Biokémia

am. én szívesen elmondom a biokémiáját.

a fotoszintézis biokémiai szinten? mert abból nem nagyon fogsz tudni napelemet csinálni. A napelemek teljesen más elven mûködnek.

Csáó mindenki!

Lenne néhány kérdésem,még kicsit kicsi vagyok ehhez, de érdekel, hogy pontosan hogy mûködik a fotoszintézis, majd szeretnék valami fasza napelemet csinálni :) Ha valaki ért hozzá, és el tudná mondani közérthetõen megköszönném :D ( azért síkhülye nem vagyok :D )

nah srácok, most hogy kiderült az emberek nem ismerik a glikolízist és az OXPHOS-t kell majd írjak róla egy kicsit :DDD

Am. kész lett a szakdoga, 60 oldal csak az írást mérve, 100 hivatkozás

origo: Hogy állunk az örök fiatalság keresésével?
A keretes részbõl: A nagy áttörés az öregedésgátlásban az autofágia molekuláris megismerése volt.

ez jó dolog, de a telomer rövidülésen kívül még rengeteg dolog vezet az öregedéshez (fehérjék glikációja, mtDNS ROS/RNS okozta károsodása, stb)
De valahol el kell kezdeni :) csak azért írom, hogy ne legyenek errõl leányálmaink

:P

Csak, hogy pár szót azért mégis írjak a szakdolgozatról (most sem vagyok sokkal elõbb az irodalommal):

Humán sejteket tenyésztek (HepG2 vonal, humán hepatokarcinóma, halhatatlan sejtek), amelyeket etídium-bromidos (EtBr) kezelésnek teszünk ki.
Az EtBr-ot DNS jelölõ festékként használják (pl. gélen való elõhívásra, vagy real-time PCR során), a bázisok közé interkalál és ekkor megnövekedik a fluoreszcenciája, így a kettõs szálú DNS detektálható.

Viszont pont az interkalálódó tulajdonsága miatt mutagén is, fõképp pontmutációkat okoz. Attardi írta le elõször, hogy megfelelõ koncentrációban alkalmazva a mitokondriális DNS (mtDNS) kipucolható, mert annyi mutáció keletkezik rajta, míg a nukleáris DNS megmarad (a nukleáris DNS javító apparátusa jobb mûködése miatt).

Az így kialakult sejtvonalat hívják rho nullás (rho0)sejtvonalnak. A rho0-ás sejtek mitokondriumaiból hiányzik a mtDNS, de a mitokondriumok megmaradnak, bár elvesztik formájukat, ún. szellem mitokondriumok lesznek.
Érthetõen azok a fehérjék sem lesznek jelen, amelyeket a mtDNS kódol, ezek mind az elektron transzport lánc (ETC) fehérjéi.
Az ETC hiányában a sejtek csak a glikolízisbõl nyerhetnek energiát, így voltaképp anaerobok lesznek és így is lehet kezelni õket, mint anaerobok.

A tézisem fõ kérdése, hogy anaerob körülmények között, hogyan megy a mitokondriális oxidatív folding.
A foldingról elöljáróban annyit, hogy ez a naszcens fehérjék cisztein (Cys) szulfhidril (-SH) csoportjainak oxidációjáról van szó, amely révén kialakul a két Cys között egy diszulfid híf (-S-S-). Ebben a folyamatban szükség van egy elektron akceptorra, amely a szulfhidril oxidációjakor redukálódik, és a két elektront fogadja.

Aerob esetben ismert a folyamat: a mitokondriális belsõ membránjában, az intermembrán térbe nézõ (IMS) van egy fehérje, az Erv1, amely egy FADH2 prosztetikus csoportot tartalmazó szulfhidril oxidáz, katalizálja ezt a folyamatot, és az elektronokat az ETC-be juttatja!

Így jön elõ a kérdés, hogy mindez hogyan történik abban az esetben, mikor az elektronok nem juthatnak az ETC-be O2 hiánya miatt, avagy anaerob körülmények között, ugyanis ismert, hogy ilyenkor is van mt. fehérje folding.
A témavezetõm szerint van egy alternatív elektron akceptor, és ha ez igaz, akkor majd ezzel a molekulával a foldingot fokozni tudjuk.
Ezt akarjuk kimérni :) QED :D

<#worship><#wink>

Kevés "Fazonnak" drukkoltam annyira, mint: Neked !

hát, megírtam a célkitûzést és a tartalomjegyzéket :D
nagyon nehezen tudom magam rávenni a munkára, mert szeretném nagyon jóra megcsinálni

viszont a kísérletek még nincsenek meg hozzá :/
most nõnek a sejtek a laborban, talán pont ma lehet az elsõ passzálást megcsinálni ....

Óh, tehát akkor megírtad az abstractot, a felhasznált irodalmat (és a köszönetnyilvánítást)? :o)
Hajrá!

Ma elkezdtem írni :)))

<#eljen>

-fájó szívvel olvstam ezt a néhány cikket Tõletek, mer` én má´rég, de az;
Ötven fölötti mérnököknél (, technikusoknál is) eleve,
kapásból látogathatóvá tettem volna az Orvosit!
-meglepõen sokat javulna közben még a dokik (mûszakibb) tudása is.

Többnyire fizikára.
SOTE-ra boncolásra szeretnék egyszer elmenni, de úgy vélem oda elõre le kéne beszélni, mert talán feltûnõ lennék, h mit keresek ott.
Épp pénteken mondta egyik SOTE-s lány, h végülis elintézhetõ. Egyszer majdcsak lesz ebbõl is vmi.

:DD
és mire szoktál bejárni? amúgy nekem is megfordult régebb a fejemben, csak én a SOTEra akartam bejárni

Áh, én csak bejárogatok néhány órára csövezni, úgysincsen névsor és nem vesznek észre :x

Éppen tegnap említették a Cleveland Showban, azon szociális jelenséget, h egyes egyetemista lányok a tandíjért sztriptízelnek. Én meg velük ellentétben rájöttem, h tandíj nélkül is tanulhatok =)

te BME vegyészmérnökin végeztél? milyen szakirány?

grat

(meg persze egész nyáron szakmai gyak)

következõ félévben irány a biokémia labor juhéjj

amúgy egész jó gépem van, hála az égnek ...
MOE új verziója elvileg tud felvenni videót, majd ki kell bogarásszam, meg azt is h h animáljam majd a mozgásokat ...
nem vagyok koleszos, de a netem is egész gyors :)

köszi, majd lecsekkolom

így van, ezt értettem (:

Ha tudja a MOE animálva megjeleníteni, akkor camstudioval felveheted (már ha bírja a géped, amire van némi esély, ha nem olyan régi, mint az enyém).
Aztán feltöltöd utube-ra és akkor nem kell foglalkozz a tömörítéssel meg mittomén mikkel, mert õk azt is megcsinálják. Helyette viszont a nyers avit kell feltölteni, ami eltarthat egy ideig, hacsak nem vagy koleszos, mert akkor ez is pillanatok alatt meg van.

Nem is volt vészes. Csak türelem kell és odafigyelés, h egyik képrõl a másikra mi hova megy.

A végsõ lépésben az OH kidiffundálásán azt érted, h a T80 OH végû fele diffundálódik ki?

azt nemtom animációban h lehetne megcsinálni, milyen menõ lenne :D

elkészültek a képek (:
mindent MOE-al csináltam, direkt az 1LBT.pdb-bõl, hogy bemutassam a lipáz mûködésének modelljét.

1. A megnyitott pdb fájl a két enzimmel, amint említettem:




2. A jobb oldali enzim kitörlése után, és a T80-as beszínezett szubsztrát az aktív centrumban.




3. Az fehérje megjelenítését átváltottam; az aktív centrum közelebbrõl, H-ek hozzáadása után (ezt nem tartalmazza a pdb, mert a felbontása túl kicsi volt a szerkezetfeloldásnál), valamint a két fontos szerpet játszó oldallánc, a 105-ös szerint (SER_105) és a 224-es hisztidint (HIS_224) megjelöltem




4. A fölösleges H-eket elrejtettem a láthatóság kedvéért, bejelöltem 2 távolságot




5. A katalízis elsõ lépéseinek eredménye, a Ser nukleofilizálása a His által, majd a nukleofil támadás a szubsztrátra




6. Optimalizáltam a Ser körüli részt, fõképp a kötéstávolságok miatt, bejelöltem a következõ lépést.




7. Az alkohol termék létrejötte




Az ezután következõ lépés az OH kidiffundálása és egy H2O molekula elhidrolizálja a szubsztrát enzim komplexet és kialakulnak a termékek, valamint az alapállapotú enzim.
Szerintem ezen a példán is nagyon jól látszik az enzimek szerepe, hogy csökkentsék az aktiválási gátat, az által, hogy "beágyaznak" a közti állapotoknak, így kedvezõbbek lesznek a lépések.


remélem tetszett (:

azt hiszem nem itt beszéltünk az öregedésrõl, mostanában sokan kérdezik h h s mint is van ez :D

szóval én úgy látom, hogy az öregedés, az messzemenõen nem egy faktortól függ és nem is egy helyen történõ változás miatt következik be, hanem komplex események együttes eredõje.

Szerintem az ember, valamilyen oknál fogva, sokszor fel sem méri a szervezetben lejátszódó folyamatok minõségét és mennyiségét.
Ilyenekre gondolok:
Depurináció, ami azt jelenti, hogy a DNS nukleotidokról a bázis spontán lehidrolizál. Ez a folyamat egyetlen sejtben, napi 5000-szer megtörténhet [1], és legtöbbször kijavítódik enzimek által. Sztem az ember nincs hozzászokva ahhoz a gondolathoz, hogy a molekulák mennyire instabilak (erre utaltam fönt), és ez csak egyetlen jelenség, ott vannak a DNS szabad gyökök általi támadása (fõleg ROS, Reactive Oxygen Species).

Egy proteaszómás cikknek az olvasásakor döbbentem rá arra, hogy a fehérjéket sem értjük meg ilyen szempontból. Egy fehérje átlagos élettartama durván 1 nap, legöregebb fehérjéink pár hetesek és sok fehérje csak percekig létezik [2]. Ez megint valamiért nem annyira intuitív. A balansz fenntartása a szintézis és degradáció között létfontosságú.

Egy másik központi átalakításokat végzõ folyamat a DNS-metilezése, amelynek hatására a sejt bizonyos génjei elhalkulnak (szupresszálódnak) és így alakulhat ki a specializálódott sejt. A metilezés ezentúl, a sejt életében is, dinamikusan folyik az igények szerint.
Viszont ez a folyamat sok hibalehetõséggel jár, mert a metilezésnek csak bizonyos gének ELÕTTI régiókban van értelme (ún. CpG-szigetek), ha a gének metilálódnak, az mutációkhoz vezethet és mivel a folyamat sokszor lejátszódik és a fehérjék messze nem tökéletesen végzik a munkájukat, ez gyakran meg is történik.

Még mindig nagyon kevés témát említettünk és már kezd hosszú lenni a hsz.-em :D
Ha megpróbáljuk azt is hozzágondolni, hogy minden ilyen irányító folyamatok milyen sok tényezõsek, amelyek itt-ott, egyszer itt, egyszer ott sokszor kibillenek az egyensúlyból, az öregedés szükségszerûnek látszik. Én úgy látom, hogy mintha maga az élet okozna zavarást a rendszerben, amire a rendszer úgy reagál, hogy a zavarást csökkentse (Le Chatelier-elv), és meg is teszi, a zavarás megszûnik, szinuszosan idõben lecsengve.

Oh, hülyeség is, amire gondoltam, az oxigén a kettõs kötésével stabilan el van, nem kell neki egy hidrogén.

Az öregedésrõl egy ism. terj.-ben azt mondták, h a DNS javítás során keletkezõ hibák okozzák.
Mivel nem volt világos számomra, a korábban írt javaslataid is ezt célozzák?

egyrészt mert az imidazol gyûrûben egy bázikus N, másrészt meg közel is van :)

azért a hisztidin N-je, mert kisebb az EN-a, mint az O-nek? Vagy inkább, mert térben annyival közelebb van?

hú, bocsi h összezavartalak.
a képen valóban 1 fehérjét mutat meg még a Jmol-ban is :S (ezt csak most láttam)
én csak a letöltött a pdb fájllal dolgoztam és abban két fehérje van egymás mellett, gondoltam a jmol is ezt nyitja meg, de ezek szerint nem.

a hisztidin gyûrûben lévõ N-je nyúlja le a szerin protonját (:
majd csinálok képeket is, amúgyis szeretnék :)
akkor majd a számolásról is csinálok, amúgy a mi szubsztrátunk egy phenothiazine származék volt.

Izé, nem program az, csak az van a 1LBT linken jobb oldalt a kép fölé írva, de most meg sztem az a két kép ugyanerrõl készült, csak különbözõ szögekbõl.
"itt eleve 2 fehérje van a fájlba, valamiért így jött össze"
Vagy ezzel a T80-ra és a NAG-ra gondoltál?

Asszem most esett le a szubsztrát bekapcsolódása. A hisztidin észteres része lenyúlja a szerin terminális protonját, ettõl a szerin meg nukleofil lesz és a karbonilt megszereti, sp3 hibridizációt kényszerít ki és az észterre jobban áttevõdnek a kötõ elektronok. így a karbonil egy királis centrum lesz.
A 3. bekezdésedben pont fordítva soroltad fel az ok-okozati viszonyokat, ez kicsit megzavart (azt hittem már értenem kéne, miért is történik, ami történik az elsõ mondatokban).
Mi volt az általatok modellezett királis szubsztrát?

Úgy rémlik a Veszprémi TK-ban is van érdekesség a víz szerkezetének kutatásáról. Az jó, üdítõ volt, már épp kezdtem azt hinni, h nincsenek ott nagyobb bonyodalmak.

azt a programot nem ismerem, én a "hyperchem"-et, vagy a "Spartan"-t, vagy a "molecular operating environment"-et használtam. Egyik sem ingyenes, de neten "fellelhetõ".

T80 és NAG igen, de valszeg T80 nélkül is tudták volna kristályosítani, de ily módon megkapták az enzimet a szubsztrátjával az aktív centrumban, ami több, mint csupán az enzim.

Ha lesz idõd/kedved/stb. sztem olvasd végig, leírtam kb mindent ami érdekes az enzimrõl.

Nah ez így már sok nekem 1szerre... nem is olvastam végig.

A két fehérjét a Biological Assembly 1/2 mutatja? Most akkor mi alapján került egy név alá? Funkció?

Akkor a T80 és a NAG arra kellett, h külön kristályosítsák és elkészüljön az e.diffrakciós kép?

Az utána jövõ komolyabb részt meg most nincsen idõm értelmezni. Majd talán este vagy legközelebb.

A diffrakciós képet nem szokták korrigálni a torzulások miatt, tudomásom szerint ...; legtöbb célra így is megfelelnek a modellek.

Ha a lipázt nézted (1LBT), itt eleve 2 fehérje van a fájlba, valamiért így jött össze. Ez nem egy dimer fehérje, hiszen látszik, hogy két különálló polipeptid.
Itt benne van az aktív centrumba a saját szubsztrátja, amivel izolálták (T80), a fehérje adatlapján alul ezt írja is (+ az NAG molekulák amelyek a folyamat során kellhettek a fehérje mellé).

Szóval ha megkeresed az egyik polipeptidben a T80-at, akkor ezzel az aktív centrumot is megtalálod. A T80-nak van egy észter csoportja, ezt hidrolizálja el a lipáz. Ha az észter csoportot megtalálod, a közelben lesz a fehérje egyik szerin oldallánca is, amivel a nukleofil támadást végzi a szubsztrát karbonil szenére, ahogy az a szerin-hidrolázokhoz illik (:
A közelben egy hisztidin oldallánc is befigyel :D Az nukleofilizálja a szerint, oly módon, hogy a terminális -OH csoportjáról leveszi a protont, és az így létrejövõ deprotonált hidroxilcsoport erõs nukleofil tulajdonságokkal rendelkezik.

Amikor a deprotonált szerint oxigénje betámad a szubsztrát karbonil szenére, az sp2 hibridállapotból átmegy sp3-ba, ez a tetrahedrális intermedier (THI), úgy hogy a karbonil kettõskötés pi elektronjai a karbonil oxigénre mennek, ezért az intermedier negatívan töltött.
Az érdekesség kedvéért még hozzáteszem, hogy a fehérje úgy van kialakítva, hogy ezt a negatív oxigént poláris oldalláncok stabilizálják, ezt hívják oxianion lyuknak (oxyanion hole).

A T80 nem királis (amúgy a belõle létrejövõ THI igen).
Mi Hyperchemmel kitöröltük a T80-at és helyette bemodelleztük a saját királis szubsztrátunkat, amelynek volt R és S változata, valamint a létrejövõ THI megint lehetett R vagy S, aszerint, hogy a Ser merrõl támadta. Így összesen 4 modell volt, amellyel számolni kellett.
Ezt én az otthoni gépen csináltam (a számolást is), viszont csak molekulamechanikát, kvantum számításokat nem. Kb 1 nap 1 számítás, de én választom ki, hogy meddig próbálgassa (random pozícióknak számolja az energiáit).

Ezek nem olyan komoly számítások, mert kicsi a rendszer (szubsztrát+annak kb. 10 angströmös környezete), de pl. nemrég olvastam egy cikket, hogy a víz fagyását elindító nukleációt modellezték szuperszámítógépeken és úgy is hónapokig eltartott nagyon rövid idõ modellezése.

Ha netán elakadnál írj nyugodtan, leírom pontosan az aminosav számokat, hogy miket kell nézni, képeket is csinálhatok arról amiket én csináltam...

Huh és még azokkal a lehetséges torzulásokkal is számolnak legalább becslés szintjén?

A linket köszi. Jó cucc ez a JMol. Gondoltam megnézem a királis változatokat is (tényleg, ennél hány kiralitási centrum van?), de nem találtam, hogy hol lehetne.

Egyébként a számolásokhoz a spektroszkópia labor gépeit használtátok? Mert nem tom, mennyire kell ehhez számítási igény és mindenesetre ott mondták Kállay mesterék, h az õ klaszterüket szokták a kvantum kémiai számításokra használni, de mondjuk ez nem zárja ki, h más klaszter is volna, ahol számolgatnak.

de valószínûleg fellép :), ráadásul ami ennél nagyobb probléma, hogy fiziológiás körülmények között vizes közegben van és a vízmolekulák lazíthatják/feszíthetik akár az egész polipeptidet, akár annak egy kis részét, és ugyebár ez a kristályosított fehérjében nem látszik, mert csak nagyon kevés víz marad.

amúgy ha érdekel, simán felnézhetsz a www.pdb.org/-ra itt nagyon sok fehérje van és bele tudsz nézni bármibe (segítek ha kell), mi is innen szedtük a fehérjét amivel dolgoztunk, ha érdekel keress rá arra, hogy 1LBT, ez a PDB_ID-je.
Az oldalon megtudod nyitni JMol-al (java-s progi), számolni azzal nem lehet, mert ahhoz gyenge. Számoláshoz kell legalább egy Hyperchem.
A TDK-s dolgot meg igen, jól értetted (:

tudnak ám
nem tudtam, h ilyen jó felbontást tudnak ilyen összetett molekulákkal is (pedig gondolhattam volna)
ilyenkor a rács léte miatt, a másodlagos kh.-ból nem lép fel nagyon kis mértékû torzulás a szerkezetben? Bár talán azt is figyelembe lehetne venni utólag...

a TDK-sat meg jól értem, h akkor a modellszámítással különbözõ kiralitású eseteket vizsgáltatok és azon esetek közül, ahol az átmeneti molekula energiája kisebb volt, azzal a valószínûbb, h elreagál?

amúgy 2-3 angström felbontású szokott lenni egy diffrakciód kép;
én TDK-n csináltam olyat a szerves tanszéken, hogy egy sztereoszelektív lipáz-t modelleztünk, és arra próbáltunk rájönni, hogy a reakció során melyik királis molekulával reagál el.
Erre onnan következtettünk, hogy mekkora az energiája az enzimben kialakult átmeneti állapotú molekulának (az ún. tetrahedrális intermedier) az energiája a különbözõ esetekben.

nem számolásból csinálják a fehérjék képeit, hanem röntgen diffrakcióval :) (X-ray crystallography), ennél azt szokták mondani h a fehérjék kristályosítani a legnehezebb, mert olyan, mintha "bowling golyókat kéne ragasztószalaggal összeragasztani"; ezután a diffrakció rekonstruálása is sok idõt vehet igénybe ...

Kvantumszámításokat fehérjén végzett számolásoknál szoktak alkalmazni. Ilyenkor már megvan a számítógépes modell diffrakcióból, és pl. belemodellezel egy szubsztrátot és akkor annak az energiáját kitudod számolni akár QM modellel, akár mechanikai modellel (molekula dinamika), vagy van a kettõ között átmenet is.

Ezeknek a nagy fehérjéknek a modellezése mennyire pontos?
A Schrödinger 1enlet numerikus közelítésével hosszú idõ alatt kapják meg az alakjukat, esetleg még élnek más közelítésekkel is vagy már meg sem próbálják megoldani, csak reakciók alapján és egyéb ismeretek alapján figurázzák ki a konstrukciót?
Merthogy én úgy hallottam, h a nagy molekulákra való számolgatással bajok vannak és ezért is várják már a kvantumszámítógépeket.

jah, C. elegans-on már sok minden bejött :D
amúgy jó fej vagy :D

"Én úgy vagyok, hogy nem tudom elfogadni azt a tényt, hogy öregedünk"
Én ugyanígy voltam a supermanséggel. Ezért alábbhagytam az elvárásaim és már csupán az örök fiatalság hiányától szenvedek. De 1iket sem látom, h a közeljövõben elérjem, ezért nagy ám a világfájdalmam. xD

Gondolom arról hallottál már, h fonalférgeknél pl. egy gén kiiktatásával 6szor tovább éltek egészségesen.

Egy kis összefoglaló annak aki nem akarja elolvasni az egész cikket:
a preoteaszóma egy olyan óriás fehérje komplex (≈2000 kDa), amely az eukarióták citoplazmájában helyezkedik el és más fehérjéket képes lebontani. A komplex által lebontandó fehérjék poli-ubikvitinnel vannak megjelölve, amely egy fehérje (ubikvitin) polimer, maga a jelölés folyamatát ubikvilációnak hívják.

Az ubikviláció során a a lebontandó fehérjék egyik lizin aminosav oldalláncának ε-aminocsoportjáhóz segédfehérjéken keresztül hozzákapcsolódik az ubikvitin karboxil terminusa, és így létrejön egy "izopeptid kötés". Ezután az ubikvitinhez további ubikvitin fehérjék kapcsolódhatnak, így hozva létre a a poliubikvitin-t a lebontandó fehérjén.

Az ubikvitin és annak funkciójának felfedezéséért 2004-ben adtak Nobel-díjat, 3 tudós között megosztva: Aaron Ciechanover, Avram Hershko és Irwin Rose-nak, akik közül Hreshko magyar származású, Izraelbe kitelepült biokémikus.

és tényleg :D