HH (2007)

Otro Portugués
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Bioquímica - 5º curso
Asignatura HH
Año del apunte 2007
Páginas 16
Fecha de subida 19/10/2014
Descargas 28
Subido por

Vista previa del texto

EXAMEN DE QUÍMICA I ENGINYERIA DE PROTEÏNES Llicenciatura de Biotecnologia 7 de febrer de 2005 Cognoms i nom: Seminari: Part A: Preguntes de resposta múltiple. Les preguntes són multiresposta, amb una, dues o tres respostes correctes (en aquests dos darrers casos la pregunta està marcada amb un asterisc). 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.
Tria les frases correctes:* a b c d 2.
El grups de cadena lateral dels aminoàcids a b c d 3.
són tots àcids febles amb valors de pKa propers a la neutralitat quan contenen grups ionitzables, tots tenen valors de pKa molt lluny del pH fisiològic són generalment més reactius a fora que a dins de les proteïnes en el cas de contenir grups ionitzables, el seu pKa és influït per l’entorn proteic A les matrius de substitucions evolutives d’aminoàcids, quin creus que seria l’ordre de probabilitats de substitució de l’aminoàcid glutamina? a b c d 4.
Tots els aminoàcids són proteïnogènics La Gly té configuració S La Pro, malgrat ser un aminoàcid apolar, es pot trobar amb freqüència a l’exterior de les proteïnes El Trp pot formar enllaços d’hidrogen a través de la cadena lateral Glu, His, Ala, Cys Met, Ala, Asn, His Lys, Pro, Arg, Glu Ile, Phe, Gly, Asp Tria les frases correctes* a b c d L’enllaç peptídic és més curt que un enllaç C-N Els mapes de Ramachandran ens indiquen els valors que pot adoptar l’angle de l’enllaç peptídic És a la Pro on la relació [enllaç X-Pro en cis / enllaç X-Pro en trans] té un valor més elevat Els sis àtoms involucrats a l’enllaç peptídic i adjacents s troben al mateix pla 5.
Les frases següents fan referència a l'estructura primària de les proteïnes: 1) El nombre de proteïnes existents, considerades totes les espècies de la biosfera, és gairebé el màxim esperable a partir de la combinació dels 20 aminoàcids proteïnogènics.
2) Es possible conèixer la seqüència d'una proteïna mitjançant l'ús de mètodes químics i enzimàtics.
3) La seqüenciació automàtica mitjançant l'ús del mètode enzimàtic d'Edman permet seqüenciar proteïnes pures amb una fiabilitat del 98%.
4) Les estructures primàries de les proteïnes fibroses mostren una periodicitat i una descompensació a la seva composició que no s'observa normalment a les globulars.
Digues quines són les dues afirmacions correctes: a b c d 6.
Suposa que uns científics comuniquen que s'han aïllat dues proteïnes amb la mateixa activitat enzimàtica, cadascuna procedent d'una espècie diferent. En analitzar les seves seqüències s'ha observat un 35% d’homologia seqüencial. Quin comentari dels següents creus que és el més encertat? a b c d 7.- Hi ha d'haver hagut algun error; si tenen la mateixa funció han de tenir el mateix plegament i per tant la mateixa seqüència.
En principi és normal que hi hagi diferències, encara que un 65% de substitucions és un valor impossible per ser massa elevat.
Les substitucions indiquen una considerable distància evolutiva entre les espècies, i han de localitzar-se majoritàriament a residus no essencials per l'activitat catalítica.
Les diferències observades només s'expliquen dient que es tracta de proteïnes completament diferents amb, casualment, la mateixa activitat enzimàtica.
A la síntesi de pèptids al laboratori* a b c d 8.
3i2 2i4 1i3 1i4 cal protegir els grups reactius que no han de participar en la formació del nou enllaç peptídic els mètode combinatoris tenen l’avantatge de proporcionar grans quantitats de pèptids de seqüència predissenyada el creixement de la cadena és produeix des de l’extrem N-terminal al C-terminal es pot efectuar el control de qualitat posterior mitjançant seqüenciació en un aparell MS-MS (espectroscòpia de masses – espectroscòpia de masses) Quant a les forces que estabilitzen la conformació de les proteïnes* a b c d cadascuna de les interaccions aporta una petita quantitat d’energia a l’estabilització, però l’efecte global és additiu i cooperatiu l’enllaç d’hidrogen situa el H i l’àtom acceptor (A) a una distància igual a la de l’enllaç covalent A-H les interaccions per pont salí es compten entre les més febles l’aproximació de grups no carregats ni polars no pot excedir d’un cert límit sense provocar repulsió 9.
A la predicció d’estructura secundària de proteïnes* a b c d 10.
La seqüència ·······-Val-Pro-Gly-Tyr-····· * a b c d 11.
s’obtenen prediccions fiables perquè l’estructura local depèn només de la seqüència s’utilitza valors de la tendència de cada aminoàcid a ser present en estructures secundàries, obtinguts en base a estructures 3D conegudes és recomanable utilitzar més d’un mètode predictiu el conjunt obtingut d’elements d’estructura secundària permet predir també la conformació global de la proteïna formarà part d’una hèlix α probablement és un gir β no pot formar cap estructura regular la seva conformació local pot estar estabilitzada per un enllaç d’hidrogen entre el C=O de la Val i el N-H de la Tyr Les cremalleres de leucina es formen entre fulles β En un enzim amb estructura de domini catalític del tipus barril α−β, s’espera que el centre actiu sigui situat a les regions situades l’extrem C-terminal de les cadenes β paral·leles Cada tipus de domini estructural és exclusiu d’una família de proteïnes relacionades amb una funció específica Els dominis es poden descriure com a estructures globulars formades per un nombre discret de motius estructurals a b c d 12.
Sobre els dominis α/β és cert que: * a b c d 13.
Cert-fals-cert-cert Fals-cert-fals-cert Fals-fals-fals-cert Cert-cert-fals-cert les cadenes β tenen orientació paral·lela (majoritàriament) o mixta representen el tipus de domini més freqüent les hèlices de connexió entre cadenes β consecutives són amfipàtiques i una de les seves cares està en contacte amb el dissolvent no formen part de l’estructura d’enzims Amb quines expressions relacionaries l’estructura β?* a b c d Caràcter dipolar Barril up and down levògira fulles interioritzades si són paral·leles 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 quines afirmacions són correctes:* a b c d 15.
Quina és la frase INCORRECTA? a b c d 16.
Les diferències entre serina-proteases de diversa especificitat es produeixen a residus de l’esquelet estructural de les proteïnes La miosina és un exemple de proteïna fibroso-globular Les proteïnes transmembrana poden tenir dominis citoplasmàtics funcionals una vegada segregats de la resta de la proteïna per proteòlisi Els centres catalítics dels enzims han evolucionat per reconèixer els seus substrats i ésser complementaris a l’estructura que adopten en l’estat de transició de la reacció.
Una de les següents NO és una característica de les associacions quaternàries: a b c d 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 baixar el pKa de la His i, probablement, inactivarà l’enzim Les interfases entre subunitats són molt semblants a l’interior proteic i formades per superfícies complementàries Les estructures quaternàries tenen sempre estructura simètrica, ja sigui rotacional o helicoidal L’associació quaternària permet amplificar a distància canvis estructurals produïts per la unió d’un modulador L'estructura quaternària permet l'aparició del fenomen de la cooperativitat funcional.
Relaciona les dues columnes i escull la millor opció: 1.espectroscòpia de IR 2. espectroscòpia de UV-Visible 3. especroscòpia de fluorescència 4. espectroscòpia de CD a b c d 18.
a. observació de l’entorn dels aromàtics b. determinació del percentatge d’estructures secundàries c. λ d’excitació i d’emissió d. es mesura generalment a l‘UV llunyà e. determinació de la concentració 1a, 2b, 3c, 4d 1a, 2e, 3c, 4b 1b, 2a, e, 3a, c, 4b, d 1b, c, 2e, 3c, 4b, d Si es vol analitzar l’estructura d’una proteïna per RMN i només és possible obtenir els espectres de tipus COSY i TOCSY, i no aquells que permeten observar relacions a través de l’espai, a b c d només es podrà obtenir espectres monodimensionals no serà possible relacionar la seqüència amb les senyals espectrals es podrà tenir una idea general sobre el tipus de conformació però no sobre el plegament exacte es podrà, en el millor dels casos, correlacionar cada aminoàcid amb unes ressonàncies concretes 19.
Una d’aquestes afirmacions referides a la obtenció d’estructures de proteïnes per difracció de raigs X és INCORRECTA: a b c d 20.
Sobre el plegament de proteïnes en general, és FALS que: a b c d 21.
b c d Per caracteritzar una via de plegament basta amb conèixer l’estat natiu i l’estat desplegat.
La cristal.lografia de raigs X es una tècnica bàsica per la caracterització del anomenat “molten globule”.
L’electroforesi de proteïnes en presencia d’agents caotròpics permet caracteritzar l’estabilitat de les mateixes.
La dinàmica molecular permet estudiar completament el camí de plegament d’una proteïna, inclòs si només coneixem la seva seqüència.
Quines frases són correctes? * a b c d 23.
A l’anomenat mètode de l’enginyeria de proteïnes si la mutació d’un residu desestabilitza tant l’estat natiu com l’estat de transició, indica que aquell residu es troba a una zona plegada a l’estat de transició Que els factors cinètics siguin importants al procés de plegament.
Durant el procés de plegament augmenta tant l’entropia com l’entalpia del sistema.
Al camí de plegament una proteïna rica en disulfurs es produeix un intercanvi de ponts S-S fins arribar a l’estructura nativa.
Respecte a les tècniques per a estudiar el plegament de proteïnes in vitro a 22.
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 interiorització de residus hidrofòbics no afecta a altres tipus de residus les xaperones moleculars no s’uneixen a proteïnes plegades En algunes proteïnes multidomini els processos de plegament/desplagament poden tenir lloc per etapes El camí de plegament d’una proteïna és sempre únic Una frase relativa a la modificació post-traducció de proteïnes és correcta: a b c d La majoria de proteïnes intracel·lulars estan glicosilades.
La proteòlisi limitada només afecta a aquelles proteïnes l’activitat de les quals ha de ser regulada de forma reversible.
Els pèptids senyals de proteïnes estructuralment diferents presenten trets comuns.
Només es poden modificar els residus en posició N- i C- terminals de les proteïnes.
24.
Relatiu als processos de modificació post-traducció:* a b c d 25.
Pel que fa a la evolució bioquímica de proteïnes es FALS que: a b c d 26.
El trobar mutacions a l’interior proteic és mes freqüent que detectar-les als loops.
Tenen lloc per errors a la replicació del DNA.
Ens diuen si dues espècies son properes evolutivament.
El grau de fixació depèn de la zona proteica afectada.
Digues quines frases són correctes*: a b c d 28.
Dos gens homòlegs han estat idèntics en un moment donat.
La seqüència sempre es conserva mes que el plegament.
La taxa d’acumulació de mutacions depèn del tipus de proteïna.
Una mutació desfavorable pot conferir un avantatge evolutiu en un altre entorn.
Pel que fa a les mutacions en la seqüència d’una proteïna acumulades durant l’evolució* a b c d 27.
Les glicosilacions es produeixen al reticle endoplasmàtic i durant el trànsit per Golgi La seqüència que determina la translocació d’una proteïna entre diferents compartiments cel·lulars no ha de ser necessàriament eliminada per proteòlisi limitada.
A les cascades d’activació de zimògens, tots ells són activats per una única proteasa Les modificacions post-traducció poden afectar el temps de vida de la proteïna El nombre de nous tipus de plegament creix al mateix ritme que el de noves seqüències de proteïnes.
Es pot predir l’estructura 3D d’una proteïna amb una homologia seqüencial del 60% al de un altre proteïna d’estructura coneguda.
El proteoma de dues cèl·lules de diferents teixits en un individu sa es habitualment diferent A procariotes dominen les classes funcionals lligades a defensa immunitària Respecte a les tècniques i aplicacions de la proteòmica:* a b c d L’electroforesi en dues dimensions permet observar relacions de funcionalitat entre les proteïnes d’un proteoma La tècnica de l’ICAT permet veure l’expressió diferencial de proteïnes en cèl·lules sotmeses a condicions diferents Els xips de proteïnes es basen en la hibridització de seqüències de proteïnes complementàries La tècnica del doble híbrid permet observar interaccions entre proteïnes 29.
Les dues columnes contenen expressions que tenen relació amb la producció heteròloga de proteïnes. Relaciona-les.
1 Baixa disponibilitat de oxigen 2 Formació de cossos d’inclusió a b 3 4 5 6 7 c d e f g a b c d 30.
1d 2e 3c 4g 5a 6b 7f 1f 2e 3g 4c 5a 6b 7d 1f 2g 3c 4a 5b 6d 7f 1b 2g 3c 4e 5a 6d 7f Respecte a la producció heteròloga de proteïnes*.
a b c d 31.
Excés de copies del plàsmid Síntesi química del DNA Glicosilació Ponts disulfur N-terminal no optimitzat Expressió en cèl·lules eucariotes Coexpressió de proteïna-disulfurisomerasa Pèrdua del plàsmid Proteòlisi Expressió a bacteris Curta vida mitja de la proteïna Optimització d’us de codó Habitualment els vectors de expressió de llevat tenen dos orígens de replicació, un eucariota i un procariota.
Per a l’expressió de proteïnes que requereixin modificacions post-traducció són preferibles els sistemes bacterians 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 Marca les frases correctes d’entre les que, a continuació, fan referència al redisseny de proteïnes*.
a La tècnica del phage display permet obtenir variants de proteïnes a partir de la decissió sobre quina ha de ser la seqüència exacta després de la mutagènesi b Els canvis dissenyats per “omplir” els buits interns de les proteïnes seran ben tolerats, sempre que l’aminoàcid introduït sigui hidrofòbic c Es poden optimitzar les propietats cinètiques de plegament d’una proteïna així com la seva estabilitat termodinàmica dissenyat racionalment els seus elements de estructura secundaria.
d Un canvi Y→F permetrà observar el paper d’un grup hidroxil ___________________________________________________________________________ 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.
32.
Tria les frases correctes*.
a b c d 33.
Tria les frases correctes*.
a b c d 34.
Les aquaporines no permeten el pas de protons a traves de la membrana cel·lular.
Les immunoglobulines són proteïnes de seqüència molt variable, tant a les cadenes pesades (H) com a les lleugeres (L) És possible activar la via apoptòtica per atacar cèl·lules canceroses Les caspases són proteases que s’expressen en forma de zimògens i actuen al proteasoma A les fibres amiloides, les cadenes, majoritàriament en estructura α, es disposen paral·lelament a l’eix de la fibra.
L’estructura secundaria predominant a la forma PrPc de la proteïna priònica es l’αhèlix.
Cada receptor olfactiu només reconeix un tipus de molècula odorífera.
La farmacogenòmica pretén estudiar l’efecte d’un gran nombre de fàrmacs sobre genomes individuals.
Tria les frases correctes*.
a b c d La proteòmica funcional té com a finalitat la definició el mapa complert de les interaccions entre proteïnes d’un proteoma Tot OMG (organisme modificat genèticament) és un transgènic.
Els inhibidors de proteases específics poden ser emprats pel tractament del càncer.
La proteasa del virus de la SIDA és una aspàrtic proteasa 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. Heu de triar 6 de les 8 preguntes proposades. Cal respondre (com a màxim) dins l’espai indicat.
La puntuació total d’aquesta part és de 35 punts 1.
A proteïnes relacionades evolutivament hi ha variacions a la seva seqüència, llargada i conformació. Explica breument com es detecten, quantifiquen i s’interpreten aquestes diferències i quina és la seva jerarquia.
2.
Es diu que una proteïna té una estructura 3D determinada quan la podem identificar amb, al menys, un domini globular estable. Discuteix quins són els condicionants estructurals que permeten parlar d’estructura terciària per a una proteïna petita de, per exemple, 30-40 aminoàcids 3 A les proteïnes α/β, les cadenes β solen estar a dins del nucli globular hidrofòbic, protegides del dissolvent, mentre que a les estructures tot β un cantó de la fulla està en contacte amb el dissolvent. Proposa una explicació senzilla per aquesta observació 4.
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.
5.
6.
“Les xaperones moleculars actuen sobre totes les proteines cel·lulars”. Discuteix la correcció de la frase i rectifica-la, si cal.
Explica dues estratègies emprades per la natura per tal de controlar en el temps i l’espai l’activitat dels enzims proteolítics.
7.
Quan s’administra una droga anti-tumoral alguns pacients desenvolupen resistència a la mateixa, mentre que d’altres no ho fan. Un laboratori pensa que la identificació de les proteïnes expressades diferencialment en ambdós tipus de pacients podria ajudar a solucionar el problema. Els podries ajudar proposant alguna aproximació experimental que poguessin emprar? 8.
Has expressat dues proteïnes recombinants en E. coli, A i B . Les dues són monodomini. A és un enzim que té 280 aminoàcids i sis cisteïnes; B no té cisteïnes i és més petita: 76 aminoàcids.
En analitzar-les trobes que A no és activa, mentre que la mínima quantitat recuperada de B indica que ha estat degradada.
Explica l’origen dels dos problemes i proposa una manera de solucionar-los Part C: Problemes. Cal respondre dins l’espai indicat Escolliu-ne dos dels tres proposats. La puntuació total d’aquesta part és de 15 punts 1- Un reactivo es capaz de reconocer el aminoácido Asp sólo cuando se encuentra en una forma con carga neta negativa. Determinar la concentración de este aminoácido que puede ser reconocida en una solución de 100 mM de Asp a pH 4.5 pKa1 (α-Carboxilo) = 2.1 pKa2 (γ-Carboxilo) = 3.9 pKa3 (α-amino) = 9.8 2- La reducción de un polipéptido dio lugar a dos péptidos que presentan las secuencias siguientes: Péptido a: Ala-Phe-Cys-Met-Tyr-Cys-Leu-Trp-Cys-Asn Péptido b: Val-Cys-Trp-Val-Ile-Phe-Gly-Cys-Lys El tratamiento del polipéptido inicial (= sin reducir) con la quimotripsina (extremo C de Phe, Trp, Tyr) genera péptidos con la siguiente composición de aminoácidos: 1. (Ala, Phe) 4. (2Cys, Leu, 2Trp, Val) 2. (Asn, 2Cys, Met, Tyr) 5. (Ile, Phe, Val) 3. (Cys, Gly, Lys) Indica las posiciones del/de los enlace/s disulfuro del péptido original.
3- Una proteína en condiciones próximas a las condiciones fisiológicas presenta un PM de 140.000, determinado mediante la cromatografía de gel filtración.
Cuando la misma proteína se estudia por electroforesis en gel de poliacrilamida con SDS en ausencia o presencia de BME (β-mercaptoetanol), se observan las bandas correspondientes en los carriles 1 y 2 respectivamente. En el carril 3 se observan las bandas correspondientes a los patrones de PM indicado.
- BME + BME Albúmina sérica 67.000 Ovoalbúmina 43.000 Anhidrasa carbónica 30.000 Inhibidor de la Tripsina 20.000 1 2 3 - Explicar los resultados obtenidos en los carriles 1 y 2.
- Describir (o representar esquemáticamente) la proteína nativa.
...