Tiểu Luận Sinh tổng hợp Protein

†Đặt vấn đề:
Các protein có hoạt tính sinh học đang ngày càng được sử dụng rộng rãi để làm thuốc như các hormon, enzym .trước đây nguồn nguyên liệu để sản xuất các loại protein này chủ yếu là chiết từ các bộ phận của động vật. Tuy nhiên do nhu cầu ngày càng cao trong khi nguồn cung từ động vật rất hạn chế, giá thành lại đắt nên việc tổng hợp protein được đặt ra một cách cấp thiết.
Trong những thập niên gần đây, với những bước tiến lớn trong công nghệ sinh học phân tử việc tổng hợp protein không còn khó khăn như trước nhờ phương pháp tổng hợp sinh học. Mặc dù một số protein có thể tổng hợp bằng con đường hoá học song phương pháp tổng hợp sinh học thể hiện tính tối ưu và thực tiễn cao. Thực tế hiện nay phương pháp này đã được áp dụng rộng rãi không những để tổng hợp một số loại protein làm thuốc như insulin, growht,hormon .mà còn để tổng hợp rất nhiều hợp chất khác mà nguồn nguyên liệu hạn chế hoặc con đường tổng hợp hoá học gặp khó khăn.

I. PROTEIN.
1. Khái niệm: protêin là một nhóm các hợp chất đại phân tử sinh học ,cùng với polysacchaide, lipid và nuclêic acid ,tạo nên các hợp phần chủ yếu của cơ thể sống .protein là cơ sở vật chất của sự sống.Cấu tạo từ 4 nguyên tố chính là C,O,N,H ngoài ra còn có các nhóm photphat.
2. Cấu tạo hóa học.
+ Protein là 1 đại phân tử, cấu tạo đa phân do nhiều đơn phân axit amin (aa) hợp thành.
+ có 20 loại đơn phân aa
Công thức chung:
Các amino acid liên kết vơi nhau bằng chuỗi liên kết peptide.
Liên kết peptit được tạo thành do nhóm cacboxyl (-CO-) của aa này nối với nhóm amin (-NH-) của aa kế cận, đồng thời giải phóng 1 H2O
Protein có thể gồm 1 hay nhiều chuỗi polypeptit cùng loại hay khác loại.
Tính đặc thù và đa dạng của Protein được thể hiện ở:
- Số lượng axit amin
- Thành phần và trình tự sắp xếp các amino acid trong chuỗi polypeptit
- Cấu trúc không gian của protein.
3. Cấu trúc không gian của protein: 4 bậc


Cấu trúc bậc một: Các axit amin nối với nhau bởi liên kết peptit hình thành nên chuỗi polypeptide. Đầu mạch polypeptide là nhóm amin của axit amin thứ nhất và cuối mạch là nhóm carboxyl của axit amin cuối cùng. Cấu trúc bậc một của protein thực chất là trình tự sắp xếp của các axit amin trên chuỗi polypeptide. Cấu trúc bậc một của protein có vai trò tối quan trọng vì trình tự các axit amin trên chuỗi polypeptide sẽ thể hiện tương tác giữa các phần trong chuỗi polypeptide, từ đó tạo nên hình dạng lập thể của protein và do đó quyết định tính chất cũng như vai trò của protein. Sự sai lệch trong trình tự sắp xếp của các axit amin có thể dẫn đến sự biến đổi cấu trúc và tính chất của protein.
Cấu trúc bậc hai: là sự sắp xếp đều đặn các chuỗi polypeptide trong không gian. Chuỗi polypeptide thường không ở dạng thẳng mà xoắn lại tạo nên cấu trúc xoắn α và cấu trúc nếp gấp β, được cố định bởi các liên kết hyđro giữa những axit amin ở gần nhau. Các protein sợi như keratin, collagen . (có trong lông, tóc, móng, sừng)gồm nhiều xoắn α, trong khi các protein cầu có nhiều nếp gấp β hơn.