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 13
Subido por

Vista previa del texto

Química i Enginyeria de les Proteïnes 12/09/13 TEMA 1 – Propietats fonamentals dels aminoàcids i de les proteïnes 1. Les proteïnes, els pèptids i les seves funcions als éssers vius 2. Estructura i propietats fisico-químiques dels aminoàcids 3. Reactivitat química 4. Aportació diferencial dels aminoàcids a les propietats de les proteïnes 5. Relacions evolutives entre aminoàcids 1. Les proteïnes, els pèptids i les seves funcions als éssers vius Proteïnes (working horses)  cavalls que fan que la maquinària molecular funcioni. Fan la seva funció a tots els nivells. Tots els nivells cel·lulars hi intervé mínim una o dues proteïnes.
Tenim proteïnes amb diferents funcions: 1. Funció estructural: S’encarreguen de mantenir estructures o fer que aquestes es moguin. Exemple: col·lagen, miosina, actina.
2. Catalitzadors (enzims): Baixen l’energia de l’estat de transició, per tant, químicament s’aconsegueix la mateixa quantitat de producte més ràpid.
3. Transport: Transport molt important sobretot en els organismes pluricel·lulars. El transport de substàncies es dóna entre cèl·lula i cèl·lula, òrgan i òrgan... per això acostuma a ser propi dels organismes superiors (no parlem de transport intercel·lular, aquest normalment funciona per difusió). Exemple: Hemoglobina, transporta CO2 i O2.
4. Regulació metabòlica: Proteïnes que amb modificacions postraduccionals (fosforilades), generalment. Aquestes proteïnes es troben a dalt de la cadena metabòlica, en funció de si hi ha llum o no, la cadena de síntesi o degradació funciona o no. Són proteïnes de control, que estan associades a enzims que faran la funció. Fan treballar els enzims, donen l’ordre.
5. Reconeixement i producció: Únic en organismes superiors. Exemple: immunoglobulines i anticossos.
1 Química i Enginyeria de les Proteïnes Estudi de les proteïnes (actualment existeixen els dos) Antigament  estudiem la proteïna en forma d’hidròlisi, agafes la proteïna, purificació, caracterització de la funció, estructura... En aquest cas, ens centrem amb la proteïna únicament.
Actualment  sabem que les proteïnes rarament funcionen soles, hi ha interacció directa o indirecta amb una altra proteïna o molècula. Per tant, estudiem la proteïna i el seu context natural.
Això ha canviat perquè han aparegut els genomes, tenim molts tipus de genomes, fins i tot genomes individuals. Aquests genomes codifiquen un conjunt de proteïnes. Un parell d’empreses s’encarreguen d’estudiar els genomes (pressupost esgotat actualment).
Estructural genomis  projectes que tenien la funció de resoldre estructuralment totes les proteïnes d’un genoma, saber l’estructura real de totes les proteïnes d’aquell genoma. Hi ha dues aproximacions; 1. Japó, ressonància magnètica 2. Americans, cristal·lografia de glúcids (cicotró) Les dues tècniques són molt i molt cares.
Si sabem l’estructura de les proteïnes d’un genoma sabem tota la seva funció. Tot això ha fet arribar un nou camp anomenat proteòmica.
Proteòmica  estudia el conjunt de proteïnes que s’expressen (de forma no genèrica).
Exemple: durant el desenvolupament embrionari, en etapes del càncer... estudia qui són, què fan, com interaccionen i quina estructura tenen les proteïnes.
Estructura de les proteïnes  Nombre d’estructures de proteïnes resoltes a nivell atòmic, per sota de 5 Armstrong pots veure físicament les proteïnes. Al 2009 hi havia un total de 55.791.
Les estructures ens permeten saber:  Quins són els mecanismes que hi ha darrera una funció, per exemple, perquè una quinasa fosforila. També ens permet saber l’evolució molecular, com s’assembla un citocrom C d’una espècie a la dels humans.
 Predir estructures tridimensionals homòlogues. Si tens l’estructura tridimensional d’una proteïna i una altra proteïna que s’assembla en seqüència pots assumir que s’assemblaran estructuralment, per tant, pots intentar modular la proteïna que no 2 Química i Enginyeria de les Proteïnes coneixes l’estructura sobre la que sí que coneixes  aconseguim disminuir el cost. Si dues proteïnes són molt semblants és perquè les estructures també ho són.
 Saber el plegament, essencial per la proteïna. Quan una proteïna no es plega es perd la funció. Això pot ser molt dolent si aquella proteïna és essencial. També pot passar que quan la proteïna perd la funció i no pot plegar-se correctament, aleshores la proteïna s’autoensambla i forma agregats, que poden produir malalties com l’Alzheimer.
Modificar-les per enginyeria. Cal saber l’estructura per després poder-ho modificar.
 Com més resolució millor el model i millor la proteïna que investigues. Pots aconseguir generar proteïnes perquè puguin viure en medi hidrofòbic, això és fa servir per degradar hidrocarburs quan hi ha vessaments de petroli...
 Generar drogues que inhibeixen l’activitat a bacteris.
Actualment hi ha aproximadament unes 8600 proteïnes resoltes... és millor el mètode raig X que ressonància magnètica.
L’estructura de la proteïna la pots trobar al Protein Data Bank, sempre que aquesta proteïna hagi estat investigada amb diners públics. El nombre de proteïnes resoltes augmenta de forma exponencial, però cada vegada és més difícil trobar estructures totalment noves.
Proteïna  seqüència d’aminoàcids plegada a l’espai amb una estructura definida i única. Té més de 100 residus d’aminoàcids.
Pèptid  té menys de 100 residus aminoàcids (poca estructura).
Polipèptid sinònim de proteïnes.
Oligopèptid entre 10 i 20 aminoàcids (per estructures molt petites).
Quan parlem de residus i no d’aminoàcids? Dir que una proteïna té 100 aminoàcids és incorrecte, té 100 aminoàcids enllaçats per enllaç peptídic. La forma correcta serien residus. Un residu és cada un dels aminoàcids un cop han estat incorporats a la seqüència peptídica.
Elements que formen les proteïnes  aminoàcids, que estan composats per un grup -amino i un grup carboxílic, ja que estan units al carboni 3 unit a un carboni .
Química i Enginyeria de les Proteïnes 18/09/13 2. Estructura i propietats fisico-químiques dels aminoàcids Coneixem 20 tipus d’aminoàcids proteogènics, és a dir, que formen part de les proteïnes.
Aquests aminoàcids són aminoàcids i la seva configuració en l’espai és L. Aquests 20 es diferencien segons la cadena lateral o R, això provoca que cada aminoàcid tingui unes propietats molt específiques, suficients i necessàries per donar estructura tridimensional.
Exemple: Gly és l’aminoàcid més petit, no té cadena lateral només té un H. En canvi, el Trp, és l’aminoàcid més gran. Aquesta grandària determina que els residus que contenen Trp siguin molt poc abundants perquè només hi caben en certes posicions.
Estereoquímica dels -aminoàcids  configuració L, com les proteïnes.
Podrien existir proteïnes tot D? Sí, serien imatges especulars de les proteïnes que tenim avui en dia. Serien absolutament funcionals, però no existeixen perquè els ribosomes només acumulen tRNA que tingui enganxat L-aminoàcids. Només podem sintetitzar proteïnes amb Laminoàcids i degradar-los també.
Aminoàcids Tots tenen un grup -amino i un grup -carboxílic, dos grups ionitzables que poden guanyar o perdre electrons.
 Pka del -carboxílic  2-2,5 (això vol dir que per sobre de pH = 2,5 s’ està desprotonat; per tant, a pH fisiològic també).
 Pka amino  9,5 (a pH = 7, el fisiològic, estarà protonat i carregat).
Propietats dels diferents aminoàcids Aminoàcids no polars (hidrofòbics) No poden formar ponts d’hidrogen. Es troben formant part del nucli. Més hidrofòbics com més llarga sigui la cadena.
1. GLICINA, Gly, G: No té cadena lateral, té un hidrogen. Això li dóna una propietat molt important: a allà on està no hi ha restricció estèrica, això dóna una gran flexibilitat als llocs de la cadena on hi ha glicina. La Gly es troba sobretot on hi ha “loops” per donar elasticitat. És l’únic aminoàcid que no és quiral.
2. ALANINA, Ala, A: Grup metilè, no pot formar ponts hidrogen. És hidrofòbic, per tant es troba formant part del nucli de la proteïna.
4 Química i Enginyeria de les Proteïnes 3. VALINA, Val, V 4. LEUCINA, Leu, L: És igual que la valina, només que té un CH2 més. Leu i Ile tenen la mateixa forma química, però diferent conformació a l’espai.
5. METIONINA, Met, M: Únic aminoàcid, juntament amb la Cys, que té un sofre. La Met té els sofre bloquejat per CH2 (extrem C terminal) i així no és tan reactiu.
6. ISOLEUCINA, Ile, I: Té un centre quiral addicional.
Més hidrofòbic com més carbonis hi ha  Leu i Ile són els més hidrofòbics d’aquest grup.
Aminoàcids polars no carregats Formes on les seves cadenes laterals poden interaccionar amb l’aigua favorablement i formar ponts d’hidrogen.
1. SERINA, Ser, S: En trobem a la superfície de les proteïnes. Té semblança amb l’Ala, però un H està canviat per un OH, grup polar.
2. TREONINA, Thr, T: Té un grup metilè addicional. Tant la Thr com la Ser són alcohols.
Entre Ser i Thr el més hidrofílic és la Ser perquè té menys carbonis, i el caràcter de la Ser és més polar que el de la Thr.
3. CISTEÏNA, Cys, C: És molt especial perquè té un grup sulfuril extremadament reactiu i responsable de la formació d’un dels pocs enllaços covalents que es troben a la proteïna, el pont disulfur, que resulta de la unió de l’oxidació de dues cisteïnes (la majoria d’enllaços que estabilitzen la proteïna són de tipus no covalent).
5 Química i Enginyeria de les Proteïnes 4. PROLINA, Pro, P: No és un -aminoàcid, és un -imino perquè la cadena lateral està cíclada. Pot estar exposada a solvent, però molt freqüentment està a dins del nucli perquè és hidrofòbica. Prolina antítesis de la Gly, la cadena lateral està cíclada, cosa que fa que sigui molt rígida. Trobem prolines allà on volem rigidesa. Una poliprolina és extremadament rígida. Està classificada com a polar, però el caràcter és molt discutible.
5. ASPARRAGINA, Asn, N: Forma no carregada de l’aspartat.
6. GLUTAMINA, Gln, Q : Forma no carregada del glutamat. Tant aquest com l’anterior són residus molt polars.
Aminoàcids aromàtics L’anell aromàtic dóna propietats molt específiques.
1. PHENILALANINA, Phe, F: Extremadament hidrofòbic, el més hidrofòbic que existeix.
Rarament es torba a l’exterior.
2. TIROSINA, Tyr, Y: Més polar que Phe, té caràcter polar. La Tyr es pot trobar en ocasions a l’exterior de les proteïnes. El trobem tant dins com fora.
3. TRIPTÒFAN, Trp, W: Molt més gran que una Gly, allà on a la proteïna hi hagi una Gly mai hi cabrà una Trp perquè és molt gran en comparació amb la Gly. Té caràcter polar i apolar. Caràcter polar perquè l’hidrogen del NH pot interaccionar amb l’hidrogen de l’aigua, i apolar perquè l’anell pla és apolar. En la majoria de casos es troba dins, formant el nucli de la proteïna, però en ocasions especials es troba a l’exterior. Quan trobem un triptòfan a algun lloc és perquè és extremadament essencial. Pot ser que el trobem perquè està actuant com a empaquetador dins de la proteïna (molècula molt 6 Química i Enginyeria de les Proteïnes gran i hidrofòbic). Podem trobar-lo fora de la proteïna, ja que com és tan pla forma un lloc d’interacció amb altres proteïnes.
Aminoàcids carregats positivament A pH neutre els únics aminoàcids carregats positivament són la lisina i l’arginina. Quasi mai es troben a l’interior perquè costa amagar una càrrega a l’interior. Tenen la propietat de poder formar ponts salins amb grups carregats negativament. El pont salí és més fort que els ponts d’hidrogen. Permeten, doncs, interaccions més fortes i interaccions dirigides. L’arginina és més hidrofòbica que la lisina.
1. LISINA, Lys, K: És L’aminoàcid més lineal. Això permet obtenir gran flexibilitat.
Important quan hi ha interaccions amb altres proteïnes de caràcter iònic.
2. ARGININA, Arg, R: Es caracteritza per tenir un grup bidentat, pot interaccionar i formar ponts d’hidrogen.
3. HISTIDINA, His, H: Està ciclada. Té un grup imidazole amb Pka = 6,35. Únic aminoàcid que pot estar protonat i no protonat a pH fisiològic, de manera que pot acceptar o donar protons. Important per catalitzar reaccions i molt freqüent al centre actiu d’enzims.
7 Química i Enginyeria de les Proteïnes Aminoàcids carregats negativament Tenen un grup carboxil addicional, això fa que tinguin càrrega negativa. A més a més, poden interaccionar amb la Lys i la Arg, que tenen càrrega positiva.
1. ASPARTAT, Asp, D 2. GLUTAMAT, Glu, E Numeració dels carbonis, ...
Aminoàcids modificats Els 20 aminoàcids naturals en general es troben tal qual a les proteïnes, però també podem trobar altres aminoàcids. Normalment són aminoàcids modificats. Modificar aminoàcids sempre té lloc des del punt de vista enzimàtic, gasta molta energia. Per tant, sempre que trobem un aminoàcid modificat és que és molt important, ja que si no ho fos no es gastaria tanta energia per aconseguir-lo.
Aminoàcids modificats que es troben en proteïnes 1. Hidroxiprolina  Es diferencia de Pro perquè té un grup hidroxil que dóna polaritat.
2. Trimetilisina  Es diferencia de Lys perquè té 3 metils a l’extrem, altament hidrofòbic.
3. Metilhistidina  Igual que l’anterior.
4. Fosfoserina i fosfotreonina  Aminoàcids fosforilables perquè els dos tenen un grup hidroxil. També podria la fosforilar-se Tyr, però és menys freqüentment. Aquesta modificació és reversible, ho fa l’enzim quinasa i desfosforila una fosfatasa. Això permet activar o no una proteïna.
5.
-Carboxiglutamat  És diferent del glutamat perquè té un grup carboxílic addicional.
És important, ja que al tenir dues càrregues negatives permet segrestar ions bivalents com el calci.
8 Química i Enginyeria de les Proteïnes Aminoàcids derivats dels estàndards no trobats en proteïnes Existeixen només 20 aminoàcids? Fals, hi ha 20 aminoàcids que formen part de les proteïnes, però existeixen més de 700 aminoàcids implicats a altres processos (en la imatge hi ha alguns exemples).
9 Química i Enginyeria de les Proteïnes D-aminoàcids trobats en antibiòtics d’origen bacterià Existeixen D aminoàcids a la natura? Sí, de forma molt ocasional, per exemple: 1. Valinomicina  És un antibiòtic que té un D-aminoàcid i altres derivats D, ja que conté un enzim específic que reconeix la configuració D. Això fa que aquest antibiòtic sigui molt actiu en espècies bacterianes, ja que no es pot degradar, no podem trencar l’enllaç peptídic perquè no el poden reconèixer.
2. Gramicidina A  És un antibiòtic que va alternant la configuració L-D-L-D... Alternant aquest tipus d’estructura aconsegueix l’estructura terciària, L-D-L-D forma una hèlix. Té residus molt hidrofòbics (Leu, Trp, Val...), residus que mai trobaríem a l’exterior. També és un antibiòtic. Fa un porus a la membrana. A partir dels residus hidrofòbics s’insereix a la membrana i això provoca un problema: com que hi ha residus polars, aquests provoquen l’entrada d’aigua, que acaba trencant la membrana. No pot ser hidrolitzat perquè la meitat dels enllaços no són reconeguts.
Hidrofobicitat / Hidrofilicitat Com sabem si un aminoàcid és més o menys hidrofòbic? Hi ha diferents escales, les més conegudes són les que agafant l’aminoàcid tal qual el posem en dissolvent aquós i el transferim a dissolvent orgànic. Seguidament, mesurem quanta energia s’ha necessitat per transferir des de solvent orgànic a aquós i viceversa. De manera que, els residus en aquesta escala d’aigua a etanol, els que es troben còmodes tenen un signe positiu. Per exemple: isoleucina més còmode en solvent orgànic que en aigua, el problema que té l’aigua en els residus hidrofòbics és que obliga a formar una capa de solvatació ordenada, la qual cosa provoca una disminució de l’entropia. Els sistemes sempre tendeixen a la màxima entropia.
Tenen més gran exposició al solvent els residus hidrofílics o polars, en canvi, els residus apolars estaran exposats poc al solvent, estaran amagats. En una proteïna dependrà del contacte i la superfície exposada al solvent.
10 Química i Enginyeria de les Proteïnes La hidrofobicitat depèn de l’àrea superficial i del moment dipolar de R.
Ionització d’aminoàcids Torbem dos grups disponibles per ionitzar: el carboxílic i l’amino. En principi haurien d’existir 2n formes ionitzables, és a dir, quatre. Això no passa, només en tenim tres. Hi ha una forma on no existeix càrrega neta, anomenada forma no iònic, però no existeix mai en solució, és una forma teòrica que només existeix al buit.
pH = 1  L’aminoàcid està protonat, càrrega neta positiva.
pH = 2,5-9,5  El grup carboxílic ha perdut el protó, està amb càrrega neta 0. Això no vol dir que no estigui carregat, simplement que una càrrega anul·la l’altre. S’anomena punt isoelèctric, punt al qual la càrrega neta de la proteïna és 0.
pH < 9,5  Perdem el protó del grup amino, queda càrrega neta negativa.
Com podem veure, l’espècie no iònica no existeix mai. L’espècie a pH fisiològic s’anomena zwitterió, és una molècula que pot actuar a la vegada com a àcid i com a base. Capta o dóna protons.
Existeixen 5 aminoàcids que tenen un grup ionitzable addicional  Arg, His, Lys, Asp i Glu (són els grups carregats). Trobem tres grups ionitzables i, per tant, tres Pka.
11 Química i Enginyeria de les Proteïnes En el cas del glutamat  ionització del carboxílic, amino i enmig un altre grup, en aquest cas, el carboxílic de la cadena addicional lateral. Tot i ser el mateix grup, al tenir disposició a l’espai diferent té un altre Pka. El grup que perdrà abans el protó és el -carboxílic i després el protó de la cadena lateral, això implica que a pH fisiològic la càrrega neta sigui negativa. Si és una arginina el segon grup de ionització surt després del -amino, de manera que a pH neutre encara no s’haurà produït la segona desprotonació i estarà carregat positivament.
Per una proteïna d’uns 300 aminoàcids el número de combinacions possibles és altíssima, això vol dir que si dues seqüències s’assemblen no pot ser per l’atzar, sinó que han d’estar relacionades evolutivament. Es pot veure com l’evolució ha progressat mirant seqüències proteiques.
3. Reactivitat química Algunes molècules poden formar enllaços covalents en certes condicions.
Electròfils  És el cas del grup carboxílic de l’aspartat i el glutamat (Pka entre 3,9-4,3). En la majoria dels cassos donen els electrons als enllaços dobles. Reaccionen quan el pH < Pka.
Nucleòfils Reaccionen quan el pH > Pka (pèrdua del protó). Són el cas de: a) Grup imidazole (His) b) Tiol (Cys) c) amino d) ε-amino (Lys) e) Fenol (Tyr) Ordre de reactivitat: Cys > -amino o Lys > His > Tyr (la reactivitat creix amb la nucleofília).
Quan la Cys està per sobre del Pka perd el protó del grup tiol i passa a ser molt reactiva.
Com trenquem un pont disulfur? Per trencar-lo el reduïm. Ara bé, quan el pH és neutre es torna a formar el pont disulfur i passa a ser una molècula molt reactiva. Cal que el bloquegem aprofitant la reactivitat i nucleofília per tornar a formar una altra molècula (?) i així no es torna a formar. L’oxigen atmosfèric és suficient per oxidar el pont disulfur i formar aigua (òxid-reducció).
12 Química i Enginyeria de les Proteïnes La òxid-reducció no és un atac nucleòfil, ja que estem treballant a un pH per sota del Pka. Es forma un pont disulfur molt fort. Per eliminar-lo cal reduir-lo mitjançant -mercaptoetanol i ditrioteniol. Aquests dos redueixen les proteïnes i trenquen els ponts disulfur impedint que es tornin a formar.
Com sabem quin és l’extrem N-terminal? Aprofitem la reactivitat de l’-amino i treballem amb un pH bàsic. Afegim un reactiu, el Dansyl Chloride (Clorur d’Acil), que s’uneix amb un enllaç amida entre el reactiu i la proteïna. Passem a un pH molt àcid (HCl a 1M) i temperatura alta (100ºC) per trencar enllaços peptídics de la proteïna i després separem els diferents aminoàcids i de tots només estarà marcat l’aminoàcid de N terminal. Per separar-los tenim una columna (cromatografia) que es separa en funció de la càrrega i (?). Finalment utilitzant un patró veiem els diferents aminoàcids. On hi ha el N terminal veurem un únic pic. S’ha de fer amb un pH intermedi perquè un sigui desprotonat i l’altre no. Una Gly que es troba al N terminal i una altra (Gly) que es torba a la cadena, tot i ser el mateix aminoàcid tindran pH diferent.
Gel de proteïnes: les he d’entrar de forma lineal, desnaturalitzar la proteïna i trencar amb - mercaptoetanol o ditiotreitol.
Per què calen grups reactius? Per exemple per saber l’extrem N-terminal d’una proteïna: proteïna + reactiu (per exemple un amb color), el reactiu s’uneix a la proteïna com si fos un enllaç peptídic (amida) i la poso a pH molt àcid (com HCl) i a temperatura alta (100ºC) per trencar els enllaços peptídics de manera que tinc els aminoàcids separats i el marcat és el Nterminal. Separo la columna d’aminoàcids en funció de la càrrega i ? Atac específic a l’extrem N-terminal.
13 Química i Enginyeria de les Proteïnes 4. Aportació diferencial dels aminoàcids a les propietats de les proteïnes En la imatge de la dreta podem observar quins aminoàcids són igual de prims o de petits, o alifàtics, etc. Ens serveix per fer intercanvis d’aminoàcids, com més cercles en comú, més semblants seran i més bons per canviar.
5. Relacions evolutives entre aminoàcids La taula mostra una simulació de mutacions i una comparació amb la possibilitat teòrica que aquestes mutacions tinguin lloc amb la possibilitat real. Si dos aminoàcids els trobo més, voldrà dir que podré substituir-los. Vegem els exemples.
14 Química i Enginyeria de les Proteïnes Canvi d’una serina per una glicina. El canvi teòric dóna un valor de 15, però el canvi real és de 45. Si una regió no és molt important, em serà igual tenir Gly o Ser i les podré canviar. En aquest cas les puc intercanviar per mida (tenen una mida molt semblant).
Canvi d’una Ile per Val. El resultat teòric és 18, però el real és de 66. En aquest cas no és per la mida, és perquè en l’escala de la hidrofobicitat Ile va després de la Val, de manera que són bastant semblants.
Canvi d’una Pro per Thr. El resultat teòric és 20, però el real és de 7. La prolina és molt petita i no pots substituir-la per res gairebé. El mateix passa si canvio una Arg per una Lys, però una Lys per una Glu, encara que tinguin càrrega, la càrrega és diferent (càrregues idèntiques es fixen).
Té importància perquè determina al llarg de l’evolució les substitucions que s’han fet. Han agafat moltes proteïnes i s’han comparat com mutacions (no fem cas dels hidrofòbics). Si les mutacions es troben moltes vegades és que es pot donar (interaccionar aminoàcids). Si es tracta de regions no gaire importants funcionalment pot ser que dos aminoàcids es canviïn. Per exemple, dos aminoàcids petits i que no són polars. La prolina gairebé no la pots substituir per res i costa fixar les carregues contràries.
Aquesta taula és la mateixa però expressat de la següent manera: , on CR és el canvi real i CA el canvi a l’atzar.
Observem que Trp amb el que més es canvia és per Trp. Els canvis de Trp per aromàtics tenen valors superiors a 10, ja que és més tolerant, però els valors cauen en picat per a qualsevol altre aminoàcid. Els canvis que es produeixen entre aminoàcids aromàtics són superiors a 10 15 Química i Enginyeria de les Proteïnes perquè entre ells estan bé. Si el nombre és 10 és que no té selecció, si és superior a 10 vol dir que està afavorit i si és inferior vol dir que no té lloc.
La cisteïna es canvia per cisteïna, ja que si la canviés per un altre aminoàcid no es formaria el pont disulfur, de manera que el més probable és que una Cys es canviï per una Cys. En canvi, la metionina és més random, té un sofre i té un paper més nutricional i és igual substituir, és més fàcil.
No tots els canvis són possibles, no estan fixats. Com poden mutar? El canvi genètic minimitza l’impacte de les mutacions eventuals. Ho canvia per aminoàcids semblants. Quan són aminoàcids especials són difícils de substituir i quan s’assemblen tenen tendència a estar més junts (poden canviar-se). D’aquesta manera, el codi genètic agrupa els aminoàcids en funció de les característiques fisico-químiques, minimitzant les mutacions puntuals i que si tinguessin lloc fos amb un aminoàcid semblant.
En la taula observem el Trp rodejat de STOP, això vol dir que està altament fixat, que no el vull canviar per res.
Codi d’aminoàcids de les proteïnes ancestrals: avalua la freqüència dels aminoàcids en proteïnes de bacteris (fet pels vint aminoàcids). Hi ha una equació lineal (un tros), les primeres proteïnes estan formades per aquest conjunt d’aminoàcids, l’abundància original dependrà de la dificultat en sintetitzar-lo.
Les proteïnes estan empaquetades en baixa densitat, perquè sobta que no hi ha aromàtics? K, H, R (tenen q>0 i no hi són -> interaccions on la càrrega està molt ben localitzada?). Sí que hi haurà D, E, que tenen q < 0. (el què sobta del gràfic).
16 ...