آمینواسید و پروتئین

صفحه 1:
Amino acids and proteins Rahman Mahdizadeh, Faculty member of Islamic Azad University, Bandar Abbas Branche & Department of Biochemistry, Molecular Medicine Research Center, Hormozgan University of Medical Sciences, Bandar Abbas ,Iran Email : R.Mahdizadeh@iauba.ac.ir & Rahman.Biochem@gmail.com ۰ ‏بسح‎ ‎al 

صفحه 2:
ساختمان گیاهان به طور عمده از کربوهیدرات تشکیل شده در حالیکه ساختمان بدن انسان و حیوانات از پروتئین می‌باشد. پروتئین‌ها بعلت داشتن نیتروژن از نظر مولکولی با کربوهیدرات‌ها و لیپیدها تفاوت دارند. نقش اولیه پروتئین‌ها در بدن عبارت است از نقش ساختمانی » تولید آتریم‌هاء هورمون‌هاء پروتنین‌های انتقالی و ایمنی و.... پروتنین‌ها از اسیدهای آمینه تشکیل شده‌اند که با پیوند پپتیدی بهم متصل شده‌اند. توالی اسیدهای آمینه تعیین کننده ساختمان نهایی و عملکرد پروتئین می‌باشد که توسط رمز ژنتیکی ذخیره شده در هسته سلول به صورت 0006) مشخص می‌شود. 

صفحه 3:
سنتز پروتنین فرآیند پیچیده‌ای است که در آن الگوی پروتنین از 00008) به 630068 کپی می‌شود. الگوی سنتز پروتنین از طريق 000009 بيامبر (2080009) به رتيكولوم اندوپلاسمیک صاف منتقل می‌شود. با ييوند اسيدهاى آمينه که توسط ‎٩609‏ تعيين مىكردد يروتئينهاى جديد ساخته مىشود. وقتى يروتئين ساخته شدء از ييام جدا شده و آماده استفاده می‌گردد. 

صفحه 4:
پروتئین می‌تواند منبع انرژی باشد که 6 کیلوکالری در هر گرم انرژی تولید می‌کند. با اين وجود استفاده از پروتئین برای تأمین انرژی نیاز به برداشت گروه آمین و تشکیل و دفع اوره در فرآیند دامیناسیون دارد که دارای هزینه متابولیکی بیش از ) کیلوکالری در هر گرم می‌باشد. بنابراین اسکلت کرینی ایجاد شده می‌تواند به عنوان انرژی در حد 6 کیلوکالری در هر گرم استفاده شود. 

صفحه 5:
R-group or side chain a@ carbon « hydrogen + H3;N—CH—C----0 1 1 ‏تک‎ | carboxy! group group Amino Acids 1 0 HLH O H-N-C—C-OH Amino Carboxylic Acid Group Group Side Chain “°° 

صفحه 6:
اسيدهاي آمینه دستهاي از ترکیبات آلي هستند که داراي حداقل يك عامل کربوکسیل و يك عامل آمین میباشند. اگر چه تاکنون بیش از. 000 نوع اسید آمینه مختلف در طبیعت شناخته شده است» ولي تنها 0600 نوع اسید آمینه در ساختمان يروتئينها وجود داشته و در حقیقت تنها این اسيدهاي آمينه داراي رمز زنتيكي بر بوي 070009 ميباشند. در تمام اين اسيدهاي آمينه كه به آنها اسيدهاي آمينه عادي» استاندارد و یا پروتئيني نیز گویند» عامل آمين و كربوكسيل بر روي کرین آلفا قرار گرفته و لذا تمام اسيدهاي آمینه پروتئینی جزو آلفا آمینو اسیدها به حساب میایند . 

صفحه 7:
[ay 5 B a ®=OWC-CLSC-CWC-CLWS-COOW بتالمینو سید ‎OVE‏ ۰ ی كاما لمينو لسيد عاك ۰ *=OUS-OWC-OLC-CUS-COOW ZDLS ‏دلتا آمینو لسید‎ 

صفحه 8:
| L&D stereoisomerism Common Amino Acids are Stereoisomers, Meaning they have a Chiral « Carbon center rar CH2OH 6 L-Glyceraldehyde D-Glyceraldehyde 86. ‏هم.‎ .. 8 8 ‏)يسح سصورو ارا‎ فا منوج ۳ ‘Amino Acids can exist ۱ ‏وا ۰ ۱۵۰۵ ما‎ However, All Chiral Anine Acids in Proteins hove the L. configuration L-Amino acids D-Amino acids COOH cll 8 

صفحه 9:
Margaret Oakley Dayhoff 1925-1983 Invented the One Letter Amino Acid Code. ‎Occurrence in‏ ره ‎index!‏ ‎proteins (6) ‎72 ‎78 ‎52 ‎on ‎53 ‎23 ‎39 ‎32 ‎ ‎Phy ‏موم‎ pl 597 ‏مه‎ ‎eas ‎597 ‎508 ‎602 ‎578 ‎548 ‏ومد‎ 5.66 ‏وه‎ ‎ ‏1053 ‏6.00 ‏فده ‎365 ‎425 ‎ ‎Pk ‎£oom NH) ‎10.96 ‏و ‏ویو ‎oa‏ ‏939 ‎as ‎962 ‎1028 ‏و ‎395 ‏و ‏08 ‏ممه ‏967 ‎۳3 ‎ ‎238 ‏مد ‏2 ‏196 ‏202 ‏247 ‏218 ‏و ‏27 ‏مد ‏219 ‎ ‎3 ‎ns ‎12 ‎132 ‎146 ‎46 ‎155 ‎174 ‎13 ‎“7 ‎ ‎Abbreviation! ‎Amino acid symbol ‎Nonpolay aliphatic ‎Rgroups ‎Glycine sys Alanine Alan Proline ‏ممم‎ ‎Valine valy Leucine ‏اس‎ ‎teoleucine tel Methionine Met M ‘Aromatic ‎Rgroups ‎Phenylalanine Phe F Tyrosine Tye ‘Teyptophan ‏لام‎ ‎Polar, uncharged ‎R groups ‎Serine sers Threonine TheT ‎Gy‏ موی ‎Asparagine Asn‏ ‎Gnd‏ مه ‎Positively charged‏ ‎groups‏ ‎pine tsk Misting His Arginine AIR. Negatively charged Rgroups ‎Aspartate Asp Glutamate GE ‎ ‎ 

صفحه 10:
Nonpolar, aliphatic R groups coo- He cH 2 ‏دب یب‎ Valine coo- + ‏معلاو‎ ‎۳ ‎ils ‎5 | دی Methionine — coo" [LH + an HN HAC CHa Proline coo" + H3N—C—H te —CH; ۳ CH; Isoleucine coo" coo" ‏ب ستاو ب سوه‎ H CH; Glycine Alanine coo" + H3N—C—H ۳ ۳-4 ‏وب یب‎ Leucine 

صفحه 11:
Aromatic R groups coo" coo coo- H,N— ‏بع لديم ببس‎ H,N—C—H CH, 2 ۲ ۳1 Phenylalanine Tyrosine Tryptophan 

صفحه 12:
Polar, uncharged R groups coo" 5 H3N—C—H 3 SH Cysteine coo- + ‏اوق‎ —H ie 1 ¢ UN ‏لا با‎ No Glutamine 00 coo" + 5 H3N—C—H H3N—C—H CH20H H—C—OH ‏دا‎ ‎Serine Threonine coo- + ‏اس ماوقا‎ re 3 2 ۱,۱ 0 Asparagine 

صفحه 13:
Positively charged R groups coo- coo- goo" 5 لل الوا با ارب ‎HN—C—H‏ 9 ne 1 ie le ۳۰ CH, CH, ۱ pe | C—N CH, NH H | lo. *NH; ۱ NH, Lysine Arginine Histidine 

صفحه 14:
Negatively charged R groups coo- coo" ‎ H;N—C—H‏ برع لاريم ‎du,‏ 5 ‎Loge 0‏ ‎coo- ‎Aspartate Glutamate ‎ 

صفحه 15:
۲۲6 0 2 ino Acids 6 Tryptophan Absorbance Tyrosine =——E ۱۰۱۱۲ ۱ ‏و‎ ‎230 240 250 260 270 280 290 300 310 Wavelength (nm) 

صفحه 16:
Bonds coo- coo- + | + | H3N— CH H3N— CH Cysteine | | CH, cH, 2H* + 2e7 ‏سیب‎ Cystine 2H* + 2e° . CH, CH, Cysteine + | + CH —NH, CH —NH,; coo- coo- 

صفحه 17:
Trogia venenata Zhu L | Toxic Amino Acids 0 9 ‏نوب اريسي :و‎ Soh ‏سب اک کب‎ 0۷ OH NH, NH, New toxic amino acids NH JAA OH ۷ ۱ OT 0 ۱ A search for compounds producing Yunnan Sudden Unexplained Deaths found related to eating a mushroom. Halford, 8. CHE News Feb 13, 2012 

صفحه 18:
# اسيدهاي آمينهاي که در ساختمان پروتنينها یافت میشوند» همگي از نوع را میباشند. با اين وجود اسيدهاي آمینه نوع () در جدار سلولي برخي از میکروارگانیسمها وجود داشته و نیز میکروارگانیسمها پپتيدهايي را تولید مینماینده که در آنها هر دو شکل اسيدهاي آمینه 0) و را وجود دارند. از جمله میتوان آنتيبيوتيكهاي پپتيدي مانند 0 نسرمصنت) ۰) ملنصمه) ر مننتت() و نیز داروي ضد توموري پپتيدي »نسمررسس() را نام برد. همچنین 60- آلانین و (0- گلوتامات در دیواره سلولی برخی از باکتری ها وجود داشته و در ایجاد اتصالات متقاطع ( -جوس() ) در دیواره های سلولی نقش دارند. 

صفحه 19:
متيونين جدلد داح ()* سس تسرد اینین ككامطم م“ نرييتوفان 

صفحه 20:
| Amino Acids with Aliphatic R- -1 -Groups ‎asl (5 SUP at get age al any pascal dal dada *‏ + كرفتن و يأ دادن يروتون نبوده و نيز در ايجاد بيوند يوئي و يا هيدروزني شركت نميكند. شاخه جانبي اين اسيدهاي آمينه خواصى شبيه به جربيها را داشته و در آب نامحلول بوده و با یکدیگر تجمع پیدا کرده تا آب را از خود دور نمایند. به عبارتي قادر به ایجاد تداخلهاي هید وفربيك میباشند. ‏* در محلولهاي آبكي» شاخههاي جانبي اسيدهاي آمینه غیر قطبي؛ تمایل دارند که با یکدیگر در قسمت داخلي پروتئین قرار گیرند. اين پدیده به خاطر هيدروفوبيسيتي شاخههاي جانبي غیر قطبي بوده که همانند يك قطره روغن كه در محيط آبكي قرار میگیرد» عمل میکنند. ‏* در ‎Gada‏ شاخههاي جانبي غیر قطبي» بخش دروني پروتئينهاي پیچ و تاب خورده را پر کرده و باعث میشوند» که شکل سه بعدي پروتئین ایجاد شود. ‎ ‎ 

صفحه 21:
‎Amino Acids with Aliphatic R- -1‏ ‎-Groups‏ ‏اکلدآیندا این که ریشه هلا هیدر وف( گنه زند. ونال ‏" تنها اسيد آمينهاي است كه فاقد كربن نامتقارن بوده و در ساختمان يروتئينهاي رشتهاي مانند كلازن؛ الاستين و رشته ابريشم به مقدار فراوان وجود دارد. زنجيره جانبي كليسين را تنها يك اتم هيدروزن تشكيل داده و بعضاً آن را در كروه دوم نيز طبقهبندي مينمايند. اين اسيد امينه به كليكوكول نيز مشهور ‏است. ‎ ‎ 

صفحه 22:
Amino Acids with Aliphatic R- -1 oe SNu de ‏آمینه هایی که ريشه آذ‎ Abell 1h ‏كه ريشه آنها قيار قري‎ sla Adalat ۱ NH, 60 - 66 ۴ يكي از فراوانترین اسيدهاي آمینه در پروتتینها میباشد . زنجیره جانبي کوچك آن ممانعتي در انعطافپذيري رشتههاي پليپپتيدي ایجاد نمیکند. گروه متیل در آن هیدروفوبيك قوي نبوده و بنابر اين هم در سطح پروتنينهاي محلول در آب و هم در قسمت داخلي آنها وجود دارد. 

صفحه 23:
Amino Acids with Aliphatic R- -1 -Groups اسبييدهي‌ننیه ها مرپرکن كردشيي انيد جورعروفوييؤ (ابكر بز )هستند. هیدروفوب هستند» به ندرت در قسمت سطحي يروتئينهاي كلوبولار (محلول در آب) پیدا میشوند. والین» لوسین و ایزولوسین داراي شاخه جانبي حجیم و شاخهدار بوده و انعطافيذيري زنجیره پروتنيني را محدود مینمایند. ۱۷:۶ ‏بیج‎ CH-COOH Ode | 08-0 ‏بل 6و۲‎ ‏وم‎ 0۳۱-000۳۱ و0۲۱ انار ‎bere | Leb H3C ۱‏ ایزولوسین دارای دو کرین ناقرینه میباشد 

صفحه 24:
| Non-Aromatic Amino Acids with Hydroxyl R-Groups لسیدآمینه هلیی‌ک ه پیشه آنها دارلیعامل] اکلی‌هستند. ۶ اسيدهاي آمینه. ‎wey‏ ۱۵۵0 | | منم ]سم ‎ee as‏ ۱ پیوند هيدروژني شرکت کنند. ‎Cc.‏ ‏0-0۷-000۷ 3 ‎De - 7 HO 9‏ سس ‏تره آونین دارای ‏دو کربن ناقرینه ‎NH;‏ ‏ميباشد ‎ ‎ ‎ ‎ ‏" كروه هيدروكسيل درسرينء ترئونين ميتوانند در زنجيرههاي يروا عنوان جايگاهي براي اتصال وههايي مانند فسفات عمل نمأیند. شاه جانبي ‎ug lg Da os pa FBS Can gl a‏ از آنزیمها دارد. علاوه ین گر آيدي دسا زین و همچنن روم هد وکسیل در سرین و ‎eae‏ اهي براي اتصال شاخههاي الیگو ساكاريدي در گلیکو پروتئينها نیز باشند. ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 

صفحه 25:
Amino Acids with Sulfur-Containing R-Groups كوكر 9 للسيدلمينه هلبىكه ييشه لنها دارا ‎HS-CH,—CH-COOH‏ ‎NH;‏ H3C-S—(CH>).—CH-COOH ۳۲2 Ow-O سم * انم گوگرد در متيونين از نوع تيو اتري ميباشد. عامل متيل بر روي گوگرد در اين اسید آمینه نقش مهمي در انتقال ريشه متيل در واكنشهاي شيميا: دارد 

صفحه 26:
‎Tae 1 as‏ سا ‏لسیدآمینه هلیی‌که ويشه نها دارلی‌عام للسیدی‌هستند ‏مرس تيه سي 200 00 ملقم ‎aed‏ ‎Hy ‘Hy‏ ‎Ha‏ 0 007 ‎Giutamate ‎ ‎Aspartate ‏* اسيدهاي آمینه آسپارتات و گلوتامات» دهنده پروتون بوده و در ‎ ‎HOOC-CH,-CH-COOH ‏و‎ ‎HOOC-CH)-CH,-CH-COOH ‎NHy ‎ ‎@epete Bot | Bop -O ‎ ‎ ‎ ‎«gid pI ‏شاخه جانبي اين اسيدهاي آمينه كاملاً يونيزه و داراي كروه كربوكسيل با بار ‏منفي ميباشند . اين اسيدهاى آمينه با مولكولهاى باردار ‏مثبت نظير اسيدهاى ‏آمينه بازى ييوند يونى ايجاد مى نمايند. به اين تركيبات اسيدهاي أمينه دي اسيدي نيز كويند. اسيد كلوتاميك نقش مهمى در انتقال عامل آمين (آمونياك) حاصل از كاتابوليسم اسيدهاى آمينه داشته و بصورت كلوتامين آن را منتقل مى نمايد. اسيد اسيارتيك در سنتز بيريميدين ها نقش مهمى را ايفا مى نمايد. ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 

صفحه 27:
اسید آمینه هایی که ريشه آنها دارای عامل آمیدی هستند ‎H,N-C-CH.—CH-COOH‏ سین | همه ‎NH»‏ 0 alo HyN—C-CH)-CH)—CH-COOH ۵ ۱ شاخههاي جانبي آسپارژین و گلوتامین داراي يك گروه کربونیل و يك گروه آمين (آمید) بوده که هر دو آنها نیز میتوانند در پيوندهاي هيدروژني شرکت کنند. آمونیاک در بدن به صورت آسپارژین و گلوتامین در بافتها ذخیره و انتقال می یابد. گلوتامین در سنتز پورین ها و پیریمیدین ها نیز نقش دارد. 

صفحه 28:
Basic Amino Acids ‎gle ABLE =‏ اسيدهاي آمینه بازي» پروتون دریافت ‎ely charged R groups‏ ژيك شاخه جانبي اسيدهاي ‎G00" goo" coo"‏ کاملاً یونیزه بوده و ‎HAH SU GIL‏ برد برد ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‏. اين اسيدهاي آمینه در ‎‘Hy‏ وق ساختمان بروتئينهاي هستهاي مانند هيستونها و ب ‘ ‏پروتامینها به مقدار زيادي یافت میشوند. ‎a ie‏ انتهايي در شاخه جانبي اسيدآم ب 0 ۳ گوانیدین نام دارد. اسید آمینه آرژینین در سنتز اوره تسا ‏نقش مهمی را لیفا می کند. اسید آمینه لیزین نیز در ها ‏ساختمان کلاژن به صورت هیدروکسی لیزین به 1 ‏0 ا" 7 مقدار زياد يافت مى شود. = ۴ ‏هيستيدين در هموكلوبين به مقدار نسبتاً زيادي وجود داشته و به همين لحاظ به هموكلوبين خاصيت بافري در ,ااكم فيزيولوزيك ميدهد. شاخه جانبي هيستيدين ‎a gl (Sigg ‏لل -ا‎ ‎ ‎ 

صفحه 29:
Basic Amino Acids ‏سید آمینه هلیی‌که ویشه آنها دارلیعاه لآ میطدی از یکد‌هستن‎ HIN-CH,~CH,-CH)~CH-COOH ‎G=NH NHp‏ هه | مه ‎NHy‏ ‎HoN—(CH),-CH-COOH ‎lyoko ‏-جبا‎ NH» ‏یسح ‎HNN: Nb‏ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 

صفحه 30:
ح 1113/5 لتق ۲7۳۳۵۳ اسيد آمینه هایی که ريشه آنها داراى حلقوى هستند اسيدهاي آمينه حلقوي و آروماتيك به علت وجود شاخههاي حجيم؛ انعطافپذيري زنجيرههاي پليپپتيدي را کاهش میدهند. اين اسيدهاي آمينه در جذب نور ماوراء بنفش ((06)) توسط پروتئینها نقش دارند ‎CH,—CH-COOH‏ ع ‎TO | | 3 NH)‏ | مسد ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 

صفحه 31:
Imino Acids Ne - ‏دارلی‌عامل‌آمین‌نوع دوم‎ ou Pro - PProline * . عامل آمین پرولین نوع دوم است لذا پرولین يك آلفا ایمینو اسید است» که در گروه اسيدهاي آمینه حلقوي نیز میتواند قرار بگیرید. ساختمان حلقوي و گروه آمین نوع دوم در پرولین» نقش مهمي در ساختمان پروتنینها دارد " بطوریکه ساختمان حلقوي آن از چرخش پیوند اذت با كربن آلفا) 0-0 0 (در باندهاي پپتيدي جلوگيري کرده و باعث میشود که پیوند پپتيدي شکل خاص (شکل سیس) بخود گرفته و در تا شدن رشته پليپپتيدي نقش مهمي ایفا مینماید. به عبارتی پرولین در ساختمان پروتتینها باعث ناپایداری مارپیچ آلفا و نیز ساختمان بتا شده و به همین علت در ساختمان پرونئین ها همانند یک زانو عمل می نماید. پرولین از اجزاء مهم بافت همبند بوده و در پروتئینهائی مانند کلاژن و الاستین یافت می شود. 

صفحه 32:
اسيدهاي آمینه کمیاب پروتئيني * علاوه بر 000 نوع اسید آمینه آلفا که واحدهاي ساختماني پروتئينها را تشکیل میدهند» بعضي از اسيدهاي آمینه دیگر که نسبتاً کمیاب میباشند؛ در ساختمان يروتئينها يافت ميشوند. معمولاً اين اسيدهاي آ. ينه مشتقات متيله» استيله» كربوكسيله؛ فسفوریله» هيدروكسيله و يا ديكر مشتقات اسيدهاي آمينه استاندارد يروتئيني بوده كه بوسيله يك واكنش آنزيمي طي فرآيندي موسوم به تغييرات يس از ترجمه ( مالس اوسناصسوه وم<)) در ساختمان پروتئین ایجاد دند. * براي مثال میتوان اسيدهاي آمینه سیستین» هیدروکسی لیزین و هیدروکسی پرولین (که در ساختمان کلاژن وجود دارند)» دسموزین و ایزو دسموزین (که در ساختمان الاستین وجود دارند)؛ گاماکربوکسي گلوتامات (که در ناحیه 0)- ترمینال بسياري از پروكتينهاي انعقادي مانند پروترومین وجود دارد) و متیل که در برخي از پروتئينهاي ماهيچهاي يت 

صفحه 33:
مع نيدم ‎ses‏ كلونامات 3س ايزو دسموزين. ترى متيل ‎el‏ 

صفحه 34:
اسيدهاي آمینه غیر پروتئيني * علاوه بر اسيدهاي آمینه استاندارد و اسيدهاي آمینه کمیاب پروتئيني که در ساختمان پروتئینها موجود میباشند» بیش از 960 نوع اسید آمینه دیگر شناخته شده است» که در ساختمان پروتتینها شرکت نکرده ولی نقش مهمي در فرآيندهاي متابوليكي دارند. اغلب اين اسيدهاي آمینه مشتقاني از راألفا آمینو اسيدهاي موجود در پروتئینها بوده و بعضي هم از اسيدهاي آمینه نوع بتا» گاما و یا دلنا میباشند. * برای مثال میتوان اسيدهاي آمینه بتا آلانین (که از واحدهاي ساختماني اسید پانتوتنيك میباشد)» هموسیستئین و هموسرین (که از واسطه های متابولیکی در متابولیسم اسیدهای آمینه هستند)» سیترولین و اورنیتین (که از واسطههاي متابوليكي تشکیل اوره بوده و در سنتز آرژینین نقش دارند) و گاما آمینو بوتيريك اسید (9696060)) که به عنوان يك نوروترانسمیتر در انتقال پيامهاي عصبی نقش دارد را نام برد 

صفحه 35:
اورنيتين إ-آميتو بوتيريك أسيد 93° ۲ et oF ox Tw 5 of ‏سس‎ ‎4 ‎8 + = 1 or ox" = | iw ox) a4 x ee oO xz 5 ٩ ‏کج ود‎ oh | 2 8آلانین همو: وسیستئین هموسرین 

صفحه 36:
Peptide Bond Formati ۲ ۳ H3N— —CH— i OH + H—N—CH—COO™ Ohare does be one? ‏سس‎ Where doer this 1 بوك ادا 6-2 ۳۱-0 

صفحه 37:
OH % gm ‏مرب‎ ۲ CH, CH; is H3N—C 1 0 dese 1 4 4 4 0 Amino- Carboxyl- terminal end terminal end 

صفحه 38:
Obes tows ®, ©, O oad O we worwhota vows (e. he ‏,موی امامت‎ 020: pha carbon, OC or O-dpka} oad te ante your uiroes, O), Phere oe PURGE repedieg torsion woes dbay the buckbow cho odled phi, pst wed ower. R-group 

صفحه 39:
۱ سر ایا 5 @ 5 a ghey 7 56 x | mee ial ed 0 ون ين 2 30 a ia ont ‏و‎ بم 956969 توع & 9 ۳ Dkere ore Pour levels oP ‏موی میم مه میم‎ lertory od quater) على اسصاع ‎The primary structure of a protein is its unique‏ + ‎sequence of amino acids.‏ - Lysozyme, an enzyme that attacks bacteria, consists of a polypeptide chain of 129 amino acids. ~ The precise primary structure of a protein is determined by inherited genetic information. ~ At one end is an amino acid with a free amino group the (the N-terminus) and at the other is an amino acid with a free carboxyl group the (the C-terminus). 

صفحه 40:
High orders of Protein structure A functional protein is not just a polypeptide chain, but one or more polypeptides precisely twisted, folded and coiled into a molecule of unique shape (conformation). This conformation is essential for some protein function e.g. Enables a protein to recognize and bind specifically to another molecule eg. hormone/receptor; enzyme/substrate and antibody/antigen. 

صفحه 41:
e- secondary structure: Results from hydrogen md formation between hydrogen of -NH group of peptide bond and the carbonyl oxygen of another peptide bond. According to H-bonding there are two main forms of secondary structure: a-helix: It is a spiral structure resulting from hydrogen bonding between one peptide bond and the fourth one B-sheets: is another form of secondary structure in which two or more polypeptides (or segments of the same peptide chain) are linked together by hydrogen bond between H- of NH- of one chain and carbonyl 0 segment). 

صفحه 42:
tne rortn one. Supersecondary structure or Motifs : occurs by combining secondary structure. The combination may be: a-helix- turn- a-helix- Or: B-sheet -turn- B-sheet- Or: a-helix- turn- B-sheet-turn- a-helix Turn (or bend): is short segment of polypeptides (3-4 amino acids) that connects successive secondary structures. e.g. ®-turn: is small polvpeptide that connects 

صفحه 43:
is determined by a variety of interactions (bond , Hydrophobic interactions formation) among R groups naan and between R groups and ۲ ‏اه من‎ the polypeptide backbone. ey eG) a. The weak interactions 0 ye ‏مسا‎ ‎include: ‏لاصيا‎ ٠ ۱ Hydrogen bonds among ۳ polar side chains im Po ac Ionic bonds between ‏م‎ — charged R groups ( basic 0 and acidic amino acids) ‏باه 0اه اساسا‎ Hydrophobic Tonic bond interactions among hydrophobic ( non polar) R groups. 

صفحه 44:
p. Strong covalent bonds include disulfide bridges, that form between the sulfhydryl groups (SH) of cysteine monomers, stabilize the structure. Hydrophobic interactions (clustering of hydrophobic Groups away from water) 5 and van der Waals | es interactions GH, ‏كيس‎ CH, Polypeptide 0 Haq CH, backbone Hydrogen 1 bond 5 ‏یی توت ره مس‎ ‏و‎ Disulfide bridge ° 5 ‏ال‎ ‎—CH,—CH,—CH,— CH, =Ng*/=0L-C—cH,— lonic bona 

صفحه 45:
Quaternary structure: results from the aggregation (combination) of two or more polypeptide subunits held together by non-covalent interaction like H-bonds, ionic or hydrophobic interactions. Examples on protein having quaternary structure: Collagen ‏ون‎ a fibrous protein of three polypeptides (trimeric) that are supercoiled like a rope. ‘This provides the structural strength for their role in connective tissue. Hemoglobin is a globular protein with four polypeptide chains (tetrameric) Jmculin - twa nalymentida chaine (dimaric) 3 ۱ penain o 5 

صفحه 46:
(@) Primary structure {b) Secondary structure (c) Tertiary structure (d) Quaternary structure 

صفحه 47:
Classification of proteins I- Simple proteins: i.e. on hydrolysis gives only amino acids Examples: 1- Albumin and globulins: present in egg, milk and blood They are proteins of high biological value i.e. contain all essential amino acids and easily digested. Types of globulins: a1 globulin: e.g. antitrypsin: see later «2 globulin: e.g. hepatoglobin: protein that binds hemoglobin to prevent its excretion by the kidney B-globulin: e.g. transferrin: protein that transport iron y-globulins = Immunoglobulins (antibodies) : responsible for immunity. 

صفحه 48:
combined with DN. b - combined with heme to form hemoglobin of RBCs. 3- Gliadines are the proteins present in cereals. 4- Scleroproteins: They are structural proteins, not digested. include: keratin, collagen and elastin. a-a-keratin: protein found in hair, nails, enamel of teeth and outer layer of skin. It is a-helical polypeptide chain, rich in cysteine and hydrophobic (non polar) amino acids so it is water insoluble. b- collagens: protein of connective tissues found in bone, teeth, cartilage, tendons, skin and blood vessels. a ae ae aa ‏قو حيري‎ na 

صفحه 49:
extracellular matrix or in vitreous humor of the eye. Collagens are the most important protein in mammals. They form about 30% of total body proteins. There are more than 20 types of collagens, the most common type is collagen I which constitutes about 90% of cell collagens. Structure of collagen: three _ helical polypeptide chains (trimeric) twisted around each other forming triplet-helix molecule. - Y% of structure is glycine, 10% proline, 10% hydroxyproline and 1% hydroxylysine. Glycine is found in every third position of the chain. often frequently proline and تسه سس سس ی اه 

صفحه 50:
Principal functions of the PIOLSIDS cham ukevst oll biologic neurives one eeapwe vodpred. Cogpwes ore how fo eorease the rote oP ‏اما و‎ reaction by a Pastor oP 10 to the Cts power! Phere oe severdl thouscad euaywes whick hove ber tdeotPted to cute. 

صفحه 51:
‎(Por ©‏ وه سوام ‎tothe‏ اس توا موی ماه مه اجان اروت 0 مرو ‎of‏ و بط ۳ سرا ‎people, he protets hewedobta i‏ ‎ew) ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 

صفحه 52:
۲ 5 - ‏هرا ۳ و لصو و ما موق‎ us ‏وه‎ powplex ® & -Coordwoted woiioe wusvle is ‏له ,تحص راجت‎ weve poutruciivg is wediated by the slidiacy wrtizd oF two proteta Piovecs, ‏جامد‎ wend sposit. (chodopstia is 0 proteia ta the eye Wwhick is used Por visio) 

صفحه 53:
۲ 0 - ‏موم‎ proteniivohro - watbodes ore proteit Poreiqn substrapes in the body. ۲ - Geverciva ved ‏ماوت‎ oP verve opus - SOE UND ‏رامع او و بت وت‎ whick trot elevtiricd siqeds Prow cur verve cell to cuter. ‏,له و‎ reveprs Por ceurvirceswitters, drugs, pic. one protei ia woture. (Bo excople of this is the ucetpicholae revepior, ‏وا انار‎ 0 proteia structure thot is exobedded ia postsyoruptic 9 

صفحه 54:
: نقش‌هرمونی»وسیخ مسر 9 ‎honowes od youths Pavtors thot rexpuote cell Puaciiva, suck‏ ® بسياري از هورمونها نیز پروتنین هستند. به عنوان مثال میتوان انسولین» تیروتروپین» هورمون رشد (سوماتوتروپین)؛ (عسسسسا بسا ‎Worwour) » LW‏ موجن ‎oe el PGW (Poticte‏ هورمونهاي گوناگون دیگر پروتئینی نیز وجود دارند که داراي وزن مولكولي کم (کمتر از 6 660) بوده و پپتید اطلاق میشوند. از مهمترین هورمونهاي پپتيدي می توان ,/(90) »,۰600/1۷ گلوکاگن و کلسیتونین را نام برد. 

صفحه 55:
* 6 - نقش تنظیم بیان ژن: بعضي پروتئینها در کنترل و تنظیم بیان ژن در مرحله رونويسي و ترجمه دخالت دارند. برای مثال می توان هیستونها» پروتئينهاي متوقف ‎(Repressvrs) eS‏ و يروتئين هاى القاء كننده (جج----2)) را نام برد كه همكى در كنترل بيان زن دخالت دارند. 

صفحه 56:
Classes proteins 9 d-siople protetes: whick ore vowposed pF ody orice ride * 41-Blobuar proteice © (-Obucies: Gero dbucvice, hactodbucvice , vvodbucvice. ©-Clobuttos :-Olpba olobuttces 7 Pipa ‏ما6‎ ‎-)© ‏عوعداءة )سعط : داع‎ 

صفحه 57:
Antihodv — variable portion, — ey disulphide 4 ‏نوی‎ light chain, heavy chain EER >= = ‘Antibodies aurourd the vitis end bid tit This ‏تت پا تن نامع وس‎ 50105 | from reproducing of Being Transported throughout the body fa) ‘and light chains combine to form a V-shaped molecule. Tw« 

صفحه 58:
IgM * : که از نظر ساختماني میتواند بصورت منومر , ‎ight‏ ‏پنتامر وجود داشته باشد. فرم منومر آن در سلولهاي 6 و فرم پنتامر آن در سرم وجود دارد در مولکول پنتامر هر يك از منومرها بوسیله پيوندهاي دی سولفيدي که در ناحیه 6 ترمینال زنجيرههاي سنگین واقع شدهاند و همچنین يك ‎as‏ ‏پليپپتيدي به نام زنجیره (12) ل به یکدیگر متصلند 160 اولین انتيبادي است که پس از ورود آنتیژن به بدن توسط سلولهاي ۵ ساخته میشود و نقریباً 6 تا 9600 کل آنتییادیهای سرم . ساختمان پتامر 240 | تشکیل میدهد Fab 

صفحه 59:
* 0: از نظر ساختمانیی صورتمنومر و تقریباً کمتر از 0 کل‌آنتيباديهايسرم را تشکیل‌میدهد. * 140 از نظر ساختمانی ی صورتمنومر بوده و دارلي‌چهار زير كروم ميباشد. 11 لنتييادياصليسرم بوده و تقریباً حدود 9/26 از كل‌آنتيباديهای‌سرم را تشکیل‌میدهد. لین‌آنتيبادي: قش‌لصلي را در پ اسخهايایمني‌در مقابل‌آنتیژن‌در بدن‌لیفا کردم و تنها لنتيبادياستكه از طریق‌جفتاز بسدن‌مادر بهء جنین‌عبور کردم و آن‌را محافظتمینماید. 10 با-لارین نیمه عمر را در میان‌سایر لنتیبادیها دارد. 

صفحه 60:
* : از نظر ساختمانيی صورتمنومر بودم و بسه مقدار ناچیزیدر سرم وجود دارد (حدود 00 16 در پاسخهای و ژیزا لفزلیش‌پیدا کردم و باعلتحريك ماستسلها و ترشح هیستامین 9 از نظر ساختمانیی صورتمنومر دیمر و تریمر وجود دلشته و فرم. غالبآنب صورندیمر میی‌اشد. 1:69 در مایعاتترشحين ظیر بزلق لشكو همجنينترشحاتدستكام تنفسيو ۶ وجود دارد. 

صفحه 61:
| Collagen © Creed proteta oP powenive tissue ® Ovst ubuadudt proteta ta he body (OO-OS%) 1" Drple ketx oP three “a” cho ~IOOO uote ‏لاجد‎ boy 

صفحه 62:
| Collagen Structure * کلاژن فراوانترین پروتئین رشتهاي است که بیش از ‎٩666‏ جرم پروتئيني بدن انسان را شامل میگردد. تروپوکلاژن واحد اصلي کلاژن بوده و از سه زنجیره پليپپتيدي تشكيل شذه كه.طول هر يك حدود هزازبريشة: ]سيد آميثة اسبث ,كر تروپوکلاژن يك مارپیچ جيكردان تشكيل ميدهد كه در هر دور آن حدود سه ريشه اسيد آمينه وجود دارد. سيس سه بليبيتيد با ساختار ماربيج جيكرد به دور هم بيجيده و يك مارييج ديكر بصورت راستكرد ايجاد مينمايند. اين ساختار را اصطلاحاً ماربيج سيتايي (م 2 ساره۳۳) مینامند. استحکام يك فيبر كلازني بالغ معادل يك ميله امتداد افته با نسبت محوري حدود 0060 میباشد. ساختمان اين مارپیچ مضاعف با برقراري پيوندهاي هيدروژني بین هر يك از زنجيرههاي پليپپتيدي ثابت میشود .جهت مخالف چرخش این مارپیچ مضاعف («اع۲ ‎Gus (Super‏ میشود تا مارپیچ سهتايي کلاژن در برابر باز شدن بسیار مقاوم باشد (از همین اصول در كابلهاي فولادي پلهای معلق استفاده میشود) 

صفحه 63:
موم (مسسسسس کید ‎aN‏ ۱ Procollagen peptidase Neterminus ead cleaved! C-terminus end cleaved SE Tne Sn لح ‎ES‏ مه - aS ‏سا‎ Formation of crosssinks 400۸ =| |= Algol ‏ل‎ C-terminus ‏که‎ ‏تن‎ ae 1691 هم مت ب ملا 

صفحه 64:
| Elastin 3-0000 ۴ ‏بسا‎ © Crows protein © bers we orsstched io eve ‏مس‎ ‎pack vier single elastin ‏عم‎ 1 ‏اكد سس اب مار‎ elastic is like a rubber 5 : breed ۳ ‎par 2 of 2. Molecular Bloloay ofthe Col, «th Eaton.‏ 3-28 »نوا ‎ 

صفحه 65:
* الاستین يكي دیگر از پروتنينهاي رشتهاي غیر محلول در آب است که در فيبرهاي زرأ الاستيكي بافتهاي پيوندي» غضروفها و تاندونها وجود دارد. در مقایسه با کلاژن که رشتهاي سخت و داراي قدرت كششي بالا است الاستین يك پروتنین بافت پيوندي با خواص شبیه به لاستيك میباشد. رشتههاي الاستین در ریههاء دیواره عروق و لیگامنتها وجود داشته و قادرند تا چند برابر طول طبيعي خود کشیده شده و پس از حذف کشش از آنهاء به حالت خود باز گردند. * تروپوالاستین مولکول پیش ساز الاستین است که از يك بليبيتيد خطي با حدود ‎POO‏ ‏اسید آمینه که عمدتاً کوچك و غیر قطبي هستند (مانند گلیسین» آلانین و والین) تشکیل شده است. الاستین نیز غني از اسيدهاي آمینه پرولین و لیزین بوده ولي حاوي تنها مقدار کمي هيدروكسي پرولین و فاقد هيدروكسي لیزین میباشد. 

صفحه 66:
Elastin gives young skin it’s “snap back” firm qualit 

صفحه 67:
Alpha Keratin " Poured ta hair, Progercuis, chs, horas ord beck ® Gequewe cowists oP Odd-Od® residue dpka helical sexpvecis capped wits ove-kelica (D- cad C-tercvici © @rwoy structure of kelicd rods pousists oP P- residue repeats! (a-b-o-d-e-P-y)_, where ‏ص ل لمم ه‎ wupvlar. (Prowotes ussuviaiod oP kelines! 

صفحه 68:
(@) Dimer (6) Protofilament N-terminal heads j ۱ | 7 Coiled 2 coil rod 1 1 ‏ا‎ C-terminal tails Keratin Structure 

صفحه 69:
* کرانینها یکی دیگر از پروتئینهای رشته ای غیر محلول در آب بوده که تقریباً تمام وزن خشك مو ناخن» پشم شاخ و... ر تشکیل میدهند. کراتینها به دو صورت آلفا کراتین در پستانداران و بتا کراتین در پرندگان و خزندگان وجود دارند. آلفا کراتینها جزيي از خانواده بزرگ پروتنينهاي حد واسط فيلامنتي ‎protec)‏ مهن ‎8G Baa 5089) (Iotercoediate‏ ساختماني دارند. ساختمان کراتین از دو مارپیچ دو رشتهاي تشکیل شده که به دور یکدیگر تاب خورده و بصورت مارپيچهاي پیچدار (۷) لسطام()) در مییند. وجود اسیدآمینه سیستئین و ایجاد پلهای دی سولفیدی باعث استحکام ساختمان کراتین می گردد. 

صفحه 70:
®vkuta (QDusits) 

صفحه 71:
Sickle Cell Anemia 1 HO val - his - leu - thr - pro ‏ساب‎ lys 9 normal od hemoglobin CH2—C-OH glu i HO val - his - leu - thr - pro a lys sickle cell ‏وك‎ H-CH3 hemoglobin val ©. Ophardt, ¢. 2003 

صفحه 72:
FIGURE 5-19 4 ccmparison of unto, cup-shaped, noma en — wceytes (a wth the variably shaped enytheytes seen in siche.cell — nents (by, which range fcr nexral to spiny oF sicke-shaped 

صفحه 73:
0 ارتباط تتاختمان وعملکردپروتئینها | * بررسي دقیق نمونههاي پروتنيني نه تنها نشانگر ساختمانهاي منحصر به فردي است که عملکرد ۳ بیولوژيك خاصي را تأمین میکنند» بلکه ارتباط نزديك ساختمان و عمل بيولوژيك پروتئین را نیز نشان میدهند. Histidine FB Histidine E” ‏وت ان سس‎ ۱ ‏هموگلوبین ومیوگلوبین در انتقال تس‎ * 7 1 ‏وذخیره سازی اکسیژن نقش ی‎ Home ‏دارند.گروه پروستتیک هم مسئول‎ اين ‎Called‏ هاست. 

صفحه 74:
ارتباط ساختمان وعملکرد پروتئینها میوگلوبین و هموگلوبین گروهي از هموپروتنینها هستند که حاوي يك گروه پروستاتيك هم بوده که بطور محکم به رشته پروتنيني متصل است. نقش گروه هم در اين پروتئینها بوسیله محيطي که ساختمان سه بعدي پروتنین براي آن فراهم کرده است تعیین میگردد. 

صفحه 75:
| Hemoglobin/myoglobin ® O9 very insvhuble io uote 9 Ooxepolar due to equal sartay oP elevieves ia povoleut bods ® @ody kos O, mon ‏ات منوا موه و اور‎ ‏لاحت اوه‎ ‏(حابلك) متحاصا دوو راك ا‎ = looted i RO = Ob rexwports OO, wd Wt 2 Myodfobia (Db) - booted tat cruscle Pres = Conticies wovewedt of O, Brow blood io wirokoatia 

صفحه 76:
| Heme © Ob acd Wh oble to bie Og CH)=CH ‏و‎ ‎due ty preseuce oP Wewe Hy CH=CH, wou © Wewe 9 Oorpepide prosthetic yup ۲ ‏ولا و بحام ین‎ ۶ 7 ‏یب‎ CH = Pe? (Pervus) oa whick ۳ ۳ pant Pore bods oa ether ۳ pe ‏ان ما ان بل‎ coo coo From: Elliott, WH. Elliott, DC. (1997) Biochemistry and Molecular Biology. Oxford: Oxford University Press. p374 

صفحه 77:
Leu F4 (83) Close contact ماع ويا / (93) 565 الا Tyr C7 (42) (46) 

صفحه 78:
Oe 1 1 il 1 | | Myoglobin (Mb) 

صفحه 79:
| Myoglobin (Mb) De? of kee you 2 Opt histcke (BP) ‏وه رها لس‎ © Porves Og to bied tot ‏عد‎ ‎2 wokes booed weuker sv ‏اج باه سس رو‎ hea required Adapted from: Stryer, LS (1988) Biochemistry (3rd Ed), ‘New Yorks WH Freeman & Co. pl4@ 

صفحه 80:
| Hemoglobin (Hb) © ‏را‎ kee guetercary structure 2 @ pobpepide chalice held together ‏رصم بر‎ boos ۵ ‏وین ما اوق‎ hewe you located it crevice ‏وهای و‎ oF Adapted from: Eliot, WH. Elliot, DC. (1997) Biochemistry ‘and Molecular Biology. Oxford Oxford University Press. 379 

صفحه 81:
| Hemoglobin (Hb) © CovPorcwativas oF Ob und Wb choice sitar despite roy UP % kooky oF مهو له سوه ۱ ناور و وروت ‎wi‏ وی ‎whit proterted Prow‏ ۵ لا سس +, LS (1988) Biochemistry (Grd Ed). New York: WH Preeman & 

صفحه 82:
| Hemoglobin (Hb) ‎coPers akhicnd ۴‏ اجه ره زرم تون ماج یو ‎۳ ‎Myoglobin Hemoglobin Carries O, Carries O,, CO, + Binding of O, non- aoe cooperative Binding of O, cooperative ‎Affinity for O, ‎independent of Affinity for O, pH, CO, and 2-3___ dependent on pH, BPG CO, and 2-3 BPG ‎ ‎ 

صفحه 83:
نکته با ‎sul‏ ۸ * اکسیداسیون آهن فرو موجود در هم در ساختمان میوگلوبین و هموگلوبین به آهن فريك منجر به ایجاد مت میوگلوبین و مت هموگلوبین میگردد. هیچکدام از اين پروتئينهاي اکسید شده قادر به اتصال اکسیژن نبوده و در عوض ششمین کئوردیناسیون آهن فريك در آنها را مولکول آب تشکیل میدهد. * مت هموگلوبین برخلاف هموگلوبین بطور شديدي یون سیانید (60)) را به خود متصل میکند. این موضوع در درمان مسمومیت با سیانور بسیار مهم بوده و کاربرد دارد. در اين مواقع بطور عمدي آهن بخشي از هموگلوبین بوسیله تركيبي به نام آمیل نیتریت اکسید ميشود. در اين حالت مت هموگلوبین ایجاد شده قادر به برداشت یون سیانید در جریان خون شده و از اثر مهاري و سمي آن بر تنفس سلولی جلوگيري مینماید. 

صفحه 84:
اتصال اکسیژن به میوگلوبین و هموگلوبین | ميوكلوبين تنها قادر است يك مولكول ‏ ميب ‎a‏ ‏اكسيزن را به خود متصل كند زيرا فقط داراي يك كروه هم ميباشد. در مقايسه هموكلوبين قادر به اتصال جهار مولكول اکسیژن است. Hemoglobin 05 4)-----~ 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 pO, (torr) From: Stryor 15 (1988) Bio Ed). New York: W 

صفحه 85:
نکته باليني: * غلظت ۵ و 0 دینسفوگلیسرات در گلبولهاي قرمز در اثر هييوكسيهاي كرونيك افزايش مييابد. اين حالت در نفس تنكيهاي ‎Sle i) 52 5 (obstruntive pukoowary ewphysewa) 62)‏ بالا نیز مشاهده ميشود. بطوریکه در این حالتها هموگلوبین جریان خون به سختي اکسیژن كافي دریافت مینمایند. سطح 9 و 9 دیفسفوگلیسرات داخل سلولي نیز در آنميهاي کرونيك افزایش مییابد. زیرا در اين حالت سلولهاي گلبول قرمز به مقدار كمتري قابل دسترسي بوده تا اكسيزن مورد نياز را تأمين نمايند. بالا بودن © و © ديفسفو كليسرات در حالات فوق منجربه كاهش ميل تركيبي اكسيزن به هموكلوبين شده و باعث ميشود كه اكسيزن بيشتري از هموگلوبین در مويرگهاي بافتي آزاد شود. 

صفحه 86:
هموكلوبينهاي فرعي Chain Fraction of Form composition |total hemoglobin وثامه 212 و02۵ 02: 56 

صفحه 87:
انواع هموگلوبینوپاتیها هموگلوبینوپاتیها گروهي از بيماريهايي هستند که به علت تولید هموگلوبينهاي غیر طبيعي و یا سنتز مقادیر ناكافي هموگلوبينهاي نرمال و یا به ندرت به هر دو علت ایجاد میشوند. siokte vel copia. GB ٩ ‏آنمي داسي شکل( (و‎ C (QC ‏بيماري هموگلوبین(سمی‎ هموگلوبین (رل) 2) واریانت ديگري از هموگلوبین بوده که در آن يك جايگزيني در اسید آمینه شماره 0 زنجیره 8 انجام گرفته است. در اين هموگلوبین اسید آمینه عرررا بجاي گلوتامات جایگزین شده است. 

صفحه 88:
انواع هموگلوبینوپاتیها " هموكلوبين (50)ط,”) 00 نيز از ديكر هموكلوبينهاي غير طبيعي است که در آن بعضي از زنجيرههاي 6 داراي موتانت © بوده در حالیکه سایر زنجيرههاي ۵ موتانت 60 را دارند. سطح هموگلوبین در این بیماران بالاتر از افرادي که آنمي داسي شکل دارند میباشد و حتي ممکن است مقدار هموگلوبین آنها در ناحیه پایین رنج طبيعي قرار گيرد. 

صفحه 89:
انواع هموگلوبینوپاتیها * تالاسمیها نیز بيماريهاي هموليتيكي ژنتيكي بوده که در آنها يك عدم تعادل بین سنتز زنجيرههاي گلوبین وجود دارد. " در تالاسميهاء سنتز زنجيرههاي ‏ و يا ۵ معیوب ميشود. * در ب تالاسمي زنجيرههاي ‏ یا وجود ندارند و یا سنتز آنها کاهش پیدا کرده است. در چنین حالتي سنتز زنجيرههاي 6 ادامه پیدا کرده و منجربه تجمع تترامرهاي م6 میگردد. هر چند اين تترامرها محلول هستند ولي تداخلهاي هم-هم در آنها وجود نداشته و منحني اشباع اکسیژن آنها بصورت هیپربوليك است. لذا میل تركيبي زيادي به اکسیژن از خود نشان داده و نمیتوانند اکسیژن را در بافتها به راحتي از خود آزاد نمایند. 

صفحه 90:
انواع هموگلوبینوپاتیها * در 6 تالاسمي سنتز زنجيرههاي ژ کم و یا انجام نمیگیرد. در حاليكة زنجيرقهاي.» بطون ‎Sigtion Sorcha‏ .خر لیخ سلات زنجيرههاي ,م نمیتوانند تترامررهاي پایدار ایجاد کرده و در نتیجه رسوب نموده و باعث مرگ زودرس گلبولهاي قرمز میشوند. 

صفحه 91:


Amino acids and proteins Rahman Mahdizadeh, Faculty member of Islamic Azad University, Bandar Abbas Branche & Department of Biochemistry, Molecular Medicine Research Center, Hormozgan University of Medical Sciences, Bandar Abbas ,Iran Email : R.Mahdizadeh@iauba.ac.ir & Rahman.Biochem@gmail.com http://prof.iauba.ac.ir/Masters/default/?masterID=729c68884bd359ade15d5f163166738a &LaID=1 ساختمان گیاهان به طور عمده از کربوهیدرات تشکیل شده در حالیکه، ساختمان بدن انسان و حیوانات از پروتئین می‌باشد. پروتئین‌ها بعلت داشتن نیتروژن از نظر مولکولی با کربوهیدرات‌ها و لیپیدها تفاوت دارند. نقش اولیه پروتئین‌ها در بدن عبارت است از نقش ساختمانی ،تولید آتریم‌ها ،هورمون‌ها ،پروتئین‌های انتقالی و ایمنی و.... پروتئین‌ها از اسیدهای آمینه تشکیل شده‌اند که با پیوند پپتیدی بهم متصل شده‌اند. توالی اسیدهای آمینه تعیین کننده ساختمان نهایی و عملکرد پروتئین می‌باشد که توسط رمز ژنتیکی ذخیره شده در هسته سلول به صورت DNAمشخص می‌شود. سنتز پروتئین فرآیند پیچیده‌ای است که در آن الگوی پروتئین از DNAبه RNAکپی می‌شود ،الگوی سنتز پروتئین از طریق DNAپیامبر ( )mRNAبه رتیکولوم اندوپالسمیک صاف منتقل می‌شود .با پیوند اسیدهای آمینه که توسط RNAتعیین می‌گردد پروتئین‌های جدید ساخته می‌شود .وقتی پروتئین ساخته شد ،از پیام جدا شده و آماده استفاده می‌گردد. پروتئین می‌تواند منبع انرژی باشد که 5کیلوکالری در هر گرم انرژی تولید می‌کند .با این وجود استفاده از پروتئین برای تأمین انرژی نیاز به برداشت گروه آمین و تشکیل و دفع اوره در فرآیند دامیناسیون دارد که دارای هزینه متابولیکی بیش از 1کیلوکالری در هر گرم می‌باشد .بنابراین اسکلت کربنی ایجاد شده می‌تواند به عنوان انرژی در حد 4کیلوکالری در هر گرم استفاده شود. Amino Acids اسيدهاي آمينه دستهاي از تركيبات آلي هستند كه داراي حداقل يك عامل كربوكسيل و يك عامل آمين ميباشند .اگر چه تاكنون بيش از 300نوع اسيد آمينه مختلف در طبيعت شناخته شده است ،ولي تنها 20نوع اسيد آمينه در ساختمان پروتئينها وجود داشته و در حقيقت تنها اين اسيدهاي آمينه داراي رمز ژنتيكي بر روي DNAميباشند. در تمام اين اسيدهاي آمينه كه به آنها اسيدهاي آمينه عادي، استاندارد و يا پروتئيني نيز گويند ،عامل آمين و كربوكسيل بر روي كربن آلفا قرار گرفته و لذا تمام اسيدهاي آمينه پروتئينی جزو آلفا آمينو اسيدها به حساب ميآيند . γ δ β α  CH2-CH2-CH2-CH2-COOH  NH2 بتا آمينو اسيد  CH2-CH2-CH2-CH2-COOH  NH2 گاما آمينو اسيد  CH2-CH2-CH2-CH2-COOH  NH2 دلتا آمينو اسيد  L&D stereoisomerism Invented the One Letter Amino Acid Code. UV light Absorption by Proteins – due to 2 Amino Acids Cysteine can form Disulfide Bonds Toxic Amino Acids A search for compounds producing Yunnan Sudden Unexplained Deaths found related to eating a mushroom. Halford, B. C+E News Feb 13, 2012 Trogia venenata Zhu L  اسيدهاي آمينهاي كه در ساختمان پروتئينها يافت ميشوند ،همگي از نوع Lميباشند .با اين وجود اسيدهاي آمينه نوع Dدر جدار سلولي برخي از ميكروارگانيسمها وجود داشته و نيز ميكروارگانيسمها پپتيدهايي را توليد مينمايند ،كه در آنها هر دو شكل اسيدهاي آمينه D و Lوجود دارند .از جمله ميتوان آنتيبيوتيكهاي پپتيدي مانند Gramicidin A، Actinomycin Dو Bacitracinو نيز داروي ضد توموري پپتيدي Bleomycinرا نام برد .همچنین -Dآالنین و -Dگلوتامات در دیواره سلولی برخی از باکتری ها وجود داشته و در ایجاد اتصاالت متقاطع ( ) Cross-linkدر دیواره های سلولی نقش دارند. Essential vs. Nonessential Amino Acids غیرضروری ضروری آالنینAlanine آسپارژینAsparagine اسپارتیک اسیدAspartate سیستئینCysteine گلوتامیک اسیدGlutamate گلوتامینGlutamine Glycineگلیسین پرولینProline سرینSerine تیروزینTyrosine * آرژنینArginine هیستسدینHistidine ایزولوسینIsoleucine لوسینLeucine لیزینLysine *Methionineمتیونین * فنیل آالنینPhenylalanine تره اونینThreonine تریپتوفانTyrptophan والینValine  ‏ ‏ ‏Amino Acids with Aliphatic R- -1 -Groups هیدروفوب(آبگریز)هستند .به شاخه جانبي غير قطبي بوده كه قادر اسيدهايکهآمينه، هر يك از دارايآنها ریشه اين هایی اسیدآمینه گرفتن و يا دادن پروتون نبوده و نيز در ايجاد پيوند يوني و يا هيدروژني شركت نميكند .شاخه جانبي اين اسيدهاي آمينه خواصی شبيه به چربيها را داشته و در آب نامحلول بوده و با یکدیگر تجمع پیدا کرده تا آب را از خود دور نمایند .به عبارتي قادر به ايجاد تداخلهاي هيدروفوبيك ميباشند. در محلولهاي آبكي ،شاخههاي جانبي اسيدهاي آمينه غير قطبي ،تمايل دارند كه با يكديگر در قسمت داخلي پروتئين قرار گيرند .اين پديده به خاطر هيدروفوبیسيتي شاخههاي جانبي غير قطبي بوده كه همانند يك قطره روغن كه در محيط آبكي قرار ميگيرد ،عمل ميكنند. در حقيقت شاخههاي جانبي غير قطبي ،بخش دروني پروتئينهاي پيچ و تاب خورده را پر كرده و باعث ميشوند ،كه شكل سه بعدي پروتئين ايجاد شود. Amino Acids with Aliphatic R- -1 -Groups اسیدآمینه- G گليسين، Glycineهیدروفوب(آبگریز)هستند. ‏Glyکه :ریشه آنها هایی ‏ تنها اسيد آمينهاي است كه فاقد كربن نامتقارن بوده و در ساختمان پروتئينهاي رشتهاي مانند كالژن ،االستين و رشته ابريشم به مقدار فراوان وجود دارد .زنجيره جانبي گلیسین را تنها يك اتم هيدروژن تشكيل داده و بعضًا آن را در گروه دوم نيز طبقهبندي مينمايند .این اسید امینه به گلیکوکول نیز مشهور است. Amino Acids with Aliphatic R- -1 -Groups اسیدآمینه هایی که ریشه آنها هیدروفوب(آبگریز)هستند. آالنين ‏ ‏Ala - A Alanine ‏ يكي از فراوانترين اسيدهاي آمينه در پروتئينها ميباشد . زنجيره جانبي كوچك آن ممانعتي در انعطافپذيري رشتههاي پليپپتيدي ايجاد نميكند .گروه متيل در آن هيدروفوبيك قوي نبوده و بنابر اين هم در سطح پروتئينهاي محلول در آب و هم در قسمت داخلي آنها وجود دارد. Amino Acids with Aliphatic R- -1 -Groups هیدروفوب(آبگریز)هستند. گروههاي آنها که ریشه اسیدآمینه آليفاتيك بزرگتر و كامًال هاییداراي آمينه ای كه اسيدهاي هيدروفوب هستند ،به ندرت در قسمت سطحي پروتئينهاي گلوبوالر (محلول در آب) پيدا ميشوند .والين ،لوسين و ايزولوسين داراي شاخه جانبي حجيم و شاخهدار بوده و انعطافپذيري زنجيره پروتئيني را محدود مينمايند. ايزولوسين دارای دو کربن ناقرینه میباشد ‏Val - V ‏Valine ‏Leu - L ‏Leucine ‏Ile - I ‏Isoleucine Non-Aromatic Amino Acids with Hydroxyl R-Groups اسید آمینه هایی که ریشه آنها دارای عامل الکلی ‏ ‏ اسيدهاي آمينه سرين ،ترئونين هر كدام داراي يك گروه هيدروكسيل قطبي بوده كه قادرند در تشكيل پيوند هيدروژني شركت كنند. ‏ تره آونین دارای دو کربن ناقرینه میباشد ‏Ser - S ‏Thr - T هستند. ‏Serine ‏Threonine گروه هيدروكسيل درسرين ،ترئونين ميتوانند در زنجيرههاي پروتئينی به عنوان جايگاهي براي اتصال گروههايي مانند فسفات عمل نمايند .شاخه جانبي اسيد آمينه سرين نقش مهمي در جايگاه فعال بسياري از آنزيمها دارد .عالوه بر اين گروه آميدي در آسپارژين و همچنين گروه هيدروكسيل در سرين و ترئونين ،ميتوانند جايگاهي براي اتصال شاخههاي اليگو ساكاريدي در گليكو پروتئينها نيز باشند. Amino Acids with Sulfur-Containing ‏R-Groups اسید آمینه هایی که ریشه آنها دارای عامل گوگردی هستند ‏ ‏Cys - C ‏Cysteine ‏Met-M ‏Methionine اتم گوگرد در متيونين از نوع تيو اتري ميباشد .عامل متيل بر روي گوگرد در اين اسيد آمينه نقش مهمي در انتقال ريشه متيل در واكنشهاي بيوشيميايي بعهده دارد Acidic Amino Acids اسید آمینه هایی که ریشه آنها دارای عامل اسیدی هستند ‏ ‏Asp - D ‏Aspartic Acid ‏Glu-E ‏Acid ‏Glutamic اسيدهاي آمينه آسپارتات و گلوتامات ،دهنده پروتون بوده و در pHخنثي، شاخه جانبي اين اسيدهاي آمينه كامًال يونيزه و داراي گروه كربوكسيل با بار منفي ميباشند .این اسیدهای آمینه با مولکولهای باردار مثبت نظیر اسیدهای آمینه بازی پیوند یونی ایجاد می نمایند .به اين تركيبات اسيدهاي آمينه دي اسيدي نيز گويند .اسید گلوتامیک نقش مهمی در انتقال عامل آمین (آمونیاک) حاصل از کاتابولیسم اسیدهای آمینه داشته و بصورت گلوتامین آن را منتقل می نماید .اسید آسپارتیک در سنتز پیریمیدین ها نقش مهمی را ایفا می نماید. اسید آمینه هایی که ریشه آنها دارای عامل آمیدی هستند ‏Asparagine ‏Glutamine ‏Asn -N ‏Gln - Q شاخههاي جانبي آسپارژين و گلوتامين داراي يك گروه كربونيل و يك گروه آمین (آميد) بوده كه هر دو آنها نيز ميتوانند در پیوندهاي هيدروژني شركت كنند .آمونیاک در بدن به صورت آسپارژین و گلوتامین در بافتها ذخیره و انتقال می یابد .گلوتامین در سنتز پورین ها و پیریمیدین ها نیز نقش دارد. Basic Amino Acids اسید آمینه هایی که ریشه آنها دارای عامل آمین(دی بازیک) هستند ‏ شاخه جانبي اسيدهاي آمينه بازي ،پروتون دريافت ميكنند .در pHفيزيولوژيك شاخه جانبي اسيدهاي آمينه ليزين و آرژينين كامًال يونيزه بوده و داراي بار مثبت است .اسيدهاي آمينه .اين اسيدهاي آمينه در ساختمان پروتئينهاي هستهاي مانند هیستونها و پروتامينها به مقدار زيادي يافت ميشوند .گروه انتهايي در شاخه جانبي اسيدآمينه آرژينين ،گروه گوانيدين نام دارد .اسید آمینه آرژینین در سنتز اوره نقش مهمی را ایفا می کند .اسيد آمينه ليزين نيز در ساختمان كالژن به صورت هیدروکسی لیزین به مقدار زياد یافت می شود. هيستيدين در هموگلوبين به مقدار نسبتًا زيادي وجود داشته و به همين لحاظ به هموگلوبين خاصيت بافري در pHفيزيولوژيك ميدهد .شاخه جانبي هيستيدين (ايميدازول) نام دارد. Basic Amino Acids )اسید آمینه هایی که ریشه آنها دارای عامل آمین(دی بازیک هستند Arginine Arg - R Lysine Lys - K Histidine His - H Amino Acids with Aromatic Rings اسید آمینه هایی که ریشه آنها دارای حلقوی هستند ‏ اسيدهاي آمينه حلقوي و آروماتيك به علت وجود شاخههاي حجيم، انعطافپذيري زنجيرههاي پليپپتيدي را كاهش ميدهند .اين اسيدهاي آمينه در جذب نور ماوراء بنفش ( )UVتوسط پروتئينها نقش دارند ‏Phe - F ‏Phenylalanine ‏Tyr - Y ‏Tyrosine ‏Trp-W ‏Tryptophan Imino Acids دارای عامل آمین نوع دوم ‏Pro - PProline ‏ .عامل آمين پرولين نوع دوم است لذا پرولين يك آلفا ايمينو اسيد است ،كه در گروه اسيدهاي آمينه حلقوي نيز ميتواند قرار بگيريد .ساختمان حلقوي و گروه آمين نوع دوم در پرولين ،نقش مهمي در ساختمان پروتئينها دارد ‏ بطوريكه ساختمان حلقوي آن از چرخش پيوند اذت با كربن آلفا) α N-C (در باندهاي پپتيدي جلوگيري كرده و باعث ميشود كه پيوند پپتيدي شكل خاص (شكل سيس) بخود گرفته و در تا شدن رشته پليپپتيدي نقش مهمي ايفا مينمايد .به عبارتی پرولین در ساختمان پروتئینها باعث ناپایداری مارپیچ آلفا و نیز ساختمان بتا شده و به همین علت در ساختمان پروتئین ها همانند یک زانو عمل می نماید .پرولین از اجزاء مهم بافت همبند بوده و در پروتئینهائی مانند کالژن و االستین یافت می شود. اسيدهاي آمينه كمياب پروتئيني ‏ ‏ عالوه بر 20نوع اسيد آمينه آلفا كه واحدهاي ساختماني پروتئينها را تشكيل ميدهند ،بعضي از اسيدهاي آمينه ديگر كه نسبتًا كمياب ميباشند ،در ساختمان پروتئينها يافت ميشوند .معموًال اين اسيدهاي آمينه مشتقات متيله ،استيله، كربوكسيله ،فسفوريله ،هيدروكسيله و يا ديگر مشتقات اسيدهاي آمينه استاندارد پروتئيني بوده كه بوسيله يك واكنش آنزيمي طي فرآيندي موسوم به تغييرات پس از ترجمه ( )Post translational modificationدر ساختمان پروتئين ايجاد ميگردند. براي مثال ميتوان اسيدهاي آمينه سیستین ،هیدروکسی لیزین و هیدروکسی پرولین (که در ساختمان كالژن وجود دارند) ،دسموزین و ایزو دسموزین (که در ساختمان االستين وجود دارند) ،گاماكربوكسي گلوتامات (که در ناحيه -N ترمينال بسياري از پروتئينهاي انعقادي مانند پروترومين وجود دارد) و متیل لیزین ،متیل هیستیدین و تری متیل لیزین که در برخي از پروتئينهاي ماهيچهاي يافت ميشوند را نام برد اسيدهاي آمينه غير پروتئيني ‏ ‏ عالوه بر اسيدهاي آمينه استاندارد و اسيدهاي آمينه كمياب پروتئيني كه در ساختمان پروتئينها موجود ميباشند ،بيش از 150نوع اسيد آمينه ديگر شناخته شده است ،كه در ساختمان پروتئينها شركت نكرده ولی نقش مهمي در فرآيندهاي متابوليكي دارند .اغلب اين اسيدهاي آمينه مشتقاتي از -Lآلفا آمينو اسيدهاي موجود در پروتئينها بوده و بعضي هم از اسيدهاي آمينه نوع بتا، گاما و يا دلتا ميباشند. برای مثال ميتوان اسيدهاي آمينه بتا آالنين (که از واحدهاي ساختماني اسيد پانتوتنيك میباشد) ،هموسيستئين و هموسرين (که از واسطه های متابولیکی در متابولیسم اسیدهای آمینه هستند) ،سیترولین و اورنیتین (که از واسطههاي متابوليكي تشكيل اوره بوده و در سنتز آرژينين نقش دارند) و گاما آمينو بوتیريك اسيد ( )GABAکه به عنوان يك نوروترانسميتر در انتقال پيامهاي عصبي نقش دارد را نام برد Peptide Bond Formation Where does this occur? occur? Where does this Structure of a Simple Peptide Ser-Gly-Tyr-Ala-Leu or SGYAL When atoms A, B, C and D are mainchain atoms (ie. the carboxylic carbon, C1; the alpha carbon, C2 or C-alpha; and the amide group nitrogen, N), There are THREE repeating torsion angles along the backbone chain called phi, psi and omega. Protein structure: There are four levels of protein structure (primary, secondary, tertiary and quaternary) Primary structure: • The primary structure of a protein is its unique sequence of amino acids. – Lysozyme, an enzyme that attacks bacteria, consists of a polypeptide chain of 129 amino acids. – The precise primary structure of a protein is determined by inherited genetic information. – At one end is an amino acid with a free amino group the (the N-terminus) and at the other is an amino acid with a free carboxyl group the (the C-terminus). High orders of Protein structure • A functional protein is not just a polypeptide chain, but one or more polypeptides precisely twisted, folded and coiled into a molecule of unique shape (conformation). This conformation is essential for some protein function e.g. Enables a protein to recognize and bind specifically to another molecule e.g. hormone/receptor; enzyme/substrate and antibody/antigen. • 2- Secondary structure: Results from hydrogen bond formation between hydrogen of –NH group of peptide bond and the carbonyl oxygen of another peptide bond. According to H-bonding there are two main forms of secondary structure: α-helix: It is a spiral structure resulting from hydrogen bonding between one peptide bond and the fourth one β-sheets: is another form of secondary structure in which two or more polypeptides (or segments of the same peptide chain) are linked together by hydrogen bond between H- of NH- of one chain and carbonyl oxygen of adjacent chain (or segment). Hydrogen bonding in α-helix: In the α-helix CO of the one amino acid residue forms H-bond with NH of the forth one. Supersecondary structure or Motifs : occurs by combining secondary structure. The combination may be: α-helix- turn- α-helixturn…..etc Or: β-sheet -turn- β-sheetturn………etc Or: α-helix- turn- β-sheet-turnα-helix Turn (or bend): is short segment of polypeptides (3-4 amino acids) that connects successive secondary structures. e.g. β-turn: is small polypeptide that connects • Tertiary structure is determined by a variety of interactions (bond formation) among R groups and between R groups and the polypeptide backbone. a. The weak interactions include:  Hydrogen bonds among polar side chains  Ionic bonds between  charged R groups ( basic and acidic amino acids) Hydrophobic interactions among hydrophobic ( non polar) R groups. b. Strong covalent bonds include disulfide bridges, that form between the sulfhydryl groups (SH) of cysteine monomers, stabilize the structure. • • Quaternary structure: results from the aggregation (combination) of two or more polypeptide subunits held together by non-covalent interaction like H-bonds, ionic or hydrophobic interactions. Examples on protein having quaternary structure: – Collagen is a fibrous protein of three polypeptides (trimeric) that are supercoiled like a rope. •This provides the structural strength for their role in connective tissue. – Hemoglobin is a globular protein with four polypeptide chains (tetrameric) – Insulin : two polypeptide chains (dimeric) Classification of proteins I- Simple proteins: i.e. on hydrolysis gives only amino acids Examples: 1- Albumin and globulins: present in egg, milk and blood They are proteins of high biological value i.e. contain all essential amino acids and easily digested. Types of globulins: α1 globulin: e.g. antitrypsin: see later α2 globulin: e.g. hepatoglobin: protein that binds hemoglobin to prevent its excretion by the kidney β-globulin: e.g. transferrin: protein that transport iron γ-globulins = Immunoglobulins (antibodies) : responsible for immunity. 2- Globins (Histones): They are basic proteins rich in histidine amino acid. They are present in : a - combined with DNA b - combined with heme to form hemoglobin of RBCs. 3- Gliadines are the proteins present in cereals. 4- Scleroproteins: They are structural proteins, not digested. include: keratin, collagen and elastin. a- α-keratin: protein found in hair, nails, enamel of teeth and outer layer of skin. • It is α-helical polypeptide chain, rich in cysteine and hydrophobic (non polar) amino acids so it is water insoluble. b- collagens: protein of connective tissues found in bone, teeth, cartilage, tendons, skin and blood vessels. • • • • • Collagen may be present as gel e.g. in extracellular matrix or in vitreous humor of the eye. Collagens are the most important protein in mammals. They form about 30% of total body proteins. There are more than 20 types of collagens, the most common type is collagen I which constitutes about 90% of cell collagens. Structure of collagen: three helical polypeptide chains (trimeric) twisted around each other forming triplet-helix molecule. ⅓ of structure is glycine, 10% proline, 10% hydroxyproline and 1% hydroxylysine. Glycine is found in every third position of the chain. The repeating sequence –Gly-X-Y-, where X is frequently proline and Y is often Principal functions of the proteins 1 - Enzymatic catalysis almost all biological reactions are enzyme catalyzed. Enzymes are known to increase the rate of a biological reaction by a factor of 10 to the 6th power! There are several thousand enzymes which have been identified to date. transport– 2 small molecules are often carried by proteins in the physiological setting (for example, the protein hemoglobin is responsible for the transport of oxygen to .tissues)     3 - Storage :iron is stored in the liver as a complex with the protein ferritin 4 -Coordinated motion- muscle is mostly protein, and muscle contraction is mediated by the sliding motion of two protein filaments, actin and myosin. 5 -mechanical support (skin and bone contain collagen-a fibrous protein); they mediate cell responses (rhodopsin is a protein in the eye which is used for vision)   6 - Immune protectionkra - antibodies are protein structures that are responsible for reacting with specific foreign substances in the body. 7 - Generation and transmission of nerve impulses some amino acids act as neurotransmitters, which transmit electrical signals from one nerve cell to another. In addition, receptors for neurotransmitters, drugs, etc. are protein in nature. An example of this is the acetylcholine receptor, which is a protein structure that is embedded in postsynaptic neurons  :نقش هورمونی 8 -Hormonal function ‏ hormones and growth factors that regulate cell function, such ‏as insulin or thyroid stimulating hormone are proteins. بسياري از هورمونها نيز پروتئين هستند .به عنوان مثال میتوان انسولين، تيروتروپين ،هورمون رشد (سوماتوتروپين))Luteinizing Hormone( ، LHو ) FSH (Follicle Stimulating Hormoneرا نام برد. هورمونهاي گوناگون ديگر پروتئينی نيز وجود دارند كه داراي وزن مولكولي كم (کمتر از )KD 5بوده و پپتيد اطالق ميشوند .از مهمترين هورمونهاي پپتيدي می توان ،ACTH، ADHگلوكاگن و كلسيتونين را نام برد.  - 9نقش تنظیم بیان ژن :بعضي پروتئينها در كنترل و تنظيم بيان ژن در مرحله رونويسي و ترجمه دخالت دارند .برای مثال می توان هيستونها ،پروتئينهاي متوقف كننده ()Repressors و پروتئین های القاء كننده ( )Enhancersرا نام برد كه همگی در كنترل بيان ژن دخالت دارند. Classes proteins 1-simple proteins: which are composed of only amino acids  I-Globular proteins : 1-Albumins: Serum albumine, lactoalbumine , ovaalbumine. 2-Globulins :-Alpha globulins : Alpha 1&alpha2 -Beta globulins : beta1&beta2 -Gamma globulins 3-Histons. 4-Protamins.  Antibody IgM ‏ :كه از نظر ساختماني ميتواند بصورت منومر و يا پنتامر وجود داشته باشد .فرم منومر آن در سلولهاي βو فرم پنتامر آن در سرم وجود دارد .در مولكول پنتامر هر يك از منومرها بوسيله پيوندهاي دی سولفيدي كه در ناحيه -Cترمينال زنجيرههاي سنگين واقع شدهاند و همچنين يك پليپپتيدي به نام زنجيره ( J )Joiningبه يكديگر متصلند IgM اولين آنتيبادي است كه پس از ورود آنتيژن به بدن توسط سلولهاي βساخته ميشود و تقريبًا ‌8تا %10كل آنتيباديهای سرم را تشكيل ميدهد. ساختمان پنتامر IgM  ‏ :IgDاز نظر ساختماني بصورت منومر و تقريب‌ًا كمتر از %1كل آنتيباديهاي سرم را تشكيل ميدهد. :IgGاز نظر ساختماني بصورت منومر بوده و داراي چهار زير گروه ميباشد ،IgG .آنتيبادي اصلي سرم بوده و تقريب‌ًا حدود %75از كل آنتيباديهاي سرم را تشكيل ميدهد .اين آنتيبادي نقش اصلي را در پاسخهاي ايمني در مقابل آنتيژن در بدن ايفا كرده و تنها آنتيبادي است كه از طريق جفت از بدن مادر به جنين عبور كرده و آن را محافظت مينمايد IgG .باالترين نیمه عمر را در ميان ساير آنتيباديها دارد.  :IgE از نظر ساختماني بصورت منومر بوده و به مقدار ناچيزي در سرم وجود دارد (حدود IgE .)%004/0 در پاسخهاي آلرژيزا افزايش پيدا كرده و باعث تحريك ماست سلها و ترشح هيستامين ميگردد. :IgA از نظر ساختماني بصورت منومر ،ديمر و تريمر وجود داشته و فرم غالب آن بصورت ديمر ميباشد IgA .در مايعات ترشحي نظير بزاق ،اشك و همچنين ترشحات دستگاه تنفسي و رودهاي به فراواني وجود دارد. بازگشت Collagen    Principal protein of connective tissue Most abundant protein in the body (30-35%) Triple helix of three “α” chains ~1000 amino acids long Collagen Structure ‏ كالژن فراوانترين پروتئين رشتهاي است كه بيش از %25جرم پروتئيني بدن انسان را شامل ميگردد .تروپوكالژن واحد اصلي كالژن بوده و از سه زنجيره پليپپتيدي تشكيل شده كه طول هر يك حدود هزار ريشه اسيد آمينه است .هر پليپپتيد در تروپوكالژن يك مارپيچ چپگردان تشكيل ميدهد كه در هر دور آن حدود سه ريشه اسيد آمينه وجود دارد .سپس سه پليپپتيد با ساختار مارپيچ چپگرد به دور هم پيچيده و يك مارپيچ ديگر بصورت راستگرد ايجاد مينمايند .اين ساختار را اصطالح‌ًا مارپيچ سهتايي ( )Triple Helixمينامند .استحکام يك فيبر كالژني بالغ معادل يك ميله امتداد يافته با نسبت محوري حدود 200ميباشد .ساختمان اين مارپيچ مضاعف با برقراري پيوندهاي هيدروژني بين هر يك از زنجيرههاي پليپپتيدي ثابت ميشود .جهت مخالف چرخش اين مارپيچ مضاعف ( )super helixسبب ميشود تا مارپيچ سهتايي كالژن در برابر باز شدن بسيار مقاوم باشد (از همين اصول در كابلهاي فوالدي پلهای معلق استفاده ميشود) Elastin     Fibrous protein Fibers are crosslinked to each other If collagen is like a rope, elastin is like a rubber band Elastin is found in blood vessels, lung, skin, elastic ligaments, etc.  ‏ االستين يكي ديگر از پروتئينهاي رشتهاي غير محلول در آب است كه در فيبرهاي زرد االستيكي بافتهاي پيوندي ،غضروفها و تاندونها وجود دارد .در مقايسه با كالژن كه رشتهاي سخت و داراي قدرت كششي باال است‌،االستين يك پروتئين بافت پيوندي با خواص شبيه به الستيك ميباشد .رشتههاي االستين در ريهها ،ديواره عروق و ليگامنتها وجود داشته و قادرند تا چند برابر طول طبيعي خود كشيده شده و پس از حذف كشش از آنها ،به حالت خود باز گردند. تروپواالستين مولكول پيش ساز االستين است كه از يك پليپپتيد خطي با حدود 700 اسيد آمينه كه عمدت‌ًا كوچك و غير قطبي هستند (مانند گليسين ،آالنين و والين) تشكيل شده است .االستين نيز غني از اسيدهاي آمينه پرولين و ليزين بوده ولي حاوي تنها مقدار كمي هيدروكسي پرولين و فاقد هيدروكسي ليزين ميباشد. Elastin gives young skin it’s “snap back” firm quality Alpha Keratin    Found in hair, fingernails, claws, horns and beaks Sequence consists of 311-314 residue alpha helical segments capped with non-helical N- and C-termini Primary structure of helical rods consists of 7residue repeats: (a-b-c-d-e-f-g)n, where a and d are nonpolar. Promotes association of helices! Keratin Structure  كراتينها یکی دیگر از پروتئینهای رشته ای غیر محلول در آب بوده که تقريبَا تمام وزن خشك مو‌ ،ناخن ،پشم ،شاخ و ...را تشكيل ميدهند .كراتينها به دو صورت آلفا كراتين در پستانداران و بتا كراتين در پرندگان و خزندگان وجود دارند .آلفا كراتينها جزيي از خانواده بزرگ پروتئينهاي حد واسط فيالمنتي ( )Intermediate filament proteinsبوده و همگي نقش ساختماني دارند .ساختمان كراتين از دو مارپيچ دو رشتهاي تشكيل شده كه به دور يكديگر تاب خورده و بصورت مارپيچهاي پيچدار ( )Coiled Coilدر ميآيند .وجود اسیدآمینه سیستئین و ایجاد پلهای دی سولفیدی باعث استحکام ساختمان کراتین می گردد. IInnsu sul li inn d i s u l fi d e b ri d g e s d i s u l fi d e loop A ch ai n (21 u n i t s ) B ch ai n (30u n i t s ) Copyright ©1999, Michael J . Wovkulich. All rights reser ved.  ‏ بررسي دقيق نمونههاي پروتئيني نه تنها نشانگر ساختمانهاي منحصر به فردي است كه عملكرد بيولوژيك خاصي را تأمين ميكنند ،بلكه ارتباط نزديك ساختمان و عمل بيولوژيك پروتئين را نيز نشان ميدهند. هموگلوبین ومیوگلوبین در انتقال وذخیره سازی اکسیژن نقش دارند.گروه پروستتیک هم مسئول این فعالیت هاست.  ميوگلوبين و هموگلوبين گروهي از هموپروتئينها هستند كه حاوي يك گروه پروستاتيك ِه م بوده كه بطور محكم به رشته پروتئيني متصل است .نقش گروه ِه م در اين پروتئينها بوسيله محيطي كه ساختمان سه بعدي پروتئين براي آن فراهم كرده است تعيين ميگردد. Hemoglobin/myoglobin  O2 very insoluble in water   Non-polar due to equal sharing of electrons in covalent bonds Body has O2 carrying proteins to overcome limitation of solubility  Hemoglobin (Hb) - located in RBC   Also transports CO2 and H+ Myoglobin (Mb) - located in muscle fibres  Facilitates movement of O2 from blood to mitochondria Heme   Mb and Hb able to bind O2 due to presence of Heme group Heme   Non-peptide prosthetic group Consists of:   Protoporphyrin ring Fe2+ (ferrous) ion which can form bonds on either side of heme plane From: Elliott, WH. Elliott, DC. (1997) Biochemistry and Molecular Biology. Oxford: Oxford University Press. p374 Myoglobin (Mb)  Mb is a compact globular protein  Heme group located in crevice   surrounded by non-polar residues, except for 2 histidines Non-polar residues protect Fe2+ from oxidation to Fe3+ (Hematin) which will not bind O2 From: Stryer, LS (1988) Biochemistry (3rd Ed). New York: WH Freeman & Co. p145 Myoglobin (Mb)    Fe2+ of heme group bonded to proximal histidine (F8) Oxygen binds on other side of heme plane Distal histidine (E7) reduces binding space  forces O2 to bind at an angle  makes bond weaker so O2 more easily removed when required Adapted from: Stryer, LS (1988) Biochemistry (3rd Ed). New York: WH Freeman & Co. p146 Hemoglobin (Hb)  Hb has quaternary structure  4 polypeptide chains held together by non-covalent bonds  Each chain contains heme group located in crevice near exterior of molecule Adapted from: Elliott, WH. Elliott, DC. (1997) Biochemistry and Molecular Biology. Oxford: Oxford University Press. p379 Hemoglobin (Hb)  Conformations of Mb and Hb chains similar despite only 17% homology of amino acid sequence  Similar conformation provides heme group with environment to reversibly bind O2 whilst protected from oxidation From: Stryer, LS (1988) Biochemistry (3rd Ed). New York: WH Freeman & Co. p152 Hemoglobin (Hb) Despite similar conformations, quaternary structure of Hb confers additional biological functions Myoglobin Hemoglobin Carries O2 Carries O2, CO2 and H+ Binding of O2 non-cooperative Affinity for O2 independent of pH, CO2 and 2-3 BPG Binding of O2 cooperative Affinity for O2 dependent on pH, CO2 and 2-3 BPG  نكته باليني: ‏ ‏ اكسيداسيون آهن فرو موجود در ِه م در ساختمان ميوگلوبين و هموگلوبين به آهن فريك منجر به ايجاد مت ميوگلوبين و مت هموگلوبين ميگردد .هيچكدام از اين پروتئينهاي اكسيد شده قادر به اتصال اكسيژن نبوده و در عوض ششمين كئوردیناسیون آهن فريك در آنها را مولكول آب تشكيل ميدهد. مت هموگلوبين برخالف هموگلوبين بطور شديدي يون سيانيد ( )-CNرا به خود متصل ميكند .اين موضوع در درمان مسموميت با سيانور بسيار مهم بوده و كاربرد دارد .در اين مواقع بطور عمدي آهن بخشي از هموگلوبين بوسيله تركيبي به نام آميل نيتريت اكسيد ميشود .در اين حالت مت هموگلوبين ايجاد شده قادر به برداشت يون سيانيد در جريان خون شده و از اثر مهاري و سمي آن بر تنفس سلولی جلوگيري مينمايد. اتصال اكسيژن به ميوگلوبين و هموگلوبين ‏ ميوگلوبين تنها قادر است يك مولكول اكسيژن را به خود متصل كند زيرا فقط داراي يك گروه ِه م ميباشد .در مقايسه هموگلوبين قادر به اتصال چهار مولكول اكسيژن است. ‏From: Stryer, LS (1988) Biochemistry (3rd ‏Ed). New York: WH Freeman & Co. p154 نكته باليني: ‏ غلظت 2و 3ديفسفوگليسرات در گلبولهاي قرمز در اثر هيپوكسيهاي كرونيك افزايش مييابد .اين حالت در نفس تنگيهاي ريوي (obstructive )pulmonary emphysemaو در ارتفاعات باال نيز مشاهده ميشود. بطوريكه در اين حالتها هموگلوبين جريان خون به سختي اكسيژن كافي دريافت مينمايند .سطح 2و 3ديفسفوگليسرات داخل سلولي نيز در آنميهاي كرونيك افزايش مييابد .زيرا در اين حالت سلولهاي گلبول قرمز به مقدار كمتري قابل دسترسي بوده تا اكسيژن مورد نياز را تأمين نمايند .باال بودن 2و 3ديفسفو گليسرات در حاالت فوق منجربه كاهش ميل تركيبي اكسيژن به هموگلوبين شده و باعث ميشود كه اكسيژن بيشتري از هموگلوبين در مويرگهاي بافتي آزاد شود. هموگلوبينهاي فرعي انواع هموگلوبينوپاتيها ‏ هموگلوبينوپاتيها گروهي از بيماريهايي هستند كه به علت توليد هموگلوبينهاي غير طبيعي و يا سنتز مقادير ناكافي هموگلوبينهاي نرمال و يا به ندرت به هر دو علت ايجاد ميشوند. ‏ آنمي داسي شكل( (sickle cell anemia. 2 S 2 ‏ بيماري هموگلوبين)C (HbC disease ‏ هموگلوبين ( C )HbCواريانت ديگري از هموگلوبين بوده كه در آن يك جايگزيني در اسيد آمينه شماره 6زنجيره انجام گرفته است .در اين هموگلوبين اسيد آمينه Lysبجاي گلوتامات جايگزين شده است. انواع هموگلوبينوپاتيها ‏ هموگلوبين ( SC )HbSCنيز از ديگر هموگلوبينهاي غير طبيعي است كه در آن بعضي از زنجيرههاي داراي موتانت Sبوده در حاليكه ساير زنجيرههاي موتانت Cرا دارند. سطح هموگلوبين در اين بيماران باالتر از افرادي كه آنمي داسي شكل دارند ميباشد و حتي ممكن است مقدار هموگلوبين آنها در ناحيه پايين رنج طبيعي قرار گيرد. انواع هموگلوبينوپاتيها ‏ ‏ ‏ تاالسميها نيز بيماريهاي هموليتيكي ژنتيكي بوده كه در آنها يك عدم تعادل بين سنتز زنجيرههاي گلوبين وجود دارد. در تاالسميها ،سنتز زنجيرههاي و يا معيوب ميشود. در تاالسمي زنجيرههاي يا وجود ندارند و يا سنتز آنها كاهش پيدا كرده است .در چنين حالتي سنتز زنجيرههاي ادامه پيدا كرده و منجربه تجمع تترامرهاي 4ميگردد .هر چند اين تترامرها محلول هستند ولي تداخلهاي ِه مِ-ه م در آنها وجود نداشته و منحني اشباع اكسيژن آنها بصورت هيپربوليك است .لذا ميل تركيبي زيادي به اكسيژن از خود نشان داده و نميتوانند اكسيژن را در بافتها به راحتي از خود آزاد نمايند. انواع هموگلوبينوپاتيها ‏ در تاالسمي سنتز زنجيرههاي كم و يا انجام نميگيرد .در حاليكه زنجيرههاي بطور نرمال سنتز ميشوند .در اين حالت زنجيرههاي نميتوانند تترامرهاي پايدار ايجاد كرده و در نتيجه رسوب نموده و باعث مرگ زودرس گلبولهاي قرمز ميشوند. موفق باشید