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Als Aminosäuresequenz, auch Peptidsequenz oder Proteinsequenz, wird die Abfolge der verschiedenen Aminosäuren in einem Peptid bezeichnet, insbesondere der Polypeptidkette eines Proteins.

Die Aminosäuresequenz gibt Auskunft darüber, aus welchen Aminosäuren ein Peptid oder Protein aufgebaut ist und in welcher Reihenfolge die einzelnen Aminosäure-Bausteine durch Peptidbindungen miteinander verknüpft sind; sie stellt die Primärstruktur eines Proteins dar.

Aminosäuresequenz von Angiotensin II, ein Octapeptid

Strukturformel
(mit Betrachtung der Stereochemie)
N-terminale Aminosäure links
C-terminale Aminosäure rechts

Dreibuchstaben-Code
(die Bindestriche symbolisieren die Peptidbindungen)

DRVYIHPF

Einbuchstabe-Code

Inhaltsverzeichnis

Die Darstellung der Aminosäuresequenz eines Peptids ist in unterschiedlichen Abstraktionsgraden möglich. Eine Variante besteht darin, die Sequenz der Aminosäuren mithilfe chemischer Strukturformeln darzustellen, wobei die Stereochemie kenntlich gemacht werden kann.

Häufiger wird die Aminosäuresequenz durch Symbole des Dreibuchstaben- oder Einbuchstabe-Codes angegeben. Beim Dreibuchstaben-Code wird eine Aminosäure durch drei Buchstaben dargestellt; die Peptidbindungen werden durch Verbindungslinien symbolisiert. Beim Einbuchstabe-Code steht jeweils ein Buchstabe für die jeweilige Aminosäure. Sofern nicht anders gekennzeichnet, ist eine L-Aminosäure gemeint. Die Aminosäuresequenz wird mit der N-terminalen Aminosäure links beginnend notiert. Die Schreibrichtung vom N-Terminus zum C-Terminus entspricht der Abfolge im natürlichen Syntheseprozess der Proteine an den Ribosomen im Zuge der Translation.

Alle Zellen können im Rahmen der ribosomalen Proteinbiosynthese schrittweise ausgewählte Aminosäuren durch Peptidbindungen zur Kette eines bestimmten Polypeptids verknüpfen. Art und Position von Aminosäuren in dessen Aminosäuresequenz sind dabei bestimmt durch die im vorliegenden mRNA-Strang wiedergegebene genetische Information: die Art und Position von Nukleobasen in dessen Nukleotidsequenz. Mithilfe von tRNA-Molekülen werden jeweils die Basen dreier Nukleotide – ein Basentriplett – als Codon gelesen und in eine bestimmte Aminosäure übersetzt, entsprechend dem genetischen Code. Bei diesem Prozess der Translation entspricht einer bestimmten Basensequenz der mRNA damit eine bestimmte Aminosäuresequenz im Protein.

Im vorausgehenden Prozess der Transkription wurde hierfür der RNA-Strang durch eine RNA-Polymerase anhand der Vorlage eines bestimmten DNA-Abschnitts aufgebaut und dessen Basensequenz so in die einer RNA umgeschrieben. Von der Sequenz eines für Proteine codierenden DNA-Abschnitts kann damit über den codierenden RNA-Abschnitt auf die Aminosäuresequenz des gebildeten Proteins geschlossen werden. Da aber mehrere Codons für die gleiche Aminosäure stehen können, ist der umgekehrte Schluss nicht eindeutig möglich.

Die Aminosäuresequenz stellt die Primärstruktur von Proteinen dar. Sie gibt die Abfolge der Grundbausteine des Biopolymers an: welche Aminosäuren in welcher Reihenfolge miteinander zum Polypeptid verbunden sind. Gewöhnlich sind dies α-Aminosäuren in einer linearen Sequenz, deren Enden als Carboxy- oder C-Terminus bzw. als Amino- oder N-Terminus bezeichnet werden. Zwischen der C-terminalen und der N-terminalen sind α-Aminosäuren jeweils mit zwei C-Atomen über Peptidbindungen in die Hauptkette eingebunden, während ihre Reste verschiedene Seitenketten bilden. Die Hauptkette des Polypeptids bildet das Rückgrat (Backbone) des Proteins und sichert den inneren kovalenten Zusammenhalt des Makromoleküls. Die je nach Aminosäuresequenz unterschiedlichen Seitenketten bestimmen bei der Proteinfaltung im Zellmilieu höhere Strukturebenen eines Proteins (Sekundärstruktur, Tertiärstruktur, Quartärstruktur).

Bereits während der Translation bilden sich auf Teilen der Primärstruktur sekundäre Strukturen infolge der Wechselwirkungen zwischen den Seitenketten der Aminosäuren. Oft nehmen diese schon eine endgültige Form an, in einigen Fällen sind an dem Faltungsprozess zusätzlich noch Enzyme (Chaperone genannt), posttranslationale Modifikationen und Umgebungseinflüsse (z. B. bei Prionen) beteiligt. Aus der Sekundärstruktur geht die räumliche Strukturerfüllung (Tertiärstruktur) hervor und daraus gegebenenfalls die Komplexierung mit anderen Untereinheiten zu Proteinkomplexen (Quartärstruktur).

Zurzeit existiert noch keine zuverlässige Methode, anhand der Primärstruktur die exakte räumliche Anordnung einer Aminosäurekette vorherzusagen. Aus Erfahrungswerten lassen sich aber Aussagen über besondere Strukturelemente herleiten und darüber auch hinsichtlich vermutlicher Funktionen des Proteins. Die Aminosäuresequenz kann durch eine Proteinsequenzierung bestimmt werden. Im Zuge eines Proteindesigns kann die Aminosäuresequenz gezielt geändert werden, um die Eigenschaften des Proteins zu verändern.

  1. Hans-Dieter Jakubke: Peptide – Chemie und Biologie., Spektrum Akademischer Verlag GmbH, Heidelberg/Berlin/New York, 1996, ISBN 3-8274-0000-7.
  2. Georg Löffler, Petro Petrides, Peter Heinrich: Biochemie und Pathobiochemie, 8. Auflage, Springer Medizin Verlag, Heidelberg, 2007, S. 289, ISBN 978-3-540-32680-9.

aminosäuresequenz, sequenz, sprache, beobachten, bearbeiten, aminosäuresequenz, auch, peptidsequenz, oder, proteinsequenz, wird, abfolge, verschiedenen, aminosäuren, einem, peptid, bezeichnet, insbesondere, polypeptidkette, eines, proteins, aminosäuresequenz, . Aminosauresequenz Art von Sequenz Sprache Beobachten Bearbeiten Als Aminosauresequenz auch Peptidsequenz oder Proteinsequenz wird die Abfolge der verschiedenen Aminosauren in einem Peptid bezeichnet insbesondere der Polypeptidkette eines Proteins Die Aminosauresequenz gibt Auskunft daruber aus welchen Aminosauren ein Peptid oder Protein aufgebaut ist und in welcher Reihenfolge die einzelnen Aminosaure Bausteine durch Peptidbindungen miteinander verknupft sind sie stellt die Primarstruktur eines Proteins dar Aminosauresequenz von Angiotensin II ein OctapeptidStrukturformel mit Betrachtung der Stereochemie N terminale Aminosaure links C terminale Aminosaure rechtsDreibuchstaben Code die Bindestriche symbolisieren die Peptidbindungen DRVYIHPF Einbuchstabe CodeInhaltsverzeichnis 1 Darstellungsmoglichkeiten 2 Ausdruck genetischer Information 3 Grundstruktur von Proteinen 4 EinzelnachweiseDarstellungsmoglichkeiten BearbeitenDie Darstellung der Aminosauresequenz eines Peptids ist in unterschiedlichen Abstraktionsgraden moglich Eine Variante besteht darin die Sequenz der Aminosauren mithilfe chemischer Strukturformeln darzustellen wobei die Stereochemie kenntlich gemacht werden kann 1 Haufiger wird die Aminosauresequenz durch Symbole des Dreibuchstaben oder Einbuchstabe Codes angegeben Beim Dreibuchstaben Code wird eine Aminosaure durch drei Buchstaben dargestellt die Peptidbindungen werden durch Verbindungslinien symbolisiert Beim Einbuchstabe Code steht jeweils ein Buchstabe fur die jeweilige Aminosaure Sofern nicht anders gekennzeichnet ist eine L Aminosaure gemeint Die Aminosauresequenz wird mit der N terminalen Aminosaure links beginnend notiert Die Schreibrichtung vom N Terminus zum C Terminus entspricht der Abfolge im naturlichen Syntheseprozess der Proteine an den Ribosomen im Zuge der Translation Ausdruck genetischer Information BearbeitenAlle Zellen konnen im Rahmen der ribosomalen Proteinbiosynthese schrittweise ausgewahlte Aminosauren durch Peptidbindungen zur Kette eines bestimmten Polypeptids verknupfen Art und Position von Aminosauren in dessen Aminosauresequenz sind dabei bestimmt durch die im vorliegenden mRNA Strang wiedergegebene genetische Information die Art und Position von Nukleobasen in dessen Nukleotidsequenz Mithilfe von tRNA Molekulen werden jeweils die Basen dreier Nukleotide ein Basentriplett als Codon gelesen und in eine bestimmte Aminosaure ubersetzt entsprechend dem genetischen Code Bei diesem Prozess der Translation entspricht einer bestimmten Basensequenz der mRNA damit eine bestimmte Aminosauresequenz im Protein Im vorausgehenden Prozess der Transkription wurde hierfur der RNA Strang durch eine RNA Polymerase anhand der Vorlage eines bestimmten DNA Abschnitts aufgebaut und dessen Basensequenz so in die einer RNA umgeschrieben Von der Sequenz eines fur Proteine codierenden DNA Abschnitts kann damit uber den codierenden RNA Abschnitt auf die Aminosauresequenz des gebildeten Proteins geschlossen werden Da aber mehrere Codons fur die gleiche Aminosaure stehen konnen ist der umgekehrte Schluss nicht eindeutig moglich 2 Grundstruktur von Proteinen BearbeitenDie Aminosauresequenz stellt die Primarstruktur von Proteinen dar Sie gibt die Abfolge der Grundbausteine des Biopolymers an welche Aminosauren in welcher Reihenfolge miteinander zum Polypeptid verbunden sind Gewohnlich sind dies a Aminosauren in einer linearen Sequenz deren Enden als Carboxy oder C Terminus bzw als Amino oder N Terminus bezeichnet werden Zwischen der C terminalen und der N terminalen sind a Aminosauren jeweils mit zwei C Atomen uber Peptidbindungen in die Hauptkette eingebunden wahrend ihre Reste verschiedene Seitenketten bilden Die Hauptkette des Polypeptids bildet das Ruckgrat Backbone des Proteins und sichert den inneren kovalenten Zusammenhalt des Makromolekuls Die je nach Aminosauresequenz unterschiedlichen Seitenketten bestimmen bei der Proteinfaltung im Zellmilieu hohere Strukturebenen eines Proteins Sekundarstruktur Tertiarstruktur Quartarstruktur Bereits wahrend der Translation bilden sich auf Teilen der Primarstruktur sekundare Strukturen infolge der Wechselwirkungen zwischen den Seitenketten der Aminosauren Oft nehmen diese schon eine endgultige Form an in einigen Fallen sind an dem Faltungsprozess zusatzlich noch Enzyme Chaperone genannt posttranslationale Modifikationen und Umgebungseinflusse z B bei Prionen beteiligt Aus der Sekundarstruktur geht die raumliche Strukturerfullung Tertiarstruktur hervor und daraus gegebenenfalls die Komplexierung mit anderen Untereinheiten zu Proteinkomplexen Quartarstruktur Zurzeit existiert noch keine zuverlassige Methode anhand der Primarstruktur die exakte raumliche Anordnung einer Aminosaurekette vorherzusagen Aus Erfahrungswerten lassen sich aber Aussagen uber besondere Strukturelemente herleiten und daruber auch hinsichtlich vermutlicher Funktionen des Proteins Die Aminosauresequenz kann durch eine Proteinsequenzierung bestimmt werden Im Zuge eines Proteindesigns kann die Aminosauresequenz gezielt geandert werden um die Eigenschaften des Proteins zu verandern Einzelnachweise Bearbeiten Hans Dieter Jakubke Peptide Chemie und Biologie Spektrum Akademischer Verlag GmbH Heidelberg Berlin New York 1996 ISBN 3 8274 0000 7 Georg Loffler Petro Petrides Peter Heinrich Biochemie und Pathobiochemie 8 Auflage Springer Medizin Verlag Heidelberg 2007 S 289 ISBN 978 3 540 32680 9 Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Aminosauresequenz amp oldid 216732616, wikipedia, wiki, deutsches

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