1. Kohlenstoffmetabolismus (8 P.)
Acetyl-Coa (1), alpha-Ketoglutarat (2) und Oxalacetat (3) waren geschwärzt und man sollte es ergänzen. Die nächsten Fragen beziehen sich auf diese drei Moleküle.
a) Welche Enzyme Katalysieren die Reaktionen zu 1, 2 und 3 (bei 3 beide Enzyme)?
b) Nennen sie die Reaktionsgleichung wie (3) entsteht (von Pyruvat aus!) und zeichnen Sie die Strukturformeln von Edukt und Produkt.
c) Welchen Co-Faktor nutzt dieses Enyzm und wie ist er mit dem Enzym verbunden?
d) In welchem Zelltyp und welchem Kompartiment findet diese Reaktion statt?
2. Aminosäuren (6 P.)
a) H-A-R-N Bennenen Sie die Aminosäuren und zeichnen Sie das Tetrapeptid. Markieren Sie eine Peptidbindung.
b) In welcher Reaktion entsteht Harnstoff. Reaktionsgleichung mit Strukturformeln und Enzym.
3. Fettsäuren (6 P.)
a) Welche Reaktion katalysiert die ATP-Citrat-Lyase?
b) Erklären Sie die Bedeutung des Enzyms für die Fettsäuresynthese anhand eines Schemas.
c) Nennen Sie zwei Wege wie NADPH entsteht und geben Sie die Reaktionsgleichung von einem an.
4. Proteasen ( 5 P.)
a) Nennen Sie 4 Klassen von Proteasen nach katalytischem Mechanismus.
b) Welche 3 Aminosäuren sind für die proteolytische Aktivität von Chymotrypsin wichtig. Kurz Funktion der einzelnen Aminosäuren erklären. Klausur Biochemie und Mikrobiologie WS23/24 2
c) Wie wird Prothrombin aktiviert?
d) Nennen Sie 2 Funktionen von Thrombin.
5. Mikrobiologie in Prokaryoten (Boll) (10 P.)
a) Eine C17 Fettsäure wird von E. coli aufgenommen. Wie erfolgt der Import und welche Komponenten sind beteiligt? Wie und wo erfolgt die Aktivierung zum CoA-Thioester?
b) In welchen zwei Reaktionen finden beim Fettsäureabbau (beta-Oxidation) die Oxidationsschritte statt? Welche Elektronenakzeptoren und warum sind es nicht die gleichen?
c) Beim Abbau der C17 FS bleibt am Schluss Propionyl-Coa übrig. Dies wird in zwei Schritten zu Succinyl-Coa abgebaut. Welche zwei Co-Faktoren sind beteiligt und warum kann die Reaktionen nicht in einem Schritt direkt zu Succinyl-Coa ablaufen?
d) Wenn E. coli anaerob auf Glucose wächst, entsteht unter anderem Succinat und Formiat. Reaktionen wie diese beiden Produkte entstehen nennen.
6. Sekretion (Albers) (10?? P.)
a) Nennen Sie 3 Proteine die an der Faltung/Sekretion von Proteinen, die aus dem Ribososm kommen beteiligt sind und beschreiben Sie je kurz die Funktionen.
b) Aminosäure Signalsequenz gegeben. Welche (es war Lipo-) und Bereiche einzeichnen.
c) Sekretionssystem I, III, IV, V. Bei welchen ist ein periplasmatisches Zwischenprodukt beteiligt? (nur ja/nein) Welche Energieform wird jeweils genutzt?
a)
SecB-SecA-pathway (Post-Translational) —> SecB ([Chaperone] binds Peptide keeps it unfolded and delivers it to SecA (ATPase -> dynamisch) where it is pushed through the membrane through SecYEG-complex via ATP hydrolysis)
SRP-Pathway (Co-Translational) —> signal recognition particle -> Protein das erste Translatierte Sequenz bindet und das Ribosome direkt zu SecYEG führt wo dann direkt durch die Membran sythetisiert wird
TAT-pathway (Post-Translational) —> substrat bindet dann multimerisieren die TatA Monomere zu TAT Translocon und lassen Substrat durch Membran (twin arginin translocation weil in signalsequenz in n-region an Schnittstelle zu h-region zwei Arginin liegen)
b)
Signalsequenzen:
n-region —> positiv [R, K]
h-region —> hydrophobic [L, A, V …]
c-region —> Clevage Sequenz in bacterien endet mit AXA für sekretorische Proteine
mature Protein —> gesamte Region nach AXA Schnittstelle bisa c-Terminales Ende
Sec [Post/unfol/SecB chap to SecA motor durch SecYEG] —> Standard wie oben beschrieben
TAT [Post/folded (extreme organisms need folded)] —> n-h-Schnittstelle mit RR—XFLK
Lipoprotein —> nicht AXA Motive zwischen c-region und mature Protein sondern LXX—C
Type IV Prepilin —> clevage zwischen n-h-region: K/RG—
Verschiedene Peptidasen für die verschiedenen Spaltungen: bei Sec und TAT ist AXA Muster durch Typ I Peptidase, bei Lipoprotein ist LXX—C durch Typ II Peptidase, bei Typ IV Prepilin ist Typ IV Peptidase die n-region abspaltet
c)
Periplasmisches Zwischenprodukt bei Typ II, IV, V
Sekretionssystem I —> ATP, III —> ATP, IV —> ATP, V —> Sec Dependent (Autotransporter)
7. Regulation (Van der Does) (5 P.)
a) Was ist ein Riboswitch? Wie kann es Transkription und Translation jeweils beeinflussen?
b) Was ist der Unterschied zwischen O- und N-Glykosylierungen?
c) Domänen und Funktionen einer AAA+ Protease beschreiben.
Übung Signalpeptide
MKRYPYSLAAGLTSTQIAVIVAVIVISTHKPLFGAVAKL —> Sec Sequenz (Signalpeptidase I) Motiv AX—A
MERKLKFGFRRAFLKVIAVLILAGAGLWIKPLVGAIANKLPRT —> TAT-Motiv RR—XFLK
MPLSTRKGFTNVMVIAVIVAIILISAGIVAVKPSTLVFCVPLRST —> Lipoprotein Motiv LXX—C
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