Phosphoenolpyruvat:
was ist das?
Wie entsteht es und wie geht es weiter?
= Molekül mit dem größten Phosphatgruppen- Übertragungspotenzial (-60 kJ/mol)
mehr als ATP -30 kJ/mol
Ablauf:
entsteht bei vorletztem Schritt der Glykolyse
wird weiter verarbeitet, durch Pyruvat- Kinase zu Pyruvat
ADP -> ATP
alpha- Helix:
Verlauf?
Besteht aus? Wodurch bestimmt?
Stabilisiert durch?
= einer der drei Sekundärstrukturtypen der Peptidketten
verläuft meist rechtsgängig
besteht aus: 3,6 AS pro Windung
Seitenketten nach außen gerichtet
bestimmt die hydrophilie/ hydrophobizität => Funktionalität
Stabilisiert durch H- Brücken
Carbonyl des Amids der n- ten AS
mit H des Amids der n+4- ten AS
beta- Faltblatt:
Unterschied zur alpha- Helix
Verläuft/ Ausgerichtet parallel oder antiparallel
Stabilität durch H- Brücken
Carbonyl des Amids der n-ten AS mit H des Amids der gegenüberliegenden AS
größerer Abstand zwischen den AS als bei alpha- Helix (da nur n+4)
beta- Schleifen/ - loops:
wovon sind die Arten abhängig
Struktur? Hart oder flexibel
wofür wichtig?
wovon Stabilisiert?
wie viele Befestigungen pro loop- Struktur?
viele verschiedene Arten von loops, je nach:
Winkelgröße
Drehwinkel
usw.
sind hauptsächlich flexibel
wichtig für funktionelle Anpassung an Übergangszustand des Substartes
nur eine H- Brücke in einer loop- Struktur!
hydrophober Effekt
was ist das? Beschreibe auf molekularer Ebene
Entropie des Wassers … wenn hydrophobe Effekte vorhanden
was für auswirkungen auf die Faltung von Proteinen kann entstehen?
= Ausrichtung eines hydrophoben Materials weg von wässriger Phase bzw. Anordnung zu dichtester Kugelpackung, sodass Kontaktoberfläche zum Wasser möglichst klein wird.
Entropie des Wassers steigt, da nun weniger Wassermoleküle an Grenzschicht zum Material angeordnet sind, d.h. mehr freie Wassermoleküle
kann zur Fehlfaltung von Proteinen führen, wenn gerichtete Faltung ausbleibt.
Arten von Proteinen (5)
Strukturproteine
Keratin
Kollagen
Elastin
Adhäsionsproteine
Laminin
Integrine
Fibronectin
Motorproteine
Myosin
Actinin
Titin
Nebulin
O2- bindende Proteine
Hämoglobin
Myoglobin
Enzyme = molekulare Katalysatoren
Sequenzidentität = ?
Sequenzhomologie = ?
Strukturhomologie = ?
Sequenz- Identität = gleiche AS
Sequenz- homologie = physiologische Eigenschaft ähnlich ABER unterschiedliche Sequenz
Strukturhomologie = ähnliche Struktur ABER unterschiedliche Sequenz.
Phosphatidylcholin:
ist was=
befindet sich wo?
besteht aus?
= Lecithin
befindet sich an der Membranaußenseite
Besthet aus:
Cholin- Kopfgruppe
Glycerin- Rückgrat
Palmitat C16 und Oleat C18
Was ist: (zeichnen)
Myristinsäure
Palmitinsäure
Stearinsäure
Ölsäure
Arachidonsäure
Myristinsäure = C14, gesättigt
Palmitinsäure = C16, gesättigt
Stearinsäure = C18, gesättigt
Ölsäure = C18, ungesättigt
bei cis- delta9
Arachidonsäure = C20, ungesättigt
bei all-cis-delta 5, 8, 11, 14
welche Membranlipide befinden sich an der Außen- und welche an der Innen- Seite?
Sphingomyelin:
wo befindet sie sich?
Aufbau
an der Membranaußenseite
Aufbau:
Sphingosin- Rückgrat (Aminogruppe und unges. C15 von Alkohol- C ausgehend)
Palmitat C16
Phosphatidylserin:
wo zu finden?
Struktur
an der Membraninnenseite
Phosphatidylinositol:
wo?
Phosphatidylethanolamin:
an Membraninnenseite
Phosphatidylglycerin:
Energiebilanz aus einem Mol Glucose:
-> Nettoausbeute: +30 ATP
Glucose- Transport:
Glucose vom Darmlumen in Enterozyten:
Symport: SGLT 1 an apikaler Seite des Enterozyten
-> sodium-glucose-linked transporter 1
Antiport: Na+/K+ -ATPase gekoppelt
-> entgegen Konzentrationsgradienten
von Enterozyten ins Interstitium
Uniport: GLUT2 an basolateraler Membran, diffusionsgetrieben, d.h. passiv
-> GLUT4 Besonderheiten:
Insulin- abhängig: mehr GLUT4 wird in Membran eingebaut, wenn BZ hoch
Clathrin-getriebene Endozytose bei sinkendem BZ
v.a. in Muskel- und Fettgewebe
deutlich höhere Glucose- Affinität (ca. 30-fach) als andere Subtypen
bei Insulinresistenz (absolut/ relativ) weniger Rezeptoren an Zellmembran und somit weniger/ keine Glucoseaufnahme und hoher BZ
=> Hyperglykämie
Marcus: (Erklärung zum Bild)
Glut = Glucosetransporter, daher hier eine Aufstellung der einzelnen Glucose- Transporter
-> nur der Glut-4 wird durch Insulin gesteuert, alle anderen nicht.
Glut-1:
zu finden im Blut (Erythrozyten), Pankreas und im ZNS
lassen zusätzlich zur Glusoce auch Mannose, Galactose und Glucosamin durch
Glut-2:
zu finden in Niere (Entherozyten), Leberzellen, Darm
lässt auch: Fructose und Glucosamine durch
Glut-3:
zu finden im: Gehirn und Nervengewebe, bei Embryonaler entwicklung relevant
lässt auch durch: Mannose und Galactose
Glut-4:
zu finden im: Muskel und Fettgewebe
lässt nichts anderes durch! Nur Glucose
-> als einziger: INSULIN-ABHÄNGIG
-> alle Diffusions- gesteuert!!!
Rechtes Bild:
Darm zu sehen, wo rechts ein Kanal verläuft
es geht hierbei um die SGLT (sodium-glucose- Transport) NICHT um die Glut- Transporter
-> Transportieren immer im Symport, mit 1-2 Na- Ionen (=Sodium)
Apical = durch einen Tubulus vom Darm bzw. Niere in die Blutbahn gehen und dabei jeweils an den Spitzen der Darmzotten/ Nierentubus
Tandem- Massenspektrometrie- MS/MS
doppelter Aufbau:
MS1: Molmassenbestimmung
Stoßkammer: generierung von Fragmenten
MS2: Sequenzierung der Fragmente
Ionenerzeugzng -> Ionentrennung (im Q1 Quadropolanalysator) -> Stoßinduzierter Zerfall durch N2 oder Ar- Gas (im Q2, Stoßkammer im RF-Modus) -> Ionentrennung (im Q3, Quadropol- Analysator) -> Ionennachweis (im Detektor)
MS1: einfacher Aufbau:
Aufstellung der Ionisatoren:
Atome, Moleküle oder Cluster werden entsprechend ihrer Masse aufgetrennt.
Funktion:
gerade bei der Analyse der posttranslationalen Modifikationen hat sich neben der AS- Sequenzanalyse die Massenspektrometrie als effizientes Werkzeug etabliert.
Massenspektrometrie lässt in vielen Fällen allein durch eine genaue Massenebstimmung des Proteins bei bekannter DNA- Sequenz eine posttranslationale Modifikation ausschließen oder vermuten.
Methoden Zelllyse:
chemisch:
Lysozym: Zellwandabbau
EDTA: komplexierte Mg2+- Ionen
Störung des Cytoskeletts
DNAase- Inhibition
SDS- Membranabbau
Ultraschall:
hohe Drücke => French Press
anaplerotische Reaktion:
= Stoffwechselwege, die Substrate für den Citratzyklus produzieren.
wenn Substrate für Biosynthesen abgezogen werden, muss an anderer Stelle ein anderes Substrat eingefügt werden
-> um Energiegewinnung im Citratzyklus zu erhalten
=> vgl. kataplerotische Reaktion = Substrate werden dem Citratzyklus entzogen.
Aufkonzentrierung von DNA:
Ethanol- Ausfällung
DNA interagiert als Polyanion mit einwertigen Ionen
Restriktionsendonuklease:
Exonuklease:
= Spaltung an DNA- Strang- Ende
Endonuklease:
Spaltung innerhalb des DNA- Stranges
palindromische Sequenzen als Signal
glatte Enden und sticky ends
Isoschizomere, Neoschizomere erzeugen gleiche Überhänge bei sticky ends, obwohl Palindrom- Sequenz unterschiedlich ist
=> bakterieneigene DNA ist durch Methylierung der eigenen DNA vor Restriktaseabbau geschützt.
PCR- Schritte:
= Polymerasekettenreaktion
ist die einfachste Art, ein spezifisches DNA- Segment wird vervielfältigt
Klonierung von DNA (Herstellung vieler getreuer Kopien einer Nucleinsäure.
Denaturierung 95°C (erhitzung des Reaktionsgemisches)
Annealing (abkühlung auf 55°C. Primer an die komplementären Einzelsträngen, dienen als Starter für die DNA-Polymerasereaktion)
Elongation 72°C
Termination
-> nach Schritt 3 wiederholt sich das ganze 20- bis 30- mal, dafür wird ein Thermo-Cycler benötigt. Erst ganz zum Schluss die Termination (Schritt 4)
-> dann ist das DNA- Segment was durch Lage der beiden Primer definiert wird, Millionen bis Milliarden- Fach amplifiziert.
Einschleusen von DNA/ Plasmiden in Wirtszelle
Transformation/ Transfektion
nackte DNA aus Spenderzelle in Empfängerzelle durch chemische Transformation
oder Elektroporation
Tranduktion, übermittlung durch Phage
durch Klonierung in spezielle Phasmide
oder “verpacken” der Plasmide in Phagenköpfe
Konjugation
Plasmide werden weitergegeben vom Donor zum Akzeptor
Hämoglobin vs. Myoglobin:
Hämoglobin:
besteht allgemein aus Eisen, Häm und Globin (Eiweißanteil)
Tetramer bestehend aus 2-alpha und 2-beta- Untereinheiten
pro Untereinheit ein Häm als prosthetische Gruppe
Häm: Protoporphyrin IX- Einheit (Tetrapyrrolring) mit Fe2+ komplexiert
Eisenion der Häm-Gruppe über ein Histidin an die Proteinmatrix gebunden
T- und R- Zustand:
Konformationsänderung, der Untereinheiten, wenn Sauerstoff bindet
Fe2+ wird in die Ebene des Häm-Rings gezogen
der proximale Histidinrest wird mitgezogen und über die Helix F wird eine Konformationsänderung induziert.
Mechanismus der O2- induzierten Konformationsänderung:
die Bindung von O2 an die freie Koordinationsstelle des Fe2+- Aroms zieht dieses in die Ebene des Hämrings
der proximale Histidinrest wird mitbezogen, und über den Hebel der F- Helix wird die beobachtete Konformationsänderung in Gang gesetzt.
Paradigma des kooperativen Verhaltens:
= Sequenzmodell der Kooperativität
Bindung von Liganden führt zu zunehmenden lokalen Konformationsänderungen
die noch unbesetzte, benachbarte Untereinheit wird in ihrer Ligandenaffinität verändert
Symmetriemodell der Kooperativität:
T- und R- Zustand von Hämoglobin stehen im GGW
in Abwesenheit des Liganden dominiert der niederaffine T- Zustand
spontane Übergänge in den hochaffinen R- Zustand sind nur selten möglich
die Bindung eines Liganden an wenigstens eine UE macht die allosterische Transition des gesamten Tetramers in den R- Zustand wahrscheinlich.
die Sättigungsfraktion Ys ist als Funktion des O2- Partialdrucks dargestellt
sigmoidale O2- Dissoziationskurve des Hämoglobins im vgl. mit der hyperbolischen Kurve Myoglobins
Myoglobin:
Polypeptid, globuläre Struktur
8 alpha- Helices
ein Häm als prodthetische Gruppe
Häm:
eine Protoporphyrin-IX- Einheit bindet in ihrem Zentrum ein Fe2+ -Ion
4 der 6 möglichen Koordinationsstellen des zweiwertigen Ions werden dabei besetzt
restliche 2 von Histidin (Anker zur Proteinmatrix) und O2
Isoenzyme:
von verschiedenen Genen codierte Enzyme, die die gleiche biochemische Reaktion katalysieren.
Sie unterscheiden sich in:
Primärsequenz
Art ihrer Regulierung
ihrem Vorkommen in Gewebe
katalytische Eigenschaften (Km, vmax, pH-Optimum, Wechselzahl)
physikalische Eigenschaften (isoelektrischer Punkt, Molekulargewicht, Denaturierungstemperatur)
Bsp.:
LDH 1 bis 5
Hexokinase/ Glucokinase
Speichel-/ Pankreasamylase
Creatinkinase (CK)
Edman:
= AS- Sequenzierung
zyklischer Abbau der Peptifkette startet am N- Terminus
Detektion mittels HPLC
Kopplung mit PITC (Phenylisothiocyanat) an freien N-Terminus, Produkt -> PTC- Peptid (Phenylthiocarbamyl-Peptid)
Spaltung durch nukleophilen Angriff des S auf Carbonyl-O zu ATZ-AS (Anilinthiazolinon- AS)
Konvertierung/ Umlagerung der instabilen ATZ-AS in wässriger Säure und erhöhter Temp. zur stabilen PTH-AS (Phenylthiohydantoin-AS)
Sequenzieller Abbau einer Polypeptidkette
der aminoterminale Rest wird in ein labiles Phenylthiocarbamoyl- (PTC)- Derivat umgewandelt
als ATZ- AS abgespalten und letzlich in eine stabile Phenylthiohydantoin-(PHT)- AS umgewandelt
in dieser Form wird die freigesetzte AS dann identifiziert
der neu gebildete AS-Terminus kann nun den nächsten Zyklus durchlaufen.
Merrifield:
= AS- Synthese
Aufbau vom C- zum N-Terminus:
C-terminale AS des zu synthetisierenden Peptids mit ihrer Carboxygruppe über eine Ankergruppierung mit dem polymeren Träger (Harz) verbunden
die in der Sequenz folgende, N- terminal geschützte AS wird am Carboxyterminus mittels Kupplungsreagenzien aktiviert (z.B. als Ester) und dann an das freie Aminoende der Peptidkette gekoppelt.
nach der Abspaltung der Aminoschutzgruppe folgt die Kupplung der nächsten N- terminal geschützten AS.
nachdem sämtliche Kupplungen durchgeführt wurden, wird das Peptid vom Harz abgespalten, d.h. die kovalente Bindung zwischen C- terminaler AS und der Ankergruppierung des polymeren Trägers wird getrennt, wobei je nach Anker das Peptid als Säure oder als Amid entsteht.
Fmoc- Strategie:
Die Fmoc- Strategie schützt die alpha-Aminogruppe mit dem basisch leicht- abspaltbaren Fluorenylmethoxycarbonylrest (Fmoc).
die Fmoc- Schutzgruppe ist über eine Urethanbindung mit der alpha-Aminogruppe verknüpft, die durch Piperidin unter beta-Eliminierung gespalten wird.
Die Basenlabilität der Fmoc-Gruppe beruht auf der Acidität des H-Atoms am C9-Atom des Fluorensystems, also auf der relativen Stabilität des dabei entstehenden Anion.
-> zum Seitenkettenschutz werden hingegen säurelabile Gruppen eingesetzt.
-> Analoges gilt für den Anker. FE
Sanger:
DNA-/ mRNA- Sequenzierung
Bradford:
Proteinanalyse mittels Coomassie-Blue
BSA-Eichkurve erstellen
Reziproke Regulation:
=> entgegengesetzte Regulation zweier antagonistisch- wirkender Enzyme (v.a. Schlüsselenzyme), d.h. des einen Induktor ist des anderen Inhibitor und vice versa.
Sicherstellung, dass nur einer der beiden entgegengesetzten Stoffwechselwege zur selben Zeit aktiv ist.
Kollagen:
homo- oder heterotrimere Moleküle aus drei Polypeptidketten, den sog. alpha-Ketten
Typ-I-Kollagen:
ist ein Heterotrimere aus:
2 alpha-1 (I)- Ketten
und 1 alpha-2 (I)- Kette
3 alpha-Ketten bilden für sich jeweils eine linksgängige Helix
3 solche links- gängigen Helices winden sich umeinander zu einer rechtsgängigen Tripel (Dreifach)Helix
häufige Vorkommen der Sequenzabfolge:
-> Gly-Xaa-Yaa
wobei Xaa oftmals Prolin
und Yaa häufig Hydroxyprolin ist
Anteil an Glycin und (Hydroxy-)Prolin an der AS-Zusammensetzung des Kollagens etwa 30% bzw. 22%
Glycin ermöglicht aufgrund der kleinen Struktur enge Windung
(Hydroxy-)Prolin verleiht gewünschte Rigidität durch starre Ring- Struktur
Biosynthese:
Präprokollagen -> Prokollagen -> Tropokollagen -> Kollagenfibrillen -> Kollagenfasern
Präprokollagen mit aminoterminalem Signalpeptid
Protease im ER entfernt Signalpeptid - Prokollagen mit Propeptiden entsteht
Prolyl-Hydroxylase: Prolin wird teilweise hydroxyliert
-> Vit.C abhängig => Skorbut!
Lysin wird mit UDP- Glucose und UDP- Galactose substituiert
Propeptide dreier alpha- Ketten bilden am C-Terminus Disulfidbrücken, um die Tripelhelixstrukturbildung zu starten
Transport aus dem ER in Golgi-Vesikeln
Prokollagen-Peptidasen entfernen Propeptide -> Tropokollagen entsteht
Assoziation mehrerer Tropokollagene zu Kollagenfibrillen
Quervernetzung der Kollagenfibrillen über Lysin, Allysin (modifiziertes Lyson) und Histidin
Organisation zu Kollagenfasern
Zellaufschluss Methoden und zentrale Reagenzien
Chromatin, Euchromatin, Heterochromatin
=> DNA-Histon-Polymer wird Chromatin genannt
Euchromatin:
geringer Verpackungsgrad
Genaktivität ermöglicht
im Euchromatin findet sich die Mehrzahl der Gene
viele aktivierende Modifizierungen
relativ leicht zugänglich für die Transkriptionsmaschinerie
im Euchromatin dagegen binden die Transkriptionsfaktoren so an die DNA, dass sie sich ergänzen. Dies erlaubt eine fein abgestimmte Kontrolle der Genaktivität
Heterochromatin:
hoher Verpackungsgrad
legt Gene still
hauptsächlich repetitive Sequenzen, die nicht-kodierende RNA- Moleküle bilden können
durch repressive chemische Modifizierungen dicht verpackt
liegen bspw. rund um die Zentromere und an den Chromosom- Enden, den Telomeren
Etablierung und Aufrechterhaltung dieses konstitutiven Heterochromatins ist äußerst wichtig für Zelltyp- Identität, Genregulation und eine korrekte Chromosomensegregation
Bindungsstellen für Trankriptionsfaktoren eher zufällig verteilt, so dass sie sich nicht synergistisch verstärken können. DNA kann deshalb dort nicht so abgestimmt abgelesen werden.
-> insgesamt überwiegend hemmende Einflüsse, die das Heterochromatin weitgehend abschalten.
Epigenetische Veränderungen, wie z.B. chemische Modifizierungen der Histone oder der DNA, erlauben plastische Übergänge zwischen diesen beiden Chromatinzuständen und somit die Herstellung einer Vielzahl epigenetischer Varianten unseres Genoms.
=> Epigenom
Ein Genom aber viele Epigenome!
-> während jedes Individuum nur ein Genom besitzt, finden sich in den unterschliedlichen Zelltypen viele unterschiedliche Epigenome.
-> Epigenetische Mechanismen wie z.B.
Histonmodifizierungen (mod),
DNA- Methylierung (Me)
oder nicht- kodierende RNAs (ncRNAs)
-> diese erlauben die Etablierung unterschiedlicher Chromatinzustände und damit die organisierte Nutzung der gespeicherten Information.
Apoptose, Tumorsupressoren:
Tumorsupressoren mit Einfluss auf Zellteilung und -differenzierung -p53, TGF- und Rb:
p53:
Tumorsupressor- Protein- Transkriptionsfaktoren
Tetramer mit dominat- negativem Effekt, d.h. eine Defekte/ mutierte Untereinheit resultiert in funktionslosem Tetramer
reguliert Zellteilung und -differenzierung
leitet konzentrationsbedingt entweder vorübergehenden Stillstand der Mitose oder gar Apoptose der Zelle ein
bei Defekt bzw. inaktivierender Mutation erfolgt keine Apoptose -> maligne Zellproliferation
-> p53- vermittelte Signalwege.
-> normalerweise ubiquitinyliert die Ubiquitin-E3- Ligase Mdm (mouse double minutes) p53 und markiert es damit für den nucleären Export und proteasomalen Abbau.
-> Entsprechend kurz ist seine HWZ mit ca. 20min in ruhenden Zellen.
-> ein Zielgen des Transkriptionsfaktor- Komplexes p53/WT1 ist mdm2 selbst: über diese negative Rückkopplung hält die Zelle den basalen p53-Spiegel niedrig.
-> Mdm ist ein potentes Onkogen
-> WT1 ist häufig bei Wilms-Tumoren der Niere mutiert. E6 ist ein virales Protein
PI3-Kinase-Signalweg:
Wachstumsfaktoren (wenn nicht via Ras-Raf-MAPK-Weg)
-> PI3- Kinase- Signalweg und PTEN
-> Die Lipidphosphatase PTEN dephosphoryliert PIP3 (Phosphatidylinositol-3,4,5-trisphosphat) zu -> PIP2 (Phosphatidylinositol-4,5-phosphat) und hält dadurch Akt-Kinase in Schach, die ihrerseits durch inaktivierende Phosphorylierung von Bad (direkt) bzw. FOXO/Bim (indirekt) die Wirkung des antiapoptischen Faktor Bcl-2 entfaltet.
-> Die Kinasen PDK-1 und mTOR phosphorylieren und aktivieren Akt/PKB an der Membran (nicht gezeigt)
s. weitere Tumorsupressoren mit Einfluss auf Apoptose: NF- kB- und PI3K, mTOR (vgl. Tumorsupressoren mit EInfluss auf Zellteilung- und differenzierung: TGF- und Rb)
SDS- Page:
-> SDS (Abkürzung für Sodium dodecyl sulfate, Na-dodecylsulfate) ist ein anionisches Detergens
Es überdeckt die Eigenladungen von Proteinen so effektiv, dass Micellen mit konstanter negativer Ladung pro Masseneinheit entstehen mit ca. 1,4g SDS pro g Protein.
Bei der Probenvorbereitung werden die Proben mit einem Überschuss von SDS auf 95°C erhitzt und so die Tertiär- und Sekundärstrukturen durch Aufspalten der H- Brücken und durch Streckung der Moleküle aufgelöst.
S-Brücken zwischen Cysteinen werden durch Zugabe einer reduzierenden Thiolverbindung, z.B. beta-Mercaptoethanol oder Dithiothreitol, aufgespalten
pH 6,8:
dieser pH- Wert liegt sehr Nahe beim isoelektrischen Punkt des Glycins im Elektrodenpuffer
dadurch hat Glycin zu Beginn der Trennung eine sehr niedrige elektrophoretische Mobilität (Folgeion)
die Chloridionen in den Gelpuffern haben hingegen eine sehr hohe Mobilität (Leition)
wenn man das Proteingemisch zwischen diesen Ionen auf das weitporige Sammelgel aufträgt, liegen die Mobilitäten der Proteinionen zwischen denen der Leit- und Folgeionen.
Beim Anlegen des elektrischen Feldes beginnen indiesem diskontinuierlichen System alle Ionen mit der gleichen Geschwindigkeit zu wandern.
diesen Vorgang nennt man: Isotachoporese
keines der Ionen kann aufgrund seiner Mobilität schneller/ langsamer wandern, als die anderen! Da sich sonst eine Lücke zwischen den Ionen ergeben würde.
-> im Bereich der Ionen mit hoher Mobilität (Leition) stellt sich eine niedrige Feldstärke ein.
-> im Bereich der Ionen mit niedriger Mobilität (Folgeion) ist die Feldstärke automatisch sehr hoch!
daher befinden sich die Proteinionen in einem Feldstärkegradienten und bilden während der Wanderung einen Stapel in der Reihenfolge ihrer Mobilitäten
=> Stapeleffekt oder Stacking- Effekt
-> die Proteinionen mit der höchsten Mobilität folgen unmittelbar dem Leition, die mit der niedrigsten Mobilität werden von den Folgeionen her geschoben.
im elektrischen Feld gibt es eine Regulationsfunktion:
wandert eine Komponente in die Zone höherer Mobilität, befindet sie sich im Bereich niedriger Feldstärke und fällt zurück
wandert eine Komponente zu langsam, wird sie durch die höhere Feldstärke in diesem Bereich nach vorne beschleunigt.
Vorteile des Stapeleffekts:
die Proteine wandern langsam in die Gelmatrix und aggregieren damit nicht mehr.
es folgt eine Vortrennung und Aufkonzentrierung der Zone beim Start
dannach höhere Reibung durch engermaschiges Trenngel und Größenausschluss
Substratkettenphosphorylierung:
Phosphorylierung des Co- Substrates ADP zu ATP durch ein anderes Substrat desselben Enzyms mit hohem Energieübertragungspotenzial, hier Phosphoenolpyruvat.
Glykolyse -> Pyruvat-Kinase
auch -> Phosphoglycerat-Kinase
energetische Kopplung:
Kombination aus einer endergonen- Primärreaktion, die durch eine hoch exergone Folgereaktion angetrieben wird.
z.B.:
Enolase- Pyruvatkinase (Glykolyse) -> entstehung von ATP ist hochexergon
UDP-Glucose-Phosphorylase -Pyrophosphatase (Glykogensynthese) -> Hydrolyse von Pyrophosphat ist hochexergon
negative Rückkopplung:
das Produkt eines Stoffwechselweges oder einer Signalkaskade inhibiert bzw. down-reguliert ein Protein am Anfang des-/ derselben.
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