background image

 

 


background image

To synthesize peptide bonds, the carboxyl group must first be 
activated. 

Chemically, this may involve prior conversion to an acid chloride. 
Biologically, activation involves initial condensation with ATP, forming 
an aminoacyl  adenylate. 

 

Peptides 

Biomedical important:- 

# In endocrinology :- Many major hormones are peptides and may be 
given to patients to correct corresponding deficiency states (eg, 
administration of insulin to patients with diabetes mellitus). 

# In nervous system, either as neurotransmitters or as 
neuromodulators. 

# certain antibiotics are peptides (eg. Valinomycin and gramicidin A), 

L-α Amino acids linked by peptide bond form peptides 

 


background image

Peptide structure are written with the amino terminal residue (the 
residue with a free α- amino group) at the left and with the carboxyl 
terminal residue (the residue with a free α-carboxyl group) add at the 
right. 

The peptide has a single free α-amino group and a single free α-
carboxyl group. 

Amino acid sequence determine primary structure. 

When the number, structure , and order of all of the amino acid 
residues in a polypeptide are known, its primary structure has been 
determined. Amino acids whose α-carboxyl group participate in the 
formation of peptide bond are termed “aminoacyl residue”. These 
residue are named by replacing the –ate or –ine ending of free amino 
acid by –yl (eg. Alanyl, aspatyl, tyrosyl).Peptide are named as 
derivatives of the carboxyl terminal aminoacyl residue. For example, 
the tetrapeptide Lys- Leu- Tyr- Glu- is named as a derivation of 
glutamine and is called lysyl – leucyl – tyrosyl - glutamine . The –ine 
ending on glutamine indicate that it is α-carboxyl group is not involved 
in peptide bond formation. 

Abbreviations are used to name the amino acids present in peptides  

Both three and one-letter abbreviations for the amino acids (table 4-1). 
Are used to represent primary structure (fig. 5-2) 

 

 

 


background image

 

Glu-Ala-Lys-Gly-Tyr-Ala 

E      A     K    G    Y    A 

(fig. 5-2) three- and one- letter representation of a hexapeptide. 

 

Glu-Lys-(Ala,Gly,Tyr)-His-Ala 

Fig. 5-3 A heptapeptide containing a region of uncertainty primary 
structure (in parentheses).  ﺗﻮﺿﻊ ﺑﯿﻦ ﻗﻮﺳﯿﻦ

Three-letter abbreviation linked by straight lines represent a primary 
structure that is known. These lines are omitted for single letter 
abbreviations. 

Where there is uncertainty about the precise order of a portion of a 
polypeptide, the questionable ( )ﻣﺸﻜﻮك ﺑﮫresidues are enclosed in 
brackets and separated by commas (fig 5-3). 

 

Many peptides have physiological activity 

Animal , plant , and bacteria cells contain a variety of low - molecular – 
weight polypeptides (3-100 amino-acyl residues) with profound 
physiological activity . 

Some , including most mammalian polypeptide hormones , contain only 
peptide bonds formed between α -amine and α -carboxyl groups of the 
L-α – amino acids of proteins . 


background image

     However , additional amine acids or derivatives of the protein amino 
acids may also be present . others contain unusual peptides bonds . 

 for example , in glutathione the amine terminal glutamate is linked to 
cysteine by a non-α peptide bond (fig  5-4) 

 

 

 

 

 

 

Fig 5-4 glutathione (α- glutamyl – cysteinyl – glycoine) . 

Note the non – α peptide bond that links glu to cys. 

 

 

 


background image

 

 

                 

Proteins ; structure

 : p.48 

The four orders of protein structure primary, secondary , tertiary and 
(for oligomer proteins only) quaternary : primary structure the 
sequence of amino acids and location of any disulfide bonds , is 
encoded in the genes . 

Secondary and tertiary structure , which concern the proteins 
conformations permitted by peptide bonds , are dictated by the 
primary structure .  

Secondary structure describes the folding of polypeptides chains into 
multiply hydrogen – bonded motifs such as the a α - helix and the β- 
pleated sheet . Combination of these motifs can then form 
supersecondary motifs (eg , β-α-β). Tertiary structure concerns the 
relationships between secondary structural domains and between 
residues for apart in a primary structural sense. Quaternary structure  
present only in proteins having two or more polypeptide chains 
(oligometric proteins ) describes contact point and other relationships 
between these polypeptides or subunits . 

   While primary structure involves covalent bonds , higher order are 
stabilized only by weak forces that include multiple hydrogen bonds 
salt (electrostatic) bonds between surface residues , and 
nonstoichiometric association of group in the interiors of 
protein.Reagent that break noncovalents bonds (eg , urea ) disrupt 
secondary , tertiary and quaternary structure with attendant loss of 


background image

biologic activity (denaturation). Physical techniques for study of higher 
orders protein structure include x-ray crystallography  

 

Peptides can be resolved by chromatography or electrophoresis . 

Compostion                     of                          * human blood  

Total solid , present                                   normal range(mg / 100  ) 

Albumins (serum)                                       4.7 -5.7  

Globulins (serum)                                      1.3 – 2.5 

A/ G ratio                                                 1.2 – 1.8 

(secondary and tertiary structures) plus ultracentrifugation, gel 
filtration , and gel electrophorsis (quaternary structure ) .                       
The close linkage of protein structure and biological function is 
illustrated by two fibrous proteins : silk fibroin and collagen. 

 

 

Protein are classified in many ways  

Proteins may be classified on the basis of their solubility , shape , 
biological function , or three dimensional structure. A system in limited 
use in clinical biochemistry distinguishes "albumins","Globulin" 
,“histones” etc based on their solubility in aqueous salt solution. 
Protein may also be classified based on their overall shape. Thus, 
Globular proteins (eg , many enzymes ) have compactly folded coiled 
polypeptides chains and axial ratios (ratios of length to breadth) of less 


background image

than 10 and generally not greater than 3-4 fibrous protein have axial 
ratio greater than 10. 

Based on their biologic function , proteins might be classified as 
enzymes (dehydrogenase, kinases), storage protein (ferritin , 
myoglobin), regulatory protein (DNA, binding protein, peptide 
hormones), structural protein (collagen, proteoglycans), protective 
protein (blood clotting factors, immunoglobuline), transport protein 
(hemoglobin, plasma lipoprotein), and contractile or motile protein 
(actin, tubulin). 

Specialized system of classification distinguish certain complex protein 
of high medical interest thus, plasma lipoproteins are termed ”origin”. 

α 1- α2- , or β-lipoprotein based on their electrophoretic mobility at pH 
8.6 ,or as VLDL, LDL, HDL, or VHDL (very high density lipoprotein) based 
on their sedimentation behavior in an ultracentrifuge. Lipoprotein may 
also be classified by immunologic determination of which apoprotein 
(A,B,C,D,E,F) are present. Similarities in three-dimensional structure, 
revealed primarily by x-ray crystallography, provide a potentially 
valuable basis for protein classification. For instance, protein that bind 
nucleotides share a nucleotide-binding domain of tertiary structure. 

Globular protein contain β-bends 

Globular protein the predominant protein type in cytosol  are compact 
structures because their peptide chain frequently change direction.   

 




رفعت المحاضرة من قبل: Oday Duraid
المشاهدات: لقد قام 31 عضواً و 204 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل