Basispracticum Biologische Chemie - Biochemistry

) Welk gedeelte van het eiwit (zoek de nummers van de aminozuurresiduen
op in de structuur) verandert het meeste van conformatie? Deze
conformatieovergang is de snelheidsbepalende stap in de katalyse en
is aangegeven in het schematische figuur van de katalytische cyclus
van LDH (zie theoriedeel).
- Maak van het scherm een file via een ‘File, save, Image’ opdracht.
Opdracht 3: het bestuderen van het katalytisch centrum van LDH
- Zet de file kc.pdb op het scherm. In deze file zijn alleen de belangrijkste
aminozuren van de NADH en oxamaat bindingsplaatsen weergegeven.
Alle andere aminozuren zijn weggehaald uit de oorspronkelijke ldh2.
pdb file. Dit is gedaan om de interacties tussen NADH en oxamaat met de
aminozuurresiduen goed te kunnen zien.
- In het katalytisch centrum treft je de volgende aminozuren aan: Val31,
Arg106, Asp166, Arg169, His193 en Ile249. In het theoriedeel is aangegeven
welke eigenschappen van LDH veranderd zijn wanneer genoemde
aminozuren worden omgezet in de aangegeven aminozuren. Het is zeer
nuttig om bij de beantwoording van de vragen de structuur en functionele
eigenschappen van de genoemde aminozuurresiduen paraat te
hebben. Deze zijn te vinden in Biochemistry (6de editie, hoofdstuk 2, 5de
editie hoofdstuk 3).
Om te zien met welke atomen je te maken heeft is het handig om de
atomen te kleuren in de standaardkleuren. Maak een ‘Stick’ afbeelding en
manipuleer de structuur zodanig dat je een zo goed mogelijk overzicht
heeft over de verschillende aminozuurresiduen.
- Van het scherm wordt via een ‘File, save, Image’ opdracht een file gemaakt.
Vraag 3
Wat is de afstand tussen de C4 van NADH (vanaf dit C-atoom wordt een
hydride naar pyruvaat overgedragen) en de C1 van oxamaat (oxm2 C1)?
Zou deze afstand klein genoeg zijn voor de overdracht van een hydride?
Hierbij moet je je realiseren dat er een overlap van de moleculaire orbitalen
moet plaatsvinden voordat er een reactie kan plaatsvinden. De
globale straal (> 95% van de electronen bevinden zich binnen deze straal)
van de elektronenwolken rondom een aantal groepen is in Å (10 -10 m):
-OH, 1.4; -NH 2 , 1.5; -CH 2 -, 2.0; -CH 3 , 2.0; -C=O, 2.0. De straal rondom atomen
is: H, 1.2; C, 1.7; N, 1.5; O, 1.4; S, 1.8; P, 1.9.
Vraag 4
a) Welke aminozuurresiduen of residu zijn (is) betrokken bij de binding
van oxamaat (pyruvaat)?
b) Tot welke categorie zou je deze binding(en) rekenen?
c) Welke binding zou het meeste vrije energie geven? Zoek de bindingsenergiën
op in Biochemistry. Vraag je af of er veel water moleculen in
het katalytisch centrum aanwezig kunnen zijn.
Vraag 5
Welk aminozuurresidu in het katalytisch centrum is in staat een proton
te leveren of op te nemen bij neutrale pH? Dit proton is nodig voor de
protonering van de ketogroep van pyruvaat of moet worden opgenomen
bij de deprotonering van de hydroxygroep van lactaat. Deze groep is es-
- 42 -