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4o GD de Bioquímica Aminoácidos e Peptídeos- Métodos Bioquímicos Professor Milton 1- Uma solução de um peptídeo de sequência desconhecida foi dividida em duas amostras. Uma amostra foi tratada com tripsina e outra com quimiotripsina. Os menores peptídeos obtidos por tratamento com tripsina tinham as seguintes sequências Leu-Ser-Tyr-Ala-Ile-Arg Asp-Gly-Met-Phe-Val-Lys Os menores peptídeos obtidos por tratamento com quimiotripsina tinham as seguintes sequências: Val-Lys-Leu-Ser-Tyr Ala-Ile-Arg Asp-Gly-Met-Phe Deduza a sequência do peptídeo Dados a enzima tripsina hidrolisa peptídeos onde houver Lys ou Arg que contribuem com a carbonila na ligação peptídica e a quimotripsina em Phe, Tyr ou Trip da mesma forma. 2- Como podemos separar os peptídeos abaixo empregando uma cromatografia de troca iônica que contém o trocador iônico Q-sepharose ? Ala-Glu-Asp-Arg-Gly; Ala-Asp-Tyr-Tyr-Gly ; Ala-Glu-Cys-Lys-Gly 1 3- Como é possível separar os peptídeos acima pelas diferenças de ponto isoelétrico empregando-se a cromatografia cuja fase estacionária contém trocadores iônicos positivos ou negativos? Especifique as condições 4- As proteínas na forma nativa A, B e C possuem massas moleculares 30, 120 e 180 KD foram submetidas à cromatografia de filtração em gel com as fases estacionárias, P-30, P-200 e G-100. Considerando essas informações e dados de especificações técnicas das resinas citadas, esboce os perfis cromatográficos esperados para as três especificações de fase estacionária. P30 (2500 – 40000) G100 (4000 – 150000) P200 (30000 – 200000) 5- Como seria possível separar os peptídeos Asn-Gly-His, Val-Pro-Met e Ser-Ile-Thr. Proponha o método predizendo a sequência em que serão deslocados do sistema de separação. 6- Discorra detalhadamente sobre o fundamento da separação pela eletroforese que emprega o dodecil sulfato de sódio e eletroforese bidimensional. 2 4 GD de Bioquímica Aminoácidos e Peptídeos- Métodos Bioquímicos 1- 2- O trocador iônico Q-sepharose é um trocador aniônico onde a carga da sua resina é positiva e se liga em moléculas que possuem carga liquida negativa. O ácido glutâmico (Glu) e o ácido aspártico (Asp) são os aminoácidos de cadeia lateral com grupo negativo (ácido). Portanto é possível separar os peptídeos de acordo com a sua carga liquida em pH neutro. Sendo assim o peptídeo com carga liquida mais negativa irá se ligar mais fortemente a coluna e o peptídeo que possui carga liquida igual a zero irá passar direto pela coluna. Sabendo que em pH neutro o peptídeo Ala-Asp-Tyr-Tyr-Gly possui um aminoácido de carga negativa (Asp) e o restante possui carga neutra, logo esse será o que se ligará mais fortemente a coluna. O peptídeo Ala-Glu-Asp-Arg-Gly apesar de possuir 2 aminoácidos de carga negativa (Glu e Asp), possui também um aminoácido de carga positiva (Arg) que fará com que a interação com a coluna seja mais fraca. O peptídeo Ala-Glu-Cys-Lys-Gly possui um aminoácido de carga negativa (Glu) e um aminoácido de carga positiva (Lys) o deixando com carga liquida igual a zero em pH neutro, passando direto pela coluna. 3-Sabendo que de acordo com o pH do meio, os peptídeos podem apresentar carga liquida positiva, negativa ou neutra. É possível também separar os peptídeos de acordo com a diferença do seu ponto isoelétrico (onde o peptídeo se torna sem carga). Se for utilizado trocadores aniônicos visando a ligação de peptídeos de carga negativa será necessário um ajuste no pH do meio para 0,5-1,5 unidades de pH acima do pH do ponto isoelétrico do peptídeo. Caso seja utilizado um trocador de cátions visando a ligação de peptídeos de carga positiva será necessário um ajuste do pH do meio para 0,5-1,5 unidades de pH abaixo do pH do ponto isoelétrico do peptídeo. 3 Respostas: 4- 5- Para separar os peptídeos seria necessária uma cromatografia de interação hidrofóbica. Os peptídeos com maior grau de hidrofobicidade se ligarão mais fortemente a matriz hidrofóbica e serão eluidos mais tardiamente devido ao seu grau de hidrofobicidade. É possível observar que Asn-Gly-His possui três aminoácidos polares, Val-Pro-Met possui três aminoácidos apolares e Ser-Ile-Thr possui um aminoácido polar (Ser) e dois apolares. Portanto a sequência em que esses peptídeos serão deslocados do sistema de separação será: Asn-Gly-His, depois Ser-Ile-Thr e em seguida Val-Pro-Met. 4 6- Eletroforese SDS: A eletroforese é uma técnica de separação de proteínas pela migração de proteínas carregadas em um campo elétrico. Com ela é possível visualizar a quantidade de proteínas diferentes em uma mistura ou o grau de pureza de uma determinada preparação proteica. Essa técnica é realizada através de géis feitos de polímeros de acrilamida formando uma peneira molecular, retardando a migração de proteínas. A migração nesse tipo de gel é em função do tamanho da proteína e da sua forma. O SDS (dodecil sulfato de sódio) é um detergente utilizado para ligar nas proteínas em quantidades aproximadamente proporcionais a sua massa. O SDS contribui com uma grande carga negativa tornando a carga da proteína insignificativa. Dessa forma o SDS confere uma relação carga-massa semelhante para cada proteína. O SDS desdobra a proteína tornando as com uma forma semelhante desdobradas. Dessa forma a eletroforese utilizando o SDS separa as proteínas com base na massa molecular delas. Após a corrida, é possível visualizar as proteínas utilizando um corante chamado Azul de Coomassie. Esse corante se liga nas proteínas especificamente. As bandas de proteínas de massa molecular conhecidas podem ser utilizadas para saber a massa molecular de proteínas não identificadas. Importante observar que proteínas com diversas subunidades são separadas pelo tratamento com SDS. Eletroforese bidimensional A eletroforese bidimensional une a eletroforese com a focalização isoelétrica permitindo a separação de uma mistura complexa de proteínas. Essa técnica separa as proteínas em duas dimensões: em massa molecular idêntica e ponto isoelétrico diferentes ou em massa molecular diferentes, mas com ponto isoelétrico iguais. Isso é possível através de um gradiente de pH que é estabelecido no gel quando uma mistura de ácidos e bases orgânicas de baixa massa molecular se distribui em um campo elétrico gerado através do gel. Dessa forma, as proteínas aplicadas no gel migram até que encontrem o pH que coincide com seu ponto isoelétrico. 5
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