معلومة

هل هناك تفاعل كيميائي يمنع اثنين من السيستين بالتفاعل مع جزيء ثالث؟

هل هناك تفاعل كيميائي يمنع اثنين من السيستين بالتفاعل مع جزيء ثالث؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

الفكرة هي منع السيستين حتى لا يتفاعلوا في المستقبل. نحتاج إلى رد الفعل لإزالة مجموعات -SH من السيستين ، أو تعديلها.

من المهم أيضًا أن التفاعل لا ينبغي أن يصنع رابطًا متقاطعًا بين السيستين.

لشرح حافزي بإيجاز: أنا طالب دكتوراه وأقوم بتجارب الملقاط البصري. يمكننا حمل خرزتين ميكرومتر ومعالجتهما في فخين بصريين. لدينا عملية لربط بروتين واحد باستخدام رابطين من الحمض النووي للخرزتين. أحتاج إلى منع اثنين من السيستين الثلاثة في جهاز التشذيب الخاص بي لربط البروتين بكلتا الخرزتين بشكل صحيح.


مكتبات كيميائية اندماجية مشفرة بالعاثية تعتمد على الببتيدات ثنائية الحلقات

نحن هنا نصف استراتيجية الملتهمة لاختيار الروابط القائمة على الببتيدات ثنائية الحلقات أو الخطية المرتبطة تساهميًا بنواة عضوية. لقد صممنا ذخيرة الببتيد مع ثلاث بقايا من السيستين التفاعلي ، كل منها متباعدة عن طريق العديد من بقايا الأحماض الأمينية العشوائية ، وقمنا بدمج الذخيرة في جين فج -3 بروتين. أدى الاقتران مع البنزين ثلاثي (بروموميثيل) عبر السيستين التفاعلي إلى توليد ذخيرة من اتحادات الببتيد مع حلقتين من الببتيد مثبتتين في قلب ميسيتيلين. أسفرت اختيارات التقارب التكرارية عن العديد من مثبطات الإنزيم بعد مزيد من الطفرات والاختيار ، وتمكنا من تصنيع مثبط للرصاص كيميائيًا (PK15 كأنا = 1.5 نانومتر) خاص بالبلازما البشرية كاليكريين التي قاطعت بكفاءة مسار التخثر الجوهري في البلازما البشرية التي تم اختبارها خارج الجسم الحي. يوفر هذا النهج وسيلة قوية لتوليد واختيار الدراجات الكبيرة ثنائية الحلقات (أو إذا كانت مشقوقة ، مشتقات خطية منها) حيث تتأهب الروابط في واجهة الأدوية والبيولوجيا الجزيئية الصغيرة.


الفصل 2 الكيمياء تصبح حية (TB)

أي مما يلي ضروري للتوصيل السليم للنبضات العصبية؟

عادة ما يكون الفسفوليبيد ________.

أ) قطبي جزئيًا وغير قطبي جزئيًا
ب) غير قطبية تماما
ج) قطبي تمامًا
د) لا قطبي ولا غير قطبي

بشكل عام ، فئة الدهون التي نشير إليها بالزيوت لها ________.

أ) درجة عالية من الروابط غير المشبعة
ب) درجة عالية من السندات المشبعة
ج) نسبة عالية من الماء
د) سلاسل الأحماض الدهنية الطويلة

يتم ترميز المعلومات الجينية في الحمض النووي بواسطة ________.

أ) تسلسل النيوكليوتيدات
ب) التغيير المنتظم في جزيئات السكر والفوسفات
ج) ترتيب الهستونات
د) الهيكل ثلاثي الأبعاد للحلزون المزدوج

أي مما يلي لا ينطبق على البروتينات؟

أ) قد يتم تغيير طبيعتها أو تخثرها بالحرارة أو الحموضة.
ب) يبدو أنها الناقلات الجزيئية للمعلومات الوراثية المشفرة.
ج) تعتمد وظيفتها على الشكل ثلاثي الأبعاد.
د) تسمى بعض الأنواع بالإنزيمات.

البروتين الوحيد الأكثر وفرة في الجسم هو ________.

أ) الجلوكوز
ب) الهيموجلوبين
ج) DNA
د) الكولاجين

يتم تخزين الكربوهيدرات في الكبد والعضلات على شكل ________.

أ) الكوليسترول
ب) الدهون الثلاثية
ج) الجليكوجين
د) الجلوكوز

أ) أيونات المعادن
ب) الانزيمات التي تعمل معا
ج) إنزيمين يؤديان نفس الوظيفة
د) الجزيئات العضوية المشتقة من الفيتامينات

تتأثر سرعة أو معدل التفاعل الكيميائي بكل ما يلي باستثناء ________.

أ) تركيز المواد المتفاعلة
ب) وجود محفزات أو إنزيمات
ج) درجة الحرارة
د) وجود أو عدم وجود الكربون

عادة ما يرتبط التفاعل الكيميائي الذي تنكسر فيه الروابط بـ ________.

أ) تكوين جزيء أكبر
ب) تركيب
ج) استهلاك الطاقة
د) إطلاق الطاقة

الأملاح دائما ________.

أ) المركبات الأيونية
ب) المركبات التساهمية المزدوجة
ج) الهيدروجين المستعبدين
د) المركبات التساهمية المفردة

تمثل الأرقام المدرجة مستويات الطاقة الأول والثاني والثالث على التوالي. على هذا الأساس ، أي مما يلي ذرة غير مستقرة أو متفاعلة؟

أ) 2 ، 8 ، 8
ب) 2 ، 8 ، 1
ج) 2
د) 2 ، 8

أفضل وصف للحل الذي يحتوي على الرقم الهيدروجيني 2 هو ________.

أساسي
ب) قليل الحمضية
ج) محايد
د) الحمضية

أي مما يلي هو الأيون الموجب الرئيسي خارج الخلايا؟

أ) النيتروجين
ب) الهيدروجين
ج) البوتاسيوم
د) الصوديوم

أي مما يلي يمكن اعتباره جزيءًا عضويًا؟

أ) هيدروكسيد الصوديوم
ب) H2O
ج) كلوريد الصوديوم
د) CH4

سلسلة من 25 من الأحماض الأمينية تسمى ________.

أ) عديد ببتيد
ب) النوكليوتيدات
ج) النشا
د) البروتين

سلسلة طويلة من السكريات البسيطة ستكون ________.

أ) عديد السكاريد
ب) البروتين
ج) أحادي السكاريد
د) الحمض النووي

يشار إلى لف العمود الفقري لسلسلة البروتين في حلزون ألفا باسم ________.

أ) الهيكل الثانوي
ب) الهيكل الثالث
ج) الهيكل الأساسي
د) الهيكل الرباعي

يتم بناء الكربوهيدرات والبروتينات من اللبنات الأساسية الخاصة بهم بواسطة ________.

أ) إزالة جزيء الماء بين كل وحدتين
ب) إزالة ذرة نيتروجين بين كل وحدتين
ج) إضافة ذرة كربون بين كل وحدتين
د) إضافة جزيء ماء بين كل وحدتين

أي بيان عن الإنزيمات خاطئ؟

أ) الإنزيمات عبارة عن محفزات عضوية.
ب) قد تتلف الإنزيمات بسبب ارتفاع درجة الحرارة.
ج) تتكون الإنزيمات في الغالب من البروتين.
د) ترفع الإنزيمات طاقة التنشيط اللازمة لبدء التفاعل.

قد تعمل العديد من بروتينات البلازما كـ _________.

أ) حويصلات نقل الأكسجين
ب) البروتينات الهيكلية
ج) المخازن المؤقتة
د) الأجسام المضادة

أي مما يلي يُعد صحيحًا فيما يتعلق بتركيز الحلول؟

أ) حلول النسبة المئوية هي أجزاء لكل 1000 جزء.
ب) لحساب المولارية ، يجب أن يعرف المرء العدد الذري للمذاب.
ج) لحساب المولارية ، يجب أن يعرف المرء الوزن الذري للمذيب.
د) المولارية هي مول واحد من المذاب لكل 1000 مل من المحلول.

حدد البيان الصحيح عن الخلطات.

أ) تحتوي المحاليل على جزيئات تترسب في الوقت المناسب.
ب) المعلقات عبارة عن مخاليط متجانسة من مكونين أو أكثر.
ج) يمكن أن تتغير المعلقات بشكل عكسي من سائل إلى صلب.
د) يحتوي المحلول على مذيب بكميات كبيرة ومذاب بكميات أقل.

أ) حامض ضعيف
ب) أيون بيكربونات
ج) منتشر في الكبد
د) مانح بروتون

حدد التفاعلات التي ستكون عادةً لا رجوع عنها فيما يتعلق بالتوازن الكيميائي في الأنظمة الحية.

أ) ADP + Pi لصنع ATP
ب) ترتبط جزيئات الجلوكوز لتكوين الجليكوجين
ج) الجلوكوز إلى CO2 & amp H2O
د) H2O + CO2 لصنع H2CO3

في تفاعلات الأكسدة والاختزال ________.

أ) يحدث كل من التحلل وتبادل الإلكترون
ب) يتأكسد متقبل الإلكترون
ج) يتم تقليل المتبرع بالإلكترون
د) يمكن عكس التفاعل بسهولة دائمًا

البروتينات الليفية ________.

أ) مستقرة للغاية وغير قابلة للذوبان في الماء
ب) نادرا ما تظهر البنية الثانوية
ج) محفزات خلوية
د) عادة ما تسمى الإنزيمات

لا يستخدم جزيء ATP في ___________.

أ) أصباغ
ب) العمل الكيميائي
ج) النقل
د) العمل الميكانيكي

حدد العبارة الصحيحة فيما يتعلق بالأحماض النووية.

أ) توجد ثلاثة أشكال: DNA و RNA و tDNA.
ب) الحمض النووي هو جزيء طويل مزدوج الشريطة يتكون من قواعد A و T و G و C.
ج) الحمض النووي الريبي عبارة عن جزيء طويل أحادي الخيط يتكون من القواعد A و T و G و C.
D) يعتبر TDNA عبدًا جزيئيًا للحمض النووي.

أ) فرك الكحول
ب) السيتوبلازم
ج) الدم
د) المياه المالحة

حدد العبارة الصحيحة حول النظائر.

أ) نظائر نفس العنصر لها نفس العدد الذري لكنها تختلف في كتلتها الذرية.
ب) جميع نظائر العنصر مشعة.
ج) توجد النظائر فقط في العناصر الثقيلة.
د) جميع نظائر عنصر ما لها نفس عدد النيوترونات.

العناصر الأربعة التي تشكل حوالي 96٪ من مادة الجسم هي ________.

أ) الكربون والأكسجين والفوسفور والكالسيوم
ب) النيتروجين والهيدروجين والكالسيوم والصوديوم
ج) الكربون والأكسجين والهيدروجين والنيتروجين
د) الصوديوم والبوتاسيوم والهيدروجين والأكسجين

مثال على الإنزيم هو ________.

أ) الحديد
ب) الزنك
ج) الريبوفلافين (فيتامين ب 2)
د) النحاس

________ قابل للذوبان في الدهون ، ينتج في الجلد عند التعرض للأشعة فوق البنفسجية ، وهو ضروري لنمو العظام وعملها بشكل طبيعي.

أ) فيتامين ك
ب) فيتامين أ
ج) الكورتيزول
د) فيتامين د

في السائل XYZ ، تلاحظ أن الضوء يتناثر أثناء مروره. لا يوجد أي رواسب في قاع الدورق ، على الرغم من أنه ظل جالسًا لعدة أيام. يجب أن يكون هذا السائل ________.

أ) الإيقاف
ب) الخليط
ج) الغروانية
د) الحل

يحتوي Atom X على سبعة عشر بروتونًا. كم عدد الإلكترونات في غلاف التكافؤ؟

إذا احتوت الذرة على بروتونين ، فستكون ________.

أ) لها ثلاثة إلكترونات
ب) لها تكافؤ 0
ج) تكون مستقرة جدا
د) تكون نشطة كيميائيا

إذا كان العدد الذري للذرة X هو 74 ، فسيكون لها ________.

أ) 74 بروتون وتقريبًا نفس عدد النيوترونات
ب) 37 إلكتروناً
ج) 74 بروتون ولا نيوترونات
د) 37 بروتون و 37 نيوترون

الصيغة C6H12O6 تعني ________.

أ) هناك 6 ذرات كالسيوم و 12 هيدروجين و 6 ذرات أكسجين
ب) الوزن الجزيئي 24
ج) هناك 12 ذرة هيدروجين و 6 كربون و 6 ذرات أكسجين
د) المادة غروانية

مثالان جيدان على الغروانية هو Jell-O® أو ________.

أ) الدم
ب) البول
ج) أظافر القدم
د) العصارة الخلوية

قد تحتوي الذرة ذات التكافؤ 3 على إجمالي ________ إلكترونات.

يمكن أن تكون الذرة التي تحتوي على إلكترونات ________ أنيونًا عند ارتباطها أيونيًا.

الرمز الكيميائي O = O يعني ________.

أ) صفر يساوي صفرًا
ب) كلتا الذرتين مترابطتان وليس لهما إلكترونات في المدار الخارجي
ج) الذرات مزدوجة الترابط
د) هذه رابطة أيونية مع إلكترونين مشتركين

أ) جزيء عضوي
ب) نوع من السند
ج) جزيء قطبي
د) نوع من التفاعل

أ) هذا جزيء غير عضوي
ب) يوجد كربون واحد وأربع ذرات هيدروجين
ج) كان هذا متورطًا في تفاعل الأكسدة والاختزال
د) هناك أربع ذرات كربون وأربع ذرات هيدروجين

إن اتحاد الأحماض الأمينية معًا لصنع الببتيد هو مثال جيد على تفاعل ________.

أ) قابل للعكس
ب) التحلل
ج) التوليف
د) الصرف

________ لا يعتبر عاملاً في التأثير على رد الفعل.

أ) التركيز
ب) درجة الحرارة
ج) الوقت
د) حجم الجسيمات

أي مما يلي ليس منحل بالكهرباء؟

أ) Ca2CO3
ب) هيدروكسيد الصوديوم
ج) H2O
د) حمض الهيدروكلوريك

يحتوي دم الإنسان على درجة حموضة ________.

أ) 6.80-7.00
ب) 7.35-7.45
ج) 8.35-8.55
د) 7.70-8.00

__________ هو معدن ثقيل يوجد عادة في الجسم.

قائد
ب) الزئبق
ج) الحديد
د) الزرنيخ

أ) الدهون الثلاثية
ب) عديد السكاريد
ج) السكاريد
د) أحادي السكاريد

الدهون المحايدة لها ________ نسبة من الأحماض الدهنية إلى الجلسرين.

في جزيء DNA ، يخدم الفوسفات ________.

أ) ربط السكريات بقواعدها
ب) على شكل نيوكليوتيدات
ج) كرمز
د) لتثبيت العمود الفقري الجزيئي معًا

تحتوي معظم البروتينات الليفية في الجسم على كل هذه العناصر باستثناء:

أ) الكولاجين
ب) الكيراتين
ج) إلين
د) الإيلاستين

بروتينات الصدمة الحرارية (hsp) هي نوع من البروتين يسمى ________.

أ) إيكوسانويدات
ب) الإنزيمات المساعدة
ج) المرافقون
د) العوامل المساعدة

غالبًا ما تربط الروابط _________ أجزاء مختلفة من الجزيء في شكل محدد ثلاثي الأبعاد.

أ) الهيدروجين
ب) الأكسجين
ج) الأحماض الأمينية
د) الكربون

اختر العبارة الخاطئة أو غير الصحيحة.

أ) تمتص تفاعلات Endergonic طاقة أكثر مما تطلقها.
ب) من السمات الرئيسية لعملية التمثيل الغذائي في الجسم الاستخدام الحصري تقريبًا لتفاعلات الطاقة المفرطة من قبل الجسم.
ج) في التفاعلات الكيميائية ، يتطلب كسر الروابط القديمة طاقة وتكوين روابط جديدة يطلق طاقة.
د) تطلق التفاعلات الطاردة طاقة أكثر مما تمتصه.

أي مما يلي لا يمثل دور المرافق الجزيئية؟

أ) تعزيز تفكك البروتينات التالفة أو المشوهة
ب) منع الطي العرضي أو المبكر أو غير الصحيح لسلاسل البولي ببتيد
ج) تساعد في عملية الطي والربط المرغوبة للببتيدات المتعددة
د) تساعد على نقل البروتينات وبعض الأيونات المعدنية عبر أغشية الخلايا
هـ) العمل كمحفز بيولوجي

أي من العبارات التالية غير صحيح؟

أ) تتحرك الجسيمات الأكبر بشكل أسرع من الجزيئات الأصغر وبالتالي تتصادم بشكل متكرر أكثر وبقوة أكبر.
ب) تستمر التفاعلات الكيميائية بسرعة أكبر عند درجات حرارة أعلى.
ج) تتقدم التفاعلات الكيميائية بمعدل أسرع عندما تكون الجسيمات المتفاعلة موجودة بأعداد أكبر.
د) تزيد المحفزات من معدل التفاعلات الكيميائية.

ما أنواع البروتينات المهمة جدًا لوظيفة الخلية في جميع أنواع الظروف المجهدة؟

أ) البروتينات التحفيزية
ب) البروتينات الهيكلية
ج) المرافقون الجزيئية
د) البروتينات المنظمة

ما هي خاصية الماء التي تظهر عندما نتعرق؟

أ) التفاعلية
ب) توسيد
ج) ارتفاع درجة حرارة التبخير
د) خصائص المذيبات القطبية
ه) سعة حرارية عالية


1.2 نظرة عامة على كيمياء السيستين

إن فهم نوع ومستوى المؤكسد مهم أيضًا في كيمياء الأكسدة والاختزال للسيستين. تحدث بعض oxPs من السيستين عند المستويات القاعدية من المؤكسدات ، مما يشير إلى أن التعديل التأكسدي لبعض السيستين متوقع ، وربما يلعب دورًا تنظيميًا أساسيًا في الخلايا السليمة. ومع ذلك ، تزداد هذه التعديلات المؤكسدة في العدد والنوع أثناء الإجهاد التأكسدي. في مثل هذه الأحداث ، قد يؤدي تدفق ROS و / أو RNS و / أو RSS إلى تعديلات السيستين التي تضر بالخلية. يعد فهم ملفات oxPTM المختلفة التي تحدث في الحالات الصحية والمريضة لدى البشر أحد الأسباب التي تجعل تحديد خصائص كيمياء السيستين أمرًا مهمًا ، ولكن تنظيم الأكسدة والاختزال مهم في مجموعة متنوعة من الأنواع. أكثر حالات أكسدة السيستين صلة بيولوجيًا موضحة في الشكل 1. العديد من حالات أكسدة السيستين هذه متورطة في شكل من أشكال التنظيم القائم على الأكسدة والاختزال في البروتينات. 18-20 تم تحديد العديد من أنماط تنظيم الأكسدة والاختزال للسيستين التي تؤثر على تحويل الإشارة ، غالبًا عن طريق التغييرات الهيكلية التي تؤثر على النشاط الأنزيمي. على سبيل المثال ، يتأثر نشاط بروتين التيروزين فوسفاتيز ، وإشارات 3،21 EGFR ، و 22،23 ونشاط ثيوردوكسين 24،25 بأكسدة السيستين. من المهم أيضًا ملاحظة أن oxPTMs في السيستين يمكن أن تكون معطلة (على سبيل المثال انخفاض الاستقرار الهيكلي ونشاط M. tyrosine phosphatase A عند S-nitrosylation لسيستين غير حفزي) ، 26 تنشيطًا (مثل التنشيط التأكسدي لعامل النسخ OxyR في E. coli عن طريق تكوين ثاني كبريتيد) ، 27،28 أو جزء من دورة تحفيزية عادية (على سبيل المثال ، يتميز الموقع النشط للثيوردوكسينات بالتحويل البيني للثيول وثنائي الكبريتيد في الموقع النشط). 24،29،30

يعد تحديد مواقع أكسدة السيستين أمرًا مهمًا لفهم هذه الوظائف وتحقيق هذا الهدف يمثل تحديًا كبيرًا. على سبيل المثال ، استخدمت العديد من الدراسات المبكرة مصادر خارجية من المؤكسدات أو أجريت تجارب على البروتينات المنقاة والتي قد لا تمثل بشكل كامل عملية الأكسدة في الجسم الحي. لدراسة أكسدة البروتين في الخلايا ، يمكن أن يحدث رسم خرائط لبروتين السيستين من خلال طرق غير مباشرة أو مباشرة. تتضمن الطرق غير المباشرة عمومًا تحويل تعديل الاهتمام إلى مجموعة قابلة للاكتشاف ، مثل مجموعة مصنفة بالبيوتين أو حامل الفلور. غالبًا ما تتطلب هذه الطرق إخفاء تفاعل جميع السيستين الأخرى (على سبيل المثال عن طريق الألكلة) ، متبوعًا بالاختزال الانتقائي ووضع العلامات على السيستين الذي يحمل oxP TM محل الاهتمام. في المقابل ، تتميز الطرق المباشرة للكشف عن كيمياء oxPTMS التي تكون انتقائية للغاية لتعديل الفائدة ، وربط مجموعة المراسلين مباشرة إلى السيستين المعدل (وليس هناك بقايا أخرى). تعتبر الطرق المباشرة جذابة لأنها ، من حيث المبدأ ، يمكن تطبيقها على الخلايا الحية. ستتم مناقشة العديد من هذه الطرق في الأقسام التالية لكل نوع من أنواع cysteine ​​oxPTM.


شكر وتقدير

نشكر Y. Ichinose ، منظمة المستشفيات الوطنية ، مركز كيوشو للسرطان (فوكوكا ، اليابان) على التكرم بتوفير خلايا PC-9. نشكر أيضًا M. Fujita ، جامعة كيوشو (فوكوكا ، اليابان) على التفضل بتوفير خلايا HEK293. تم دعم هذا العمل من خلال منحة مساعدة للبحث العلمي في المجالات المبتكرة "كيمياء النظم الحيوية متعددة الجزيئات المزدحمة" (JSPS KAKENHI Grant No. JP17H06349) ومشروع المنصة لدعم اكتشاف الأدوية وأبحاث علوم الحياة (أساس دعم اكتشاف الأدوية المبتكرة و Life Science Research (BINDS)) من AMED تحت رقم المنحة JP18am0101091. أ. يعرب عن تقديره لمؤسسة تاكيدا للعلوم لدعمها المالي. ن. يقر منحة المساعدة للعلماء الشباب B (JSPS KAKENHI Grant No. JP17K15483) لدعمها المالي. يقر إتش إف بزمالات أبحاث JSPS للعلماء الشباب. آي تي ​​بي إم مدعوم من قبل مبادرة مركز الأبحاث العالمي الأول ، اليابان. ك. يقر المنحة في المعونة للبحث العلمي في المجالات المبتكرة (JSPS KAKENHI Grant No. JP15H05955).


تحدث مقاومة الأدوية عندما تمارس الأدوية ضغط الاختيار التطوري على عوامل المرض. ستبقى مسببات الأمراض والخلايا السرطانية ذات آليات الدفاع الأيضي أو الطفرات في البروتينات المستهدفة للعقاقير على قيد الحياة من العلاجات وتتضاعف ، حتى تصبح النوع السائد. يتطلب التصميم العقلاني للعلاجات الجديدة والأكثر فعالية فهماً مفصلاً لآليات المقاومة هذه.

محاربة السل: السكون عبر كينازات الاستشعار في السل الفطري

المجال الحسي GAF لمستشعر كيناز عبر الغشاء في بكتيريا السل. يصور شكل الكرة والعصا الأصفر / الأحمر العامل المساعد للهيم في المجال ، والذي يربط الغازات (O2 ، NO ، CO) ، مما يسمح للبكتيريا باكتشاف دفاعات الجهاز المناعي ، وإذا لزم الأمر ، الدخول في حالة نائمة ومقاومة للأدوية.

السل الفطري (MTB) ، البكتيريا المسببة لمرض السل ، تصيب بشكل خفي ما يصل إلى ثلث سكان العالم ، مما يؤدي إلى تسعة ملايين حالة جديدة من المرض النشط و 1.5 مليون حالة وفاة كل عام.

السبب الرئيسي للصعوبة في علاج واستئصال MTB هو أنه يحتوي على نظام تنظيمي مكون من عنصرين للكشف عن استجابة الجهاز المناعي - على وجه التحديد التفاعل مع انبعاث أكسيد النيتريك وأول أكسيد الكربون بواسطة البلاعم ونقص الأكسجين (نقص الأكسجة) الذي يحدث عند المناعة تغلق الخلايا الغزاة في الأورام الحبيبية. في ظل هذه الظروف ، تتحول MTB إلى حالة استقلابية نائمة ، مما يجعلها أقل عرضة بكثير للعقاقير.

يقوم علماء القسم بتوصيف نظام إشارات MTB من أجل إيجاد مثبطات ضد الحالة الكامنة للبكتيريا. أعادوا في المختبر تشكيل مستشعرين مختلفين للكيناز عبر الغشاء لدراسة كيفية ربطهما للغازات المختلفة قبل إرسال إشارة إلى بروتين ثانٍ داخل البكتيريا ، والذي ينشط الجينات التي تضعه في حالة السبات.

يولد الباحثون مستشعرات متحولة لتحليل أدوار المخلفات المحددة وأيضًا دراسة الاختلافات في التنشيط وتفضيلات الترابط الخاصة بجهازي الاستشعار.

يساعد هذا البحث في تحديد الآلية التي يتم من خلالها تفسير هوية الغاز على أنها إشارة سكون خارج (O2) أو on- (NO ، CO). ستوجه هذه المعرفة البحث عن مثبطات المستشعرات التي تقصر نظام الإسبات في MTB بحيث يظل في شكل نشط ويمكن معالجته بسهولة بالمضادات الحيوية.

مكافحة المكورات العنقودية: مسببات الأمراض المقاومة للأدوية المتعددة عن طريق مثيلة الرنا الريباسي

تعمل العديد من المضادات الحيوية من خلال الارتباط بموقع رئيسي على ريبوسوم البكتيريا ، مما يمنع هذه الآلية الخلوية من تكوين روابط ببتيدية بين الأحماض الأمينية لإنتاج البروتينات ، وبالتالي قتل الكائن الحي.

لكن البكتيريا المسببة للأمراض منها المكورات العنقودية الذهبيةتطورت أو اكتسبت جينًا ، CFR، والذي يشفر إنزيمًا يمكن أن يجعله مقاومًا للمضادات الحيوية ، بما في ذلك العلاجات الاصطناعية مثل linezolid.

يمنح إنزيم Cfr مقاومة للأدوية عن طريق تثبيت مجموعة ميثيل في موقع الريبوسوم حيث ترتبط المضادات الحيوية عادةً وتمنعها من القيام بذلك.

مجموعة الميثيل (CH3) المضافة بواسطة إنزيم Cfr إلى حمض أميني (أدينوزين 2503) من RNA الريبوسوم (rRNA) في مركز نقل الببتيدل (PTC) تمنع المضادات الحيوية مثل linezolid من الارتباط هناك لمنع إنتاج البروتين البكتيري.

أجرى علماء القسم أولى الدراسات البيوكيميائية لـ Cfr.

ووجدوا أن هذا الإنزيم يستخدم آلية فريدة لبناء مجموعة الميثيل على الحمض النووي الريبي الريباسي (الرنا الريباسي). تجمع هذه الآلية بين استخدام جزيئين من S-adenosyl methionine (SAM). يتم استخدام أحدهما كمصدر لمجموعة الميثيل التي تعدل بعد الترجمة Cfr نفسها ثم يتم نقلها جزئيًا إلى الرنا الريباسي. يتم شق جزيء SAM ثان لتوليد جذري ينشط مجموعة الميثيل الناتجة بالإضافة إلى الرنا الريباسي.

يمكن استخدام فهم هذه الآلية الفريدة لتطوير مثبطات Cfr التي تتآزر مع المضادات الحيوية التي تستهدف الريبوسوم في علاج الالتهابات البكتيرية.

فهم مقاومة البكتيريا للزئبق من خلال العوامل المكتسبة

لقطة مقرّبة لموقع نشط غني بالسيستين (Cys) للزئبق العضوي اللايزي (MerB) المرتبط بالزئبق (Hg).

أصبحت بعض البكتيريا مقاومة للمطهرات الزئبقية من خلال اكتساب مجموعات من الجينات (الأوبراونات) التي تعبر عن الإنزيمات التي تعزل وتحييد أيونات المعادن السامة.

وتشمل هذه اختزال أيون الزئبق (MerA) ، الذي يضيف الإلكترونات (يقلل) لمواجهة الخصائص الكاتيونية للمعدن بحيث ينتشر خارج الخلايا بشكل غير ضار ، بدلاً من الارتباط بالبروتينات الأساسية والتدخل فيها. تولد بعض العوامل أيضًا لياز عضوي الزئبق (MerB) ، والذي يضيف البروتونات لكسر الروابط بين كاتيونات الزئبق والجزيئات العضوية.

لفهم كيفية عمل مسار إزالة السموم من الزئبق ، قام باحثو القسم بتحليل هيكلي للمجالات الرئيسية لـ MerA باستخدام التحليل الطيفي بالرنين المغناطيسي النووي (NMR). تضمن هذا التحليل الهياكل المحمولة الحاملة للسيستين ، والتي تشبه الذيل ، والتي تساعد ، جنبًا إلى جنب مع جزيئات النقل الأخرى ، الإنزيم على تجميع أيونات الزئبق في موقعه النشط. (يساعد الكبريت الموجود في سلاسل ثول الجانبية للسيستين على ربط الزئبق).

بالإضافة إلى ذلك ، يتم التعبير عن المسوخ بحذف المخلفات الرئيسية ويتم استخدام قياس وقف التدفق لالتقاط تأثيرها على معدلات التحفيز. تضمنت النتائج استخدام MerB لبروتون من الأسبارتات لكسر الروابط الكاتيونية.

الزئبق ليس الأيون المعدني الوحيد ، السام (الكروم) أو الحيوي (النحاس) ، الذي ينظم البروتين في الخلايا. نظرًا لأن بعض المجالات الهيكلية والديناميكيات التفاعلية التي تستخدمها البكتيريا للتخلص من الزئبق تشبه تلك التي تحتوي على مركبات معدنية أخرى ، فإن رسم خريطة كاملة لمسار واحد قد يساعد في فهمنا للعديد من المسارات الأخرى.


المجموعات الوظيفية الأخرى المحتوية على الأكسجين

هدف التعلم

هناك مجموعات وظيفية أخرى تحتوي على ذرات O. قبل أن نقدمها ، نحدد مجموعة الكاربونيال، والتي تتشكل عندما يتم ربط ذرة O وذرة C برابطة مزدوجة:

ترتبط السندات الأخرى الموجودة على ذرة C بذرات أخرى. إن هويات هذه الذرات الأخرى هي التي تحدد نوع المركب المحدد للجزيء العضوي.

إذا تم تكوين رابطة واحدة من مجموعة الكاربونيل في ذرة H ، فسيتم تصنيف الجزيء على أنه الألدهيد. (إذا كانت هناك ذرتان من H ، فهناك ذرة C واحدة فقط.) عند تسمية الألدهيدات ، يجب أن تتضمن السلسلة الرئيسية لذرات C الكربون في مجموعة الكربونيل ، والتي تم ترقيمها في الموضع 1 في سلسلة الكربون. تم استخدام الاسم الأصلي للهيدروكربون ، لكن اللاحقة -آل مُلحق. (لا تخلط بين -آل مع -رأ، وهي اللاحقة المستخدمة للكحوليات.) لذلك لدينا

Methanal له اسم شائع قد تكون مألوفًا لك: الفورمالديهايد. الشيء الرئيسي الذي يجب ملاحظته حول الألدهيدات هو أن مجموعة الكاربونيل موجودة في نهاية من سلسلة الكربون.

تشير مجموعة الكربونيل في منتصف سلسلة الكربون إلى أن كلا الروابط المتبقية من مجموعة الكربونيل تتكون في ذرات الكربونيل. يسمى هذا النوع من الجزيئات أ كيتون على الرغم من حقيقة أن الألدهيدات والكيتونات لها نفس مجموعة الكربونيل ، إلا أنها تتمتع بخصائص كيميائية وفيزيائية مختلفة ويتم تصنيفها بشكل صحيح كنوعين مختلفين من المركبات. أصغر كيتون يحتوي على ثلاث ذرات C بداخله. عند تسمية الكيتون ، نأخذ اسم الهيدروكربون الأم ونغير اللاحقة إلى -واحد:

الاسم الشائع للبروبانون هو الأسيتون. مع الكيتونات الأكبر ، يجب أن نستخدم رقمًا للإشارة إلى موضع مجموعة الكاربونيل ، تمامًا مثل الرقم المستخدم مع الألكينات والألكينات:

هناك طريقة أخرى لتسمية الكيتونات: قم بتسمية مجموعات الألكيل المرتبطة بمجموعة الكاربونيل وأضف الكلمة كيتون على الاسم. لذلك يمكن أيضًا تسمية البروبانون ثنائي ميثيل كيتون ، بينما يسمى 2-بوتانون ميثيل إيثيل كيتون.

المثال 9

ارسم هيكل 2-بنتانون.

يحتوي هذا الجزيء على خمس ذرات C في سلسلة ، مع مجموعة الكربونيل على ذرة C الثانية. هيكلها على النحو التالي:

اختبر نفسك

ارسم هيكل ميثيل بوتيل كيتون.

مزيج من مجموعة كاربونيل الوظيفية ومجموعة OH يجعل مجموعة الكربوكسيل.

تسمى الجزيئات مع مجموعة الكربوكسيل الأحماض الكربوكسيلية. كما هو الحال مع الألدهيدات ، فإن المجموعة الوظيفية في الأحماض الكربوكسيلية هي في نهاية سلسلة الكربون. أيضًا كما هو الحال مع الألدهيدات ، يتم حساب ذرة C في المجموعة الوظيفية كواحدة من ذرات C التي تحدد اسم الهيدروكربون الأصلي. لتسمية الأحماض الكربوكسيلية ، يتم استخدام الاسم الأصلي للهيدروكربون ، ولكن اللاحقة -حمض الاويك يضاف:

يسمى حمض الميثانويك وحمض الإيثانويك أيضًا حمض الفورميك وحمض الخليك ، على التوالي. حمض الفورميك هو المركب الذي يجعل بعض لدغات النمل ، بينما حمض الأسيتيك هو المادة الفعالة في الخل.

ما مدى حمضية الأحماض الكربوكسيلية؟ اتضح أنها ليست حمضية للغاية. لا يوجد حمض الكربوكسيل في قائمة الأحماض القوية (الجدول 11.2 & quot؛ أحماض وقواعد قوية & quot). (لمزيد من المعلومات حول الأحماض القوية ، انظر الفصل 11 & quotAcids & Bases & quot ، القسم 11.4 & quot ، والأحماض والقواعد القوية والضعيفة وأملاحها & quot ؛ وهذا يعني أن جميع الأحماض الكربوكسيلية هي أحماض ضعيفة. يتحلل محلول 1 م من حمض الفورميك بحوالي 1.3٪ فقط في أيونات H + وأيونات فورمات ، بينما يتأين محلول مشابه من حمض الأسيتيك بحوالي 0.4٪ فقط. بعض الأحماض الكربوكسيلية أقوى و [مدش] على سبيل المثال ، حمض ثلاثي كلورو أسيتيك حوالي 45٪ مفكك في محلول مائي. ولكن لا يوجد حمض كربوكسيل يقترب من مقدار التفكك 100٪ الذي يتطلبه تعريف الحمض القوي.

ومع ذلك ، كما يوحي اسمها ، تعمل الأحماض الكربوكسيلية مثل الأحماض في وجود القواعد. تنطلق ذرة H في مجموعة الكربوكسيل باسم H + أيون ، تاركة a كربوكسيلات أنيون:

يتم تسمية أيونات الكربوكسيل من الاسم الحمضي: -حمض الاويك تم استبداله بـ -شوفان لتسمية الأيون.

المثال 10

أكمل التفاعل الكيميائي. هل يمكنك تسمية أيون الكربوكسيل المتكون؟

يزيل أيون OH & ndash ذرة H التي هي جزء من مجموعة الكربوكسيل:

أيون الكربوكسيل ، الذي له الصيغة الهيكلية المكثفة CH3كو2 & ناقص ، هو أيون الإيثانوات ، ولكنه يُسمى عادةً أيون الأسيتات.

اختبر نفسك

أكمل التفاعل الكيميائي. هل يمكنك تسمية أيون الكربوكسيل المتكون؟

الأنيون هو أيون الميثانوات ، والذي يسمى عادة فورمات أيون.

أحد التفاعلات التي يجب مراعاتها هو تفاعل حمض الكربوكسيل والكحول. عند دمجها في ظل الظروف المناسبة ، سيتم إزالة جزيء الماء ، وستتحد القطع المتبقية لتشكل مجموعة وظيفية جديدة و mdashthe استر المجموعة الوظيفية:

لاحظ كيف يساهم جزيء الحمض في جانب ألكيل واحد (يمثله R) ، بينما يساهم الكحول في الجانب الآخر (يمثله R & Prime). تتم تسمية الإسترات باستخدام اسم مجموعة الألكيل من الكحول بالإضافة إلى اسم الكربوكسيل من الحمض و [مدش] على سبيل المثال ، الجزيء

يسمى بروبانوات الميثيل.

الكيمياء موجودة في كل مكان: الإسترات والعطور والنكهات

تعتبر الإسترات مركبات مثيرة للاهتمام للغاية ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى أن العديد منها له روائح ونكهات لطيفة للغاية. (تذكر ، لا تتذوق أبدًا

أي شيء في معمل الكيمياء!) العديد من الإسترات تحدث بشكل طبيعي وتساهم في رائحة الزهور ومذاق الفاكهة. استرات أخرى

تم تصنيعها صناعياً وتضاف إلى المنتجات الغذائية لتحسين رائحتها أو مذاقها ، فمن المحتمل أنك إذا تناولت منتجًا مكون من مكوناته

تشمل المنكهات الاصطناعية ، وهذه المنكهات عبارة عن استرات. فيما يلي بعض الإسترات واستخداماتها بفضل روائحها ونكهاتها أو كليهما:

وأخيرا، فإن الأثير المجموعة الوظيفية هي ذرة O مرتبطة بمجموعتين عضويتين:

قد تكون مجموعتا R متطابقة أو مختلفة. تشبه تسمية الإيثرات الطريقة البديلة لتسمية الكيتونات. في هذه الحالة ، يتم تسمية مجموعات R بالتسلسل ، والكلمة الأثير مُلحق. الجزيء

هو ميثيل إيثيل الأثير. تم استخدام الأثير ثنائي إيثيل ، وهو أثير آخر ، في السابق كمخدر ، لكن قابليته للاشتعال وسميته تسببت في فقدانه. تعتبر جزيئات الأثير الأصغر التي تكون سائلة في درجة حرارة الغرفة مذيبات شائعة للتفاعلات الكيميائية العضوية.

مفتاح الوجبات الجاهزة

تمارين

قم بتسمية التشابه بين المجموعات الوظيفية الموجودة في الألدهيدات والكيتونات. هل يمكنك تسمية الفرق بينهما؟

اشرح كيف يتم استخدام حمض الكربوكسيل في صنع الإستر.

قم بإعطاء اسم بديل ولكن مقبول للجزيء في التمرين 3 ب.

قم بإعطاء اسم بديل ولكن مقبول للجزيء في التمرين 4 ب.

أكمل هذا التفاعل الكيميائي.

أكمل هذا التفاعل الكيميائي.

يمتلك العقار المعروف باسم الأسبرين هذا التركيب الجزيئي:

حدد المجموعة (المجموعات) الوظيفية في هذا الجزيء.

الدواء المعروف باسم نابروكسين الصوديوم هو ملح الصوديوم لهذا الجزيء:

(تم حذف ذرات H الإضافية من أجل الوضوح.) حدد المجموعة (المجموعات) الوظيفية في هذا الجزيء.

حدد الإستر الناتج عن تفاعل هذه الجزيئات.

حدد الإستر الناتج عن تفاعل هذه الجزيئات.


الأدوات الكيميائية لتصوير النظم البيولوجية ومعالجتها وتتبعها: طرق متنوعة للتصوير البصري والاقتران

تشينغ تشانغ و. Xuechen Li ، طرق في علم الإنزيمات ، 2020

3.2 تطبيقات طريقة التدوير OPA

3.2.1 التطبيقات - Bicyclization عبر NCL متبوعًا بـ OPA-cyclization

ألهمتنا دورة OPA أيضًا باستراتيجية bicyclization الببتيد من خلال دمج الربط الكيميائي الأصلي (NCL) و OPA-cyclization (الشكل 6 أ). تم تحضير ثلاثة هيدرازيدات ببتيدات نموذجية مع سيستين N-terminal أولاً عن طريق تخليق الببتيد في المرحلة الصلبة ، متبوعًا بتكوين ثيويستر الببتيد والدوران عبر الربط الكيميائي الأصلي داخل الجزيء. بعد ذلك ، تم إنشاء المنتجات ثنائية الحلقات بعد التفاعل مع OPA بتحويل أكثر من 90٪ عن طريق تحليل LC-MS.

الشكل 6. التطبيقات المستندة إلى التدوير OPA وتعديل ما بعد التدوير في وعاء واحد. (A) Bicyclization عبر NCL متبوعًا بـ OPA-cyclization (B) تدوير وعاء واحد وتعديل ما بعد cyclization (DMAC ونظائر مالييميد).

3.2.2 التطبيقات - التدوير في وعاء واحد وما بعد التدوير (DMAC ونظائر مالييميد)

يمكن اشتقاق شقوق 1-المستبدلة-thio-2-المستبدلة-isoindole الناتجة بعد التدوير بوساطة OPA. على سبيل المثال ، نجحنا في تفاعل إما ثنائي ميثيل أسيتلين كربوكسيلات (DMAC) أو ن-maleimide (NMM) مع ببتيد OPA-cyclization في وعاء واحد ، عن طريق إضافة OPA و DMAC أو NMM بالتتابع في خليط التفاعل (الشكل 6 ب). تم العثور على منتج الإضافة ، مما يعني أنه يمكن تقديم المزيد من الوظائف المتنوعة. إلى جانب ذلك ، أظهرت منتجات الببتيد الدوري بعد التعديل اللاحق للدوران ثباتًا محسّنًا مقارنةً بالمساحات المتساوية التي كانت عرضة لإبطاء الأكسدة بمرور الوقت لتشكيل الفثاليميدين المستبدل بالثيول كمنتج أكسدة رئيسي.

باستخدام طريقة تعديل ما بعد الدورة الواحدة هذه ، قمنا بإعداد الفلوروفورات المترافقة الببتيدات الحلقية عن طريق اقتران الببتيدات الحلقية OPA (CK-9 ′: cycloCPIEDRPMK ، KC-9 ′: cycloKSDSWHYWC ، KC-10 ′: cycloKTPSPFDS ن- فلوروفور مترافق ماليميد (فلورسين ورودامين) في وعاء واحد. هذه الببتيدات الحلقية المترافقة الفلورية مناسبة للتصوير والتدفق الخلوي للخلايا المستهدفة (خلايا Caco2). أشارت هذه النتائج إلى أنه يمكن استخدام وظائف الببتيدات الحلقية OPA كمحاكاة للربط الدوري لثنائي كبريتيد [cyclic peptide CK-9: cyclo (CPIEDRPMC)].

ليس فقط ن- يمكن استخدام الجزيئات الصغيرة المترافقة مع الماليميد في الاقتران مع الببتيدات الحلقية OPA ، نيمكن أيضًا ربط الجزيئات الحيوية المقترنة بالماليمايد مع الببتيدات الحلقية OPA عن طريق التفاعل مع جزء isoindole. سلسلة من ن-maleimide with functional molecules including glycans, peptides, and amine modified DNA have been prepared via the ن-maleimide-OPA bifunctional linker. After sequentially anchoring the biomolecules (DNA, glycans, peptides and proteins) on ن-maleimide-OPA and conjugating this biomolecule handle to the OPA-cyclic peptides, various biomolecule conjugates can be successfully anchored to the cyclic peptides in 30 min in a one-pot manner.

The OPA-mediated cyclization has been proved to be easily modified on the isoindole moiety with other functional groups. By modulating the recognition peptide scaffolds and the functionalized groups, various functionalized cyclic peptides (cyclic peptide-peptide, cyclic peptide-glycan, and cyclic peptide-DNA hybrids) can be constructed by this robust and straightforward OPA-cyclization-guided modification.


Modification by covalent reaction or oxidation of cysteine residues in the tandem-SH2 domains of ZAP-70 and Syk can block phosphopeptide binding

Patrick R. Visperas, Jonathan A. Winger, Timothy M. Horton, Neel H. Shah, Diane J. Aum, Alyssa Tao, Tiago Barros, Qingrong Yan, Christopher G. Wilson, Michelle R. Arkin, Arthur Weiss, John Kuriyan Modification by covalent reaction or oxidation of cysteine residues in the tandem-SH2 domains of ZAP-70 and Syk can block phosphopeptide binding. Biochem J 1 January 2015 465 (1): 149–161. doi: https://doi.org/10.1042/BJ20140793

Zeta-chain associated protein of 70 kDa (ZAP-70) and spleen tyrosine kinase (Syk) are non-receptor tyrosine kinases that are essential for T-cell and B-cell antigen receptor signalling respectively. They are recruited, via their tandem-SH2 (Src-homology domain 2) domains, to doubly phosphorylated immunoreceptor tyrosine-based activation motifs (ITAMs) on invariant chains of immune antigen receptors. Because of their critical roles in immune signalling, ZAP-70 and Syk are targets for the development of drugs for autoimmune diseases. We show that three thiol-reactive small molecules can prevent the tandem-SH2 domains of ZAP-70 and Syk from binding to phosphorylated ITAMs. We identify a specific cysteine residue in the phosphotyrosine-binding pocket of each protein (Cys 39 in ZAP-70, Cys 206 in Syk) that is necessary for inhibition by two of these compounds. We also find that ITAM binding to ZAP-70 and Syk is sensitive to the presence of H2ا2 and these two cysteine residues are also necessary for inhibition by H2ا2. Our findings suggest a mechanism by which the reactive oxygen species generated during responses to antigen could attenuate signalling through these kinases and may also inform the development of ZAP-70 and Syk inhibitors that bind covalently to their SH2 domains.


Higher-order-logic theorem proving and HOL Light theorem prover

In this section, we provide a brief introduction to the higher-order-logic theorem proving and HOL Light theorem prover.

Higher-order-logic theorem proving

Theorem proving involves the construction of mathematical proofs by a computer program using axioms and hypothesis. Theorem proving systems (theorem provers) are widely used for the verification of hardware and software systems [56, 57] and the formalization (or mathematical modeling) of classical mathematics [58–60]. For example, hardware designers can prove different properties of a digital circuit by using some predicates to model the circuits model. Similarly, a mathematician can prove the transitivity property for real numbers using the axioms of real number theory. These mathematical theorems are expressed in logic, which can be a propositional, first-order or higher-order logic based on the expressibility requirement.

Based on the decidability or undecidability of the underlying logic, theorem proving can be done automatically or interactively. Propositional logic is decidable and thus the sentences expressed in this logic can be automatically verified using a computer program whereas higher-order logic is undecidable and thus theorems about sentences, expressed in higher-order logic, have to be verified by providing user guidance in an interactive manner.

A theorem prover is a software for deductive reasoning in a sound environment. For example, a theorem prover does not allow us to conclude that “ ” unless it is first proved or assumed that x ≠ 0. This is achieved by defining a precise syntax of the mathematical sentences that can be input in the software. Moreover, every theorem prover comes with a set of axioms and inference rules which are the only ways to prove a sentence correct. This purely deductive aspect provides the guarantee that every sentence proved in the system is actually true.

HOL Light theorem prover.

HOL Light [19] is an interactive theorem prover used for the constructions of proofs in higher-order logic. The logic in HOL Light is represented in meta language (ML), which is a strongly-typed functional programming language [61]. A theorem is a formalized statement that may be an axiom or could be deduced from already verified theorems by an inference rule. Soundness is assured as every new theorem must be verified by applying the basic axioms and primitive inference rules or any other previously verified theorems/inference rules. A HOL Light theory is a collection of valid HOL Light types, axioms, constants, definitions and theorems, and is usually stored as an ML file in computers. Users interacting with HOL Light can reload a theory and utilize the corresponding definitions and theorems right away. Various mathematical foundations have been formalized and stored in HOL Light in the form of theories by the HOL Light users. HOL Light theories are organized in a hierarchical fashion and child theories can inherit the types, constants, definitions and theorems of the parent theories. The HOL Light theorem prover provides an extensive support of theorems regarding Boolean variables, arithmetics, real numbers, transcendental functions, lists and multivariate analysis in the form of theories which are extensively used in our formalization. The proofs in HOL Light are based on the concept of tactics which break proof goals into simple subgoals. There are many automatic proof procedures and proof assistants [62] available in HOL Light, which help the user in concluding a proof more efficiently.


شاهد الفيديو: Molekule: The Worst Air Purifier Weve Ever Tested (ديسمبر 2022).