Hoofdstuk 11

Hoofdstuk 11 Verbeter de wereld, begin bij een eiwit

11.1

Eiwitten ontstaan aan ribosomen maar hebben nog niet hun definitieve vorm.

Enzymen koppelen dan nog koolhydraten/ vetmoleculen aan de peptideketen. Ook kunnen enzymen een deel van aminuzuurketen afknippen of ketens aan elkaar koppelen. (bijv. Insuline) Enzymen die deze veranderingen aanbrengen bevinden zich in: cytoplasma, ER, Golgi en op de plaats waar eiwit functie gaat vervullen.

Eiwitten die aan vrije ribosomen ontstaan, komen in het grondplasma. Bij een membraanreceptor kan het eiwit door het membraan heen.

Eiwitten die aan ER-gebonden ribosomen ontstaan, passeren het membraan van ER en bewegen zich voort langs die membraan. Onderweg over de membranen van ER en Golgi krijgt het eiwit de juiste samenstelling/structuur.

Eiwitten die worden afgescheiden verzamelen zich in blaasjes voor exocytose. Eiwitten die onderdeel gaan vormen van het celmembraan, komen door fusie met andere membranen bij celcompartimenten: golgi, mitochondrien, chloroplasten.

Celcompartimenten worden omgeven door een membraan met eigen specifieke receptoren, zo krijgen ze eigen samenstelling en functie.

Een eiwit bestaat uit een keten aminozuren. Soort, aantal en volgorde bepalen de primaire structuur. Een eiwit kan uit subunits bestaan: lange polypeptideketens van 10-1000 aminozuren.

11.2

Eiwit als bouwstof zit in: membranen, als onderdeel van celskelet en in haren. Een voorbeeld: keratine. Het bestaat uit lange eiwitdraden (langgerekte eiwitmoleculen) die dwars door de cellen lopen, van celmembraan naar celmembraan. Als de cellen afsterven en uitdrogen, komen de draden op elkaar te liggen en verbinden zich met elkaar.

Grote rekbaarheid van haar komt omdat keratinemoleculen spiraalvormig zijn. Spiraal is een veelvoorkomende ruimtelijke vorm, secundaire structuur. Stabiel door waterstofbruggen.

Door haar nat te maken en te verwarmen, worden de waterstofbruggen verbroken. Na afkoeling ontstaan er dan andere bruggen, maar het aantal bindingen is minder.

11.3

Eiwitten met een katalysefunctie heten enzymen. Bij katalyse wordt een enzym aan het substraat gebonden. Enzymmoleculen hebben een specifieke hechtingsplaats voor substraatmoleculen, de ‘active site’ . Enzym bindt zich aan het substraat en de waterstofbruggen zorgen voor stabilisatie van chemische overgangstoestand. Door zure en basische invloed destabiliseert een binding en wordt vervolgens door hydrolyse gesplitst.

Hormonen beïnvloeden de productiesnelheden van enzymen. Het lichaam kan door een kleine chemische verandering de niet-actieve enzymen activeren, dat is handig als een snelle reactie nodig is. Bijv., bloedstolling.

In de cel zijn kleine concentraties van stoffen aanwezig, anders negatieve invloed op pH of osmotische waarde van de cel. Hoge concentratie remt de werking van het enzym dat aan eigen productie bijdraagt. Dus negatieve terugkoppeling zorgt voor lage concentraties. Door inhibitoren (blokkeringseiwitten) worden de enzymen tijdenlijk uitgeschakeld. (dat is de werking van pijnstillers en gifstoffen)

11.4

Bij de recombinant-DNA-techniek nemen de bacterien het DNA op en brengen het tot expressie (het maken van eiwit). De bacterien kunnen niet altijd het DNA lezen, maar ze scheiden het enzym in voldoende hoeveelheden uit.

Virussen dringen de cel binnen door aan specifieke receptoren op het celmembraan te hechten. Het AIDS-virus heeft eiwitten die zich hechten aan receptoren die vooral voorkomen op de T-lymfocyten van het afweersysteem.

Om virusvermeerdering te stoppen: 1) het medicijn verpakken in liposomen (kleine membraanbolletjes), de cel neemt deze makkelijker op. 2) medicijn ontwikkelen om alleen de geinfecteerde cellen te treffen

Het AIDS-virus bindt zich aan de receptoren van de gastheercel met het eiwit grp120 (glycoproteine, 120 u). Na binding wordt een ander viruseiwit, gp41, geactiveerd om membraantransfusie tot stand te brengen.

Door een ander virus van hechtingseiwit te ontdoen en andere receptoren te plaatsen, krijg je een gemodificeerd virus dat zich hecht aan T cellen met resten van gp120/gp41. Zo valt het virus alleen HIV-geinfecteerde cellen aan, percentage neemt exponentioneel af.