuencia de la proteína b)¿Qué conclusión sacarías a partir de los datos siguientes en cuanto a la estructura de la proteína? - La Mr de un aminoácido es de 105 Da - La Mr de la proteína es de 7500 Da ...