AMĐNOASĐTLERĐN GENEL ÖZELLĐKLERĐ
Aminoasitlerin Yapısı
1. Prolin hariç aminoasitler
• ” R” yan zinciri ifade eder ve bir aminoasidin proteindeki rolünü belirleyen kısmıdır.
• Amino ve karboksil kısımları peptid bağının yapısına katılırlar ve hidrojen bağı olusumu dısında herhangi bir
kimyasal reaksiyona girmezler.
• Fizyolojik pH’da (7,4) amino grupları protonlanır (+ yüklü) – karboksil grupları disosiye olur (- yüklü)
2. Prolin
• Amino yerine imino grubu içerir. Prolin’in yan zinciri alfa-amino grubuyla birleserek bir halka yapısı
olusturur ve bu nedenle imino grubu tasır.
Amino grubu tasıyan aminoasitler (Prolin hariç hepsi) ninhidrinile mor kompleks olusturur.
Đmino grubu tasıyan aminoasit (Prolin) ninhidrin ile sarı kompleks olusturur.
Sınıflaması
1-Nonpolar aminoasitler
• Kimyasal reaksiyonlara katılmayan non-polar bir yan zincir içerirler.
o Bu yan zincirler hidrofobik olduklarından sulu çözeltilerde bulunan proteinlerin iç kısımlarını
doldurmaya çalısırlar ve proteinlerin üç boyutlu yapısından sorumludurlar.
1.Alifatik non-polar aminoasitler
1.Alanin
Yan zincir olarak hidrofobik bir metil grubu içerir. (Oligosakkaritlerle bağ YAPAMAZ)
Fonksiyonları:
1.Dolasımda amonyak tasır
2.Glisin
Yan zincir olarak bir H iyonu tasır.
Optik olarak aktif olmayan tek aa’dir (Polarize ısık düzlemini çeviremez).
Fonksiyonları:
1.Kollajenin yapısında bulunur (Kollajenin yapısında her 3 aa’den biri glisindir).
2.AsetilCoA, Glutatyon, Hem, Porfirin ve Pürin sentezine katılır (Melanin sentezine KATILMAZ)
3.KC’de safra asit konjugasyonu ve detoksifikasyonunda kullanılır.
3.Dallı zincirli alifatik aminoasitler
1. Đzolösin (Yan zincirinde iki asimetrik karbon atomu tasıdığından dört izomeri vardır.)
2. Lösin
3. Valin
2.Aromatik non-polar aminoasitler (UV ısığı absorbe ederler)
1.Fenilalanin
Yan zincir olarak hidrofobik bir fenil halkası tasır.
Fonksiyonları:
1.UV ısığı absorbe ettiğinden spektrofotometrik olarak bir solusyondaki protein konsantrasyonunun
ölçümünde kullanılır.
2.Triptofan
Yan zincir olarak indol halkası tasır.
Fonksiyonları:
1.Melatonin, nikotinamid ve seratonin’in prekürsörüdür.
2.UV ısığı absorbe ettiğinden spektrofotometrik olarak bir solusyondaki protein konsantrasyonunun
ölçümünde kullanılır.
3.Kükürtlü non-polar aminoasitler
1.Metionin
Yan zincirinde kükürt bağlı bir metil grubu tasır.
Fonksiyonları:
1.Protein sentezini baslatır.
2.Transmetilasyon reaksiyonlarında S-adenozil metionin seklinde metil grubu vericisidir
3.Vücuttaki kükürt içeren bilesiklerin hemen hemen hepsinin kaynağıdır.
4.Ornitin ile birlikte spermin ve spermidin’in öncülüdür.
4.Đmino içeren non-polar aminoasitler
1.Prolin
Amino yerine imino grubu içerir.
Rotasyonu engelleyen rijit bir halka yapısı vardır. Bu nedenle polipeptid zincirlerinde katlanmayı zorlastırır.
Fonksiyonları:
1.Kollajenin yapısında bulunur.
2-Polar aminoasitler
1.Yüksüz polar aminoasitler
1.Aromatik polar aminoasitler
1.Tirozin
Fenilalaninden sentezlenir.
Yan zincir olarak fenolik hidroksil grubu tasır.
Fizyolojik pH’da aniyonize haldedir.
Fonksiyonları:
1.Melanin, katekolamin ve tiroksin’in öncülüdür.
2.UV ısığı absorbe ettiğinden spektrofotometrik olarak bir solusyondaki protein konsantrasyonunun
ölçümünde kullanılır.
2.Hidroksilli polar aminoasitler
1.Serin
Zayıf asidik OH grubu içerir.
Protein yapısında fosforlanan en önemli aa’dir.
Fosforile olan aa’ler (Proteinlerin fosforilasyonu sırasında fosfat alıcısı aa’ler)
1.Serin
2.Tirozin
3.Treonin
Fonksiyonları:
1.Birçok enzimin aktif bölgesini olusturur
2.Fosfo- ve glikoproteinlerdeki bağların yapısında bulunur.
2.Treonin
Yan zincirinde iki asimetrik karbon atomu tasıdığından dört izomeri vardır.
Fonksiyonları:
1.Fosfo- ve glikoproteinlerdeki bağların yapısında bulunur.
3.Kükürtlü polar aminoasitler
1.Sistein
Ancak metionin varlığında sentezlenebilir.
Yan zincirinde sülfidril (-SH) grubu tasır.
Fonksiyonları:
1.Bir çok enzimin aktif bölgesinde bulunur.
2.Keratinde bulunur.
3.Đki sistein’in -SH grupları okside olarak (disülfid (S-S) bağı olusturarak) sistin molekülü olusturur.
4.Taurin’in kaynağıdır (Safra tuzu olusumunda rol .................More Read....

Proteinler, çeşitli etkilerle denatüre olurlar. Bir proteinin denatürasyonu, molekülündeki yan bağların yıkılması ile polipeptit zincirin katlarının açılması, gelişigüzel kangallanım yapısına dönüşmesi, sonra yeni bir biçimde yeniden katlanması olayıdır.
Bir proteinin denatürasyonu, proteinin tersiyer yapısının bozulması, sekonder ve primer yapısının korunması biçiminde olursa reversibl (geri dönüşümlü)’dür. Denatüre olmuş bir proteinin tekrar eski haline dönmesine renatürasyon denir:
Bir proteinin denatürasyonu, proteinin tersiyer ve sekonder yapısının bozulması, yalnızca primer yapısının korunması biçiminde olursa irreversibl (geri dönüşümsüz)’dür.
Bir proteinin denatüre olmasıyla fiziksel ve kimyasal özelliklerinde değişmeler görülür. Proteinin çözünürlüğü çok azalır, biyolojik aktivitesi kaybolur.
Bir proteinin denatürasyonu, çoğu kez hidrojen bağlarını yıkan etkilerle olur. Bir proteinin denatürasyonuna neden olan etkiler şunlardır: Isı, X-ışını ve UV ışınlar, ultrason, uzun süreli çalkalamalar, tekrar tekrar dondurup eritmeler, asit etkisi, alkali etkisi, organik çözücülerin etkisi, derişik üre ve guanidin-HCl etkisi, salisilik asit gibi aromatik asitlerin etkisi, dodesil sülfat gibi deterjanların etkisi.
2) Proteinler, amfoter maddeler yani amfoter elektrolit veya amfolittirler; hem asit hem baz gibi davranma özellikleri vardır.
Bir protein molekülü, her protein için farklı ve karakteristik olan, proteindeki elektriksel yüke sahip R- gruplarının sayıları ve elektriksel yüklerinin çeşidi tarafından belirlenen ve izoelektrik nokta diye tanımlanan bir pH değerinde iyonlaşmış fakat dış ortama karşı elektriksel yönden nötral bir yapıdadır:
10
(H2N-⋅⋅⋅⋅⋅-COOH) ↔(H3N+-⋅⋅⋅⋅-COO−)
Bir protein molekülü, izoelektrik noktasından düşük pH ortamında pozitif yüklü katyon (H3N+-⋅⋅⋅⋅-COOH) şeklinde bulunur; izoelektrik noktasından yüksek pH ortamında ise negatif yüklü anyon (H2N-⋅⋅⋅⋅-COO−) şeklinde bulunur.
Proteinler, amfolit olma özellikleriyle ilgili olarak da çeşitli özelliklere sahiptirler:
a) Proteinlerin hem baz hem asit bağlama özellikleri vardır. Bir proteinin baz bağlama yeteneği, amino asit kalıntılarının R- yan zincirlerindeki asidik grupların sayısına bağlıdır; asit bağlama yeteneği de amino asit kalıntılarının R- yan zincirlerindeki bazik grupların sayısına bağlıdır.
b) Proteinlerin hem negatif iyon hem pozitif iyon bağlama özellikleri vardır. Proteinlere bağlanan birçok iyon suda çözünmez tuz oluşturur ve protein çöktürücü olarak etkilidirler.
Triklor asetik asit, pikrik asit, tungstik asit gibi çok kullanılan protein çöktürücülerinde asitlerin anyonu, katyonlaşmış proteinlerle birleşir.
Hg2+, Fe3+, Zn2+ gibi ağır metal katyonları anyonlaşmış proteinlerle birleşir ve protein çöktürücü olarak etki ederler.
Cu2+, Ni2+ gibi bazı ağır metal katyonları, geleneksel tuz oluşumu yerine proteinle koordinasyon kompleksleri oluştururlar.
c) Proteinlerin su bağlama ve bağlı suyu verme yetenekleri vardır. 1g protein, yaklaşık 0,3-0,5 g su bağlar.
Etanol, aseton, nötral tuzlar gibi çok hidrofil maddeler, bir proteinin bağladığı suyu çekerek protein çöktürücü olarak etki ederler.
d) Proteinler, elektriksel alanda farklı hızlarda göç ederler. Bu göç, izoelektrik noktalarından düşük pH’larda katoda; izoelektrik noktalarından yüksek pH’larda anodadır. Proteinlerin elektriksel alanda göçme hızı, net elektrik yüklerine ve ortamın pH değerine bağlıdır. Bir protein, elektriksel alanda, izoelektrik noktasına eşit pH ortamında her iki kutup tarafından eşit kuvvetlerle çekilir; hiç bir kutba göç etmez; hareketsiz kalır.
3) Proteinler, polipeptit zincirindeki peptit bağlarının su girişi ile yıkılması sonucu hidroliz olurlar. Proteinlerin kısmi hidrolizi ile proteozlar, peptonlar ve peptitler oluşur; tam hidrolizi ile amino asitler oluşur.
Proteinlerin hidrolizi, kaynatma, asit etkisi ve enzim etkisiyle olabilir. .................More Read....

GLOBAL DOCUMENT

AMINO ACID ANALYSIS

Amino acid analysis refers to the methodology used to determine the amino acid composition or content of proteins, peptides, and other pharmaceutical preparations. Proteins and peptides are macromolecules consisting of covalently bonded amino acid residues organized as a linear polymer. The sequence of the amino acids in a protein or peptide determines the properties of the molecule. Proteins are considered large molecules that commonly exist as folded structures with a specific conformation, while peptides are smaller and may consist of only a few amino acids. Amino acid analysis can be used to quantify protein and peptides, to determine the identity of proteins or peptides based on their amino acid composition, to support protein and peptide structure analysis, to evaluate fragmentation strategies for peptide mapping, and to detect atypical amino acids that might be present in a protein or peptide. It is necessary to hydrolyze a protein/peptide to its individual amino acid constituents before amino acid analysis. Following protein/peptide hydrolysis, the amino acid analysis procedure can be the same as that practiced for free amino acids in other pharmaceutical preparations. The amino acid constituents of the test sample are typically derivatized for analysis.

Apparatus

Methods used for amino acid analysis are usually based on a chromatographic separation of the amino acids present in the test sample. Current techniques take advantage of the automated chromatographic instrumentation designed for analytical methodologies. An amino acid analysis instrument will typically be a low-pressure or high-pressure liquid chromatograph capable of generating mobile phase gradients that separate the amino acid analytes on a chromatographic column. The instrument must have postcolumn derivatization2

capability, unless the sample is analyzed using precolumn derivatization. The detector is usually an ultraviolet-visible or fluorescence detector depending on the derivatization method used. A recording device (e.g., integrator) is used for transforming the analog signal from the detector and for quantitation. It is preferred that instrumentation be dedicated particularly for amino acid analysis.

General Precautions

Background contamination is always a concern for the analyst in performing amino acid analysis. High purity reagents are necessary (e.g., low purity hydrochloric acid can contribute to glycine contamination). Analytical reagents are changed routinely every few weeks using only high-pressure liquid chromatography (HPLC) grade solvents. Potential microbial contamination and foreign material that might be present in the solvents are reduced by filtering solvents before use, keeping solvent reservoirs covered, and not placing amino acid analysis instrumentation in direct sunlight.

Laboratory practices can determine the quality of the amino acid analysis. Place the instrumentation in a low traffic area of the laboratory. Keep the laboratory clean. Clean and calibrate pipets according to a maintenance schedule. Keep pipet tips in a covered box; the analysts may not handle pipet tips with their hands. The analysts may wear powder-free latex or equivalent gloves. Limit the number of times a test sample vial is opened and closed because dust can contribute to elevated levels of glycine, serine, and alanine.

A well-maintained instrument is necessary for acceptable amino acid analysis results. If the instrument is used on a routine basis, it is to be checked daily for leaks, detector and lamp stability, and the ability of the column to maintain resolution of the individual amino acids. Clean or replace all instrument filters and other maintenance items on a routine schedule.

Reference Standard Material

Acceptable amino acid standards are commercially available for amino acid analysis and typically consist of an aqueous mixture of amino acids. When 3

determining amino acid composition, protein or peptide standards are analyzed with the test material as a control to demonstrate the integrity of the entire procedure. Highly purified bovine serum albumin has been used as a protein standard for this purpose.

Calibration of Instrumentation

Calibration of amino acid analysis instrumentation typically involves analyzing the amino acid standard, which consists of a mixture of amino acids at a number of concentrations, to determine the response factor and range of analysis for each amino acid. The concentration of each amino acid in the standard is known. In the calibration procedure, the analyst dilutes the amino acid standard to several different analyte levels within the expected linear range .................More Read....