22. Чему равна зарядность следующих пептидов: а) пролиз-тир-глю-три; б) ала-сер-глу-асн-мет. 3. Каково направление

Yachmen

38

Хорошо, рассмотрим каждый вопрос по отдельности:

22. Чтобы определить зарядность пептидов, нам необходимо знать заряды аминокислотных остатков, из которых они состоят. В данном случае, приведены следующие аминокислоты:
а) пролизин (прол), тирозин (тир), глутаминовая кислота (глю), триптофан (три);
б) аланин (ала), серин (сер), глутаминовая кислота (глу), аспарагиновая кислота (асн), метионин (мет).

Заряд аминокислотных остатков зависит от pH среды. Рассмотрим зарядность каждого остатка при pH 7,0:

- Пролизин имеет аминогруппу с зависимостью заряда от pH около 9,6. При pH 7,0 пролизин будет иметь положительный заряд.
- Тирозин является нейтральной аминокислотой при pH 7,0, поэтому его заряд равен 0.
- Глутаминовая кислота имеет боковую группу, которая может быть либо в депротонированной (отрицательно заряженной), либо в протонированной (нейтральной) форме. При pH 7,0 глутаминовая кислота будет находиться в депротонированной форме с отрицательным зарядом.
- Триптофан является нейтральной аминокислотой при pH 7,0, поэтому его заряд равен 0.

Исходя из этой информации:

а) Зарядность пептида пролиз-тир-глю-три будет равна +1 (заряд пролизина) +0 (заряд тирозина) -1 (заряд глутаминовой кислоты) +0 (заряд триптофана) = 0.

б) Зарядность пептида ала-сер-глу-асн-мет будет равна 0 (заряд аланина) 0 (заряд серина) -1 (заряд глутаминовой кислоты) 0 (заряд аспарагиновой кислоты) 0 (заряд метиона) = -1.

3. Направление движения пептидов в электрическом поле зависит от их зарядности. Положительно заряженные пептиды будут двигаться к аноду, а отрицательно заряженные - к катоду.

а) Вал-глу-ала имеет следующую зарядность: 0 (заряд валина) -1 (заряд глутаминовой кислоты) 0 (заряд аланина) = -1. Исходя из этого, пептид будет двигаться к катоду.

б) Лей-асн-апр имеет следующую зарядность: 0 (заряд лейцина) 0 (заряд аспарагиновой кислоты) +1 (заряд апротина) = +1. Исходя из этого, пептид будет двигаться к аноду.

4. Растворимость пептидов зависит от их зарядности и свойств аминокислотных остатков. Зарядность каждого пептида мы уже вычислили в предыдущем вопросе.

а) Сер-цис-глу-тир-асп имеет зарядность: -1 (заряд серина) 0 (заряд цистеина) -1 (заряд глутаминовой кислоты) 0 (заряд тирозина) -1 (заряд аспарагиновой кислоты) = -3.

б) Вал-апр-мет-фен-тир имеет зарядность: 0 (заряд валина) +1 (заряд апротина) 0 (заряд метиона) 0 (заряд фенилаланина) 0 (заряд тирозина) = +1.

Исходя из этого, пептид сер-цис-глу-тир-асп будет иметь большую растворимость, так как его зарядность равна -3.

5. Заряд этих остатков зависит от pH окружающей среды. Если pH больше 7,0, то заряд этих остатков будет отрицательным (-), если pH меньше 7,0, то заряд будет положительным (+), а если pH равно 7,0, то заряд будет равен 0.

а) Остатки аргинина и лизина имеют аминогруппы с зависимостью заряда от pH около 12-14. При таком высоком pH эти остатки будут иметь положительный заряд (+).

б) Остатки глутаминовой и аспарагиновой кислот имеют карбоксильные группы, которые могут быть либо в депротонированной (разряженной), либо в протонированной (отрицательно заряженной) форме. При pH 7,0 эти остатки будут находиться в депротонированной форме с отрицательным зарядом (-).

Таким образом, остатки аргинина и лизина находятся в условиях (>7,0), а остатки глутаминовой и аспарагиновой кислот - в условиях (=7,0).