Sandbox pah
From Proteopedia
(Difference between revisions)
| Line 2: | Line 2: | ||
<div dir='rtl'>החלבון <scene name='Sandbox_pah/Monomer_pah/1'> פנילאלנין הידרוקסילאז</scene> הוא [http://he.wikipedia.org/wiki/אנזים אנזים] המיוצר בכבד ותפקידו לזרז את התגובה שבה החומצה האמינית פנילאלנין הופכת לחומצה האמינית טירוזין. החומצה האמינית פנילאלנין הינה אחת מן החומצות האמיניות החיונית בגוף האדם (חומצה אמינית חיונית היא חומצה אמינית שגוף האדם אינו מייצר בעצמו ועליו לקבל אותה ממקורות מזון חיצוניים). תפקיד החלבון <scene name='Sandbox_pah/Monomer_pah/1'> פנילאלנין הידרוקסילאז</scene> הוא לסלק מן הגוף עודפים של פנילאלנין ע"י הפיכתה, כאמור, לטירוזין. אם חל שיבוש בפעילות החלבון, או שקיים פגם בתהליך ייצורו, יצטברו עודפים של החומצה האמינית פנילאלנין בגוף. תופעה זו עלולה לפגוע במערכת העצבים ולגרום לפיגור שכלי. המחלה [http://he.wikipedia.org/wiki/פנילקטונוריה פנילקטונוריה] היא מחלה תורשתית קשה המאופיינת בתופעות אלו, ונגרמת בשל חסר באנזים <scene name='Sandbox_pah/Monomer_pah/1'> פנילאלנין הידרוקסילאז</scene>.</div> | <div dir='rtl'>החלבון <scene name='Sandbox_pah/Monomer_pah/1'> פנילאלנין הידרוקסילאז</scene> הוא [http://he.wikipedia.org/wiki/אנזים אנזים] המיוצר בכבד ותפקידו לזרז את התגובה שבה החומצה האמינית פנילאלנין הופכת לחומצה האמינית טירוזין. החומצה האמינית פנילאלנין הינה אחת מן החומצות האמיניות החיונית בגוף האדם (חומצה אמינית חיונית היא חומצה אמינית שגוף האדם אינו מייצר בעצמו ועליו לקבל אותה ממקורות מזון חיצוניים). תפקיד החלבון <scene name='Sandbox_pah/Monomer_pah/1'> פנילאלנין הידרוקסילאז</scene> הוא לסלק מן הגוף עודפים של פנילאלנין ע"י הפיכתה, כאמור, לטירוזין. אם חל שיבוש בפעילות החלבון, או שקיים פגם בתהליך ייצורו, יצטברו עודפים של החומצה האמינית פנילאלנין בגוף. תופעה זו עלולה לפגוע במערכת העצבים ולגרום לפיגור שכלי. המחלה [http://he.wikipedia.org/wiki/פנילקטונוריה פנילקטונוריה] היא מחלה תורשתית קשה המאופיינת בתופעות אלו, ונגרמת בשל חסר באנזים <scene name='Sandbox_pah/Monomer_pah/1'> פנילאלנין הידרוקסילאז</scene>.</div> | ||
===<div dir='rtl'> מבנה החלבון </div>=== | ===<div dir='rtl'> מבנה החלבון </div>=== | ||
| - | <div dir='rtl'> פנילאלנין הידרוקסילאז מאופיין בשני מבנים פעילים הנמצאים בשוו"מ - מבנה של <scene name='Sandbox_pah/Dimer_pah/1'>דימר </scene> ומבנה של טטרמר (מודל של טטרמר מופיע בתמונה | + | <div dir='rtl'> פנילאלנין הידרוקסילאז מאופיין בשני מבנים פעילים הנמצאים בשוו"מ - מבנה של <scene name='Sandbox_pah/Dimer_pah/1'>דימר </scene> ומבנה של טטרמר (מודל של טטרמר מופיע בתמונה השמאלית למטה). שני המבנים פעילים בזירוז התגובה להפיכת פנילאלנין לטירוזין, אך פעילותו של הדימר יעילה פחות מזו של הטטרמר. </div> |
<div dir='rtl'> על מנת להבין כיצד מתאפשרת יצירת המבנה הדימרי והמבנה הטטרמרי - עלינו לבחון את המבנה של שרשרת מונומרית אחת. </div> | <div dir='rtl'> על מנת להבין כיצד מתאפשרת יצירת המבנה הדימרי והמבנה הטטרמרי - עלינו לבחון את המבנה של שרשרת מונומרית אחת. </div> | ||
| - | <div dir='rtl'> יחידת המבנה הבסיסית של החלבון הינה <scene name='Sandbox_pah/Monomer_pah/1'>מונומר</scene> המרכב מכ-450 חומצות אמיניות. | + | ====<div dir='rtl'> מבנה המונומר של פנילאלנין הידרוקסילאז </div>==== |
| + | <div dir='rtl'> יחידת המבנה הבסיסית של החלבון הינה <scene name='Sandbox_pah/Monomer_pah/1'>מונומר</scene> המרכב מכ-450 חומצות אמיניות. | ||
| + | <div dir='rtl'><scene name='Sandbox_pah/Monomer_pah/2'>לחץ כאן </scene> לצפיה במבנים השניוניים של החלבון - שים לב לסלילי אלפא הצבועים בסגול ולמשטחי ביתא הצבועים בצהוב.</div> | ||
| + | <div dir='rtl'> המונומר נושא 3 דומיינים: </div> | ||
<div dir='rtl'> 1. דומיין רגולטורי (מהקצה ה -N טרמינלי ועד לחומצה אמינית 142) - מרכב מסלילי אלפא ומשטחי ביתא היוצרים מוטיב סנדוויץ. רצף החומצות האמיניות 19-33 יוצר מבנה המפקח על הגישה לאתר הפעיל. </div> | <div dir='rtl'> 1. דומיין רגולטורי (מהקצה ה -N טרמינלי ועד לחומצה אמינית 142) - מרכב מסלילי אלפא ומשטחי ביתא היוצרים מוטיב סנדוויץ. רצף החומצות האמיניות 19-33 יוצר מבנה המפקח על הגישה לאתר הפעיל. </div> | ||
<div dir='rtl'> 2. דומיין קטליטי - (חומצות אמיניות 143 - 410) - מרכב מ-13 סלילי אלפא ומ- 8 משטחי ביתא היוצרים מבנה דמוי סל המהווה את האתר הפעיל. האתר הפעיל מרכב מ-34 חומצות אמיניות, רובן הידרופוביות, מלבד 3 שיירים טעונים של החומצה הגלוטמית , 2 שיירים טעונים של היסטידין וחומצה אמינית אחת מסוג טירוזין. בנוסף מצוי באתר הפעיל הקופקטור טטרהידרוביופטרין BH4. ( <scene name='Sandbox_pah/Pah_monomer_with_bh4_and_fe/3'>לחץ כאן </scene> למבנה תלת מימדי של המונומר עם הדגשת ה- BH4). בתחתית האתר הפעיל ממוקם יון ברזל הקשור להיסטידין 285, היסטידין 290 וחומצה גלוטמית 330 ( | <div dir='rtl'> 2. דומיין קטליטי - (חומצות אמיניות 143 - 410) - מרכב מ-13 סלילי אלפא ומ- 8 משטחי ביתא היוצרים מבנה דמוי סל המהווה את האתר הפעיל. האתר הפעיל מרכב מ-34 חומצות אמיניות, רובן הידרופוביות, מלבד 3 שיירים טעונים של החומצה הגלוטמית , 2 שיירים טעונים של היסטידין וחומצה אמינית אחת מסוג טירוזין. בנוסף מצוי באתר הפעיל הקופקטור טטרהידרוביופטרין BH4. ( <scene name='Sandbox_pah/Pah_monomer_with_bh4_and_fe/3'>לחץ כאן </scene> למבנה תלת מימדי של המונומר עם הדגשת ה- BH4). בתחתית האתר הפעיל ממוקם יון ברזל הקשור להיסטידין 285, היסטידין 290 וחומצה גלוטמית 330 ( | ||
<scene name='Sandbox_pah/Pah_monomer_with_bh4_and_fe/6'> לחץ כאן </scene> לצפיה באתר הפעיל בהגדלה). . </div> | <scene name='Sandbox_pah/Pah_monomer_with_bh4_and_fe/6'> לחץ כאן </scene> לצפיה באתר הפעיל בהגדלה). . </div> | ||
<div dir='rtl'> 3. דומיין האוליגומריזציה (מחומצה אמינית 411 ועד לחומצה אמינית 452 הנמצאת בקצה ה-C טרמינלי של השרשרת) - מרכב משני משטחי ביתא אנטי מקבילים ומסליל אלפא אחד. </div> | <div dir='rtl'> 3. דומיין האוליגומריזציה (מחומצה אמינית 411 ועד לחומצה אמינית 452 הנמצאת בקצה ה-C טרמינלי של השרשרת) - מרכב משני משטחי ביתא אנטי מקבילים ומסליל אלפא אחד. </div> | ||
| - | <StructureSection load='2PAH' size=' | + | <StructureSection load='2PAH' size='400' frame='true' side='left' caption='Structure of HMG-CoA reductase (PDB entry [[1dq8]])' scene=''> |
| - | + | ||
| - | + | ||
| + | <u><div dir='rtl'>מודל של טטראמר של החלבון PAH </div></u> | ||
<div dir='rtl'>[[Image:2pah_bio_r_500.jpg|250px]]</div> | <div dir='rtl'>[[Image:2pah_bio_r_500.jpg|250px]]</div> | ||
| + | </StructureSection> | ||
| - | <div dir='rtl'> | + | ====<div dir='rtl'> גרף רמצ'נדראן של מונומר </div>==== |
| + | <div dir='rtl'>מניתוח <scene name='Sandbox_pah/Monomer_pah/3'>גרף רמצ'נדראן </scene>נוכל להשלים מידע על המבנים השניוניים המרכיבים מונומר של פנילאלנין הידרקסילאז</div> | ||
| + | <div dir='rtl'>באיזור השמאלי העליון, מסומנים כנקודות צהובות על הגרף, מופיעים משטחי ביתא. ניתן לזהות את משטחי הביתא המסומנים בצהוב גם במודל התלת מימדי של <scene name='Sandbox_pah/Monomer_pah/2'>המונומר </scene>. </div> | ||
| + | <div dir='rtl'>באיזור השמאלי התחתון, מסומנים כנקודות ורודות על הגרף, מופיעים סלילי אלפא הניתנים לזיהוי בצבע דומה במודל התלת מימדי של המונומר .</div> | ||
| + | |||
| + | |||
| + | ===<div dir='rtl'> המבנה הרביעוני של פנילאלנין הידרוקסילאז </div>=== | ||
| + | <div dir='rtl'>מבנה רביעוני של חלבון נוצר כאשר שרשרות חלבון בעלות מבנה שלישוני מתאחדות ויוצרות אוליגומר. פנילאלנין . פעיל רק כאשר הוא במבנה רביעוני. המבנה הרביעוני הפעיל של החלבון הינו, כאמור, דימר או טטרמר. צפיה בדימר ובטטרמר מאפשרת הבנה של האופן בו נוצר המבנה הרביעוני של פניל אלנין הידרוקסילאז. כאמור, בדומיין האחראי לאוליגומריזציה ישנו סליל אלפא. בתהליך יצירת הדימר והטטרמר נצמדים סלילי אלפא אלו בין המונומרים השונים ויוצרים מבנה של סליל מלופף. באופן הזה מתקבל מבנה רביעוני פעיל של החלבון פנילאלנין הידרוקסילאז, ומתאפשר תפקודו כזרז.</div> | ||
| Line 39: | Line 49: | ||
<div dir='rtl'><scene name='Sandbox_pah/Pah_monomer_with_bh4_and_fe/6'> BH4 האתר הפעיל (בוורוד) </scene></div> | <div dir='rtl'><scene name='Sandbox_pah/Pah_monomer_with_bh4_and_fe/6'> BH4 האתר הפעיל (בוורוד) </scene></div> | ||
<div dir='rtl'><scene name='Sandbox_pah/Pah_monomer_with_bh4_and_fe/5'>יון הברזל (בוורוד) </scene></div> | <div dir='rtl'><scene name='Sandbox_pah/Pah_monomer_with_bh4_and_fe/5'>יון הברזל (בוורוד) </scene></div> | ||
| - | |||
| - | <div dir='rtl'><scene name='Sandbox_pah/Monomer_pah/3'>גרף רמצ'נדרן של מונומר </scene></div> | ||
| - | <div dir='rtl'>ניתוח הגרף:</div> | ||
| - | <div dir='rtl'>באיזור שמאלי עליון (כאשר זוויות psi ו-phi -90,90) מאפיינים משטחי ביתא. המשטחים מופיעים כנקודות צהובות על הגרף ועל ציור מבנה הרבעוני מופיעים גם כן כחצים צהובים. </div> | ||
| - | <div dir='rtl'>באיזור שמאלי תחתון (כאשר זוויות psi ו-phi -90,-90) מאפיינים סלילי אלפא. הסלילים מופיעים כנקודות ורודות על הגרף ועל ציור מבנה הרבעוני מופיעים גם כן כסלילים ורודים.</div> | ||
| - | <div dir='rtl'>לחזרה על מבנה של החלבון (מונומר או דימר) לחצו על קישור המתאים </div> | ||
| - | |||
| - | |||
| - | </StructureSection> | ||
Revision as of 23:15, 27 February 2013
Contents |
PAH פנילאלנין הידרוקסילאז
החלבון הוא אנזים המיוצר בכבד ותפקידו לזרז את התגובה שבה החומצה האמינית פנילאלנין הופכת לחומצה האמינית טירוזין. החומצה האמינית פנילאלנין הינה אחת מן החומצות האמיניות החיונית בגוף האדם (חומצה אמינית חיונית היא חומצה אמינית שגוף האדם אינו מייצר בעצמו ועליו לקבל אותה ממקורות מזון חיצוניים). תפקיד החלבון הוא לסלק מן הגוף עודפים של פנילאלנין ע"י הפיכתה, כאמור, לטירוזין. אם חל שיבוש בפעילות החלבון, או שקיים פגם בתהליך ייצורו, יצטברו עודפים של החומצה האמינית פנילאלנין בגוף. תופעה זו עלולה לפגוע במערכת העצבים ולגרום לפיגור שכלי. המחלה פנילקטונוריה היא מחלה תורשתית קשה המאופיינת בתופעות אלו, ונגרמת בשל חסר באנזים .
מבנה החלבון
פנילאלנין הידרוקסילאז מאופיין בשני מבנים פעילים הנמצאים בשוו"מ - מבנה של ומבנה של טטרמר (מודל של טטרמר מופיע בתמונה השמאלית למטה). שני המבנים פעילים בזירוז התגובה להפיכת פנילאלנין לטירוזין, אך פעילותו של הדימר יעילה פחות מזו של הטטרמר.
על מנת להבין כיצד מתאפשרת יצירת המבנה הדימרי והמבנה הטטרמרי - עלינו לבחון את המבנה של שרשרת מונומרית אחת.
מבנה המונומר של פנילאלנין הידרוקסילאז
יחידת המבנה הבסיסית של החלבון הינה המרכב מכ-450 חומצות אמיניות.
לצפיה במבנים השניוניים של החלבון - שים לב לסלילי אלפא הצבועים בסגול ולמשטחי ביתא הצבועים בצהוב.
המונומר נושא 3 דומיינים:
1. דומיין רגולטורי (מהקצה ה -N טרמינלי ועד לחומצה אמינית 142) - מרכב מסלילי אלפא ומשטחי ביתא היוצרים מוטיב סנדוויץ. רצף החומצות האמיניות 19-33 יוצר מבנה המפקח על הגישה לאתר הפעיל.
2. דומיין קטליטי - (חומצות אמיניות 143 - 410) - מרכב מ-13 סלילי אלפא ומ- 8 משטחי ביתא היוצרים מבנה דמוי סל המהווה את האתר הפעיל. האתר הפעיל מרכב מ-34 חומצות אמיניות, רובן הידרופוביות, מלבד 3 שיירים טעונים של החומצה הגלוטמית , 2 שיירים טעונים של היסטידין וחומצה אמינית אחת מסוג טירוזין. בנוסף מצוי באתר הפעיל הקופקטור טטרהידרוביופטרין BH4. ( למבנה תלת מימדי של המונומר עם הדגשת ה- BH4). בתחתית האתר הפעיל ממוקם יון ברזל הקשור להיסטידין 285, היסטידין 290 וחומצה גלוטמית 330 (
לצפיה באתר הפעיל בהגדלה). .
3. דומיין האוליגומריזציה (מחומצה אמינית 411 ועד לחומצה אמינית 452 הנמצאת בקצה ה-C טרמינלי של השרשרת) - מרכב משני משטחי ביתא אנטי מקבילים ומסליל אלפא אחד.
| |||||||||||
גרף רמצ'נדראן של מונומר
מניתוח נוכל להשלים מידע על המבנים השניוניים המרכיבים מונומר של פנילאלנין הידרקסילאז
באיזור השמאלי העליון, מסומנים כנקודות צהובות על הגרף, מופיעים משטחי ביתא. ניתן לזהות את משטחי הביתא המסומנים בצהוב גם במודל התלת מימדי של .
באיזור השמאלי התחתון, מסומנים כנקודות ורודות על הגרף, מופיעים סלילי אלפא הניתנים לזיהוי בצבע דומה במודל התלת מימדי של המונומר .
המבנה הרביעוני של פנילאלנין הידרוקסילאז
מבנה רביעוני של חלבון נוצר כאשר שרשרות חלבון בעלות מבנה שלישוני מתאחדות ויוצרות אוליגומר. פנילאלנין . פעיל רק כאשר הוא במבנה רביעוני. המבנה הרביעוני הפעיל של החלבון הינו, כאמור, דימר או טטרמר. צפיה בדימר ובטטרמר מאפשרת הבנה של האופן בו נוצר המבנה הרביעוני של פניל אלנין הידרוקסילאז. כאמור, בדומיין האחראי לאוליגומריזציה ישנו סליל אלפא. בתהליך יצירת הדימר והטטרמר נצמדים סלילי אלפא אלו בין המונומרים השונים ויוצרים מבנה של סליל מלופף. באופן הזה מתקבל מבנה רביעוני פעיל של החלבון פנילאלנין הידרוקסילאז, ומתאפשר תפקודו כזרז.
דימר PAH
לחזרה על מבנה של החלבון (מונומר או דימר) לחצו על קישור המתאים
מונומר PAH
מבנה המונומר: (7,8)
המונומר בנוי מ-3 דומיינים:
1. קצה N שעושה רגולציה של הדומיין (חומצות אמיניות מס' 1-142)
2. דומיין קטליטי מרכזי המכיל את אתר הקישור , BH4 ואת יון הברזל הנחוץ לקישור. BH4 מבצע תפקיד מרכזי באנזים.
3. קצה C האחראי על אוליגומריזציה של המונומרים ליצירת טטרמר כמו בתמונה למעלה (חומצות אמיניות מס'411-452)
בדוגמא הבאה תוכלו לראות את מיקום היון ברזל - צבעוני באמצע
סליל אלפא צבוע בוורוד, משטחי ביתא בצהוב ויון הברזל והאתר הפעיל צבעוני באמצע
