Đề tài Chức năng của ATP trong tế bào

velThird levelFourth levelFifth levelTHÁNG 3/2010*Click to edit Master title styleClick to edit Master text stylesSecond levelThird levelFourth levelFifth level*6. ATP analoguesBiochemistry laboratories often use in vitro studies to explore ATP-dependent molecular processes. Enzyme inhibitors of ATP-dependent enzymes such as kinases are needed to examine the binding sites and transition states involved in ATP-dependent reactions. ATP analogs are also used in X-ray crystallography to determine a protein structure in complex with ATP, often together with other substrates. Most useful ATP analogs cannot be hydrolyzed as ATP would be; instead they trap the enzyme in a structure closely related to the ATP-bound state. Click to edit Master title styleClick to edit Master subtitle style*Click to edit Master title styleClick to edit Master text stylesSecond levelThird levelFourth levelFifth levelTHÁNG 3/2010*Click to edit Master title styleClick to edit Master text stylesSecond levelThird levelFourth levelFifth level*6. ATP analogues (next)Adenosine 5'-(gamma-thiotriphosphate) is an extremely common ATP analog in which one of the gamma-phosphate oxygens is replaced by a sulfur atom; this molecule is hydrolyzed at a dramatically slower rate than ATP itself and functions as an inhibitor of ATP-dependent processes. In crystallographic studies, hydrolysis transition states are modeled by the bound vanadate ion. However, caution is warranted in interpreting the results of experiments using ATP analogs, since some enzymes can hydrolyze them at appreciable rates at high concentration.Click to edit Master title styleClick to edit Master subtitle style*Click to edit Master title styleClick to edit Master text stylesSecond levelThird levelFourth levelFifth levelTHÁNG 3/2010*Click to edit Master title styleClick to edit Master text stylesSecond levelThird levelFourth levelFifth level*PHẦN TIẾNG VIỆT*Click to edit Master title styleTHÁNG 3/2010*Click to edit Master title style*CHỨC NĂNG CỦA ATP TRONG TẾ BÀOFUNCTIONS OF ATP IN CELLSSơ đồ cấu tạo chi tiết của ATP synthase*Click to edit Master title styleTHÁNG 3/2010*Click to edit Master title style*1. Vai trò của ATPADP+Pi ->ATPATP ->ADP +PiATP được sinh ra trong quá trình tích lũy năng lượng và khi nó phân hủy sẽ giải phóng năng lượng. Sự chuyển hóa năng lượng của ATP được thực hiện nhờ các phản ứng trao đổi chất trong tế bào chất. ATP là nguồn năng lượng chính cung cấp cho các hoạt động sống của tế bào như: tổng hợp các chất đại phân tử (DNA, RNA và protein). ATP cũng tham gia vận chuyển các đại phân tử qua màng tế bào. Ví dụ: xuất bào, nhập bào. Click to edit Master title styleClick to edit Master subtitle style*Click to edit Master title styleClick to edit Master text stylesSecond levelThird levelFourth levelFifth levelTHÁNG 3/2010*Click to edit Master title styleClick to edit Master text stylesSecond levelThird levelFourth levelFifth level*1.Vai trò của ATP (tiếp theo) CẤU TẠO ATPTrong tổng hợp RNA, ATP hoạt hóa các nucleotic để trực tiếp tham gia tổng hợp RNA, quá trình này được xúc tác bởi ARN polymerases. Năng lượng để trùng hợp các nucleotic được cung cấp từ quá trình tách 2 gốc photphat (pyrophotphat).Quá trình tổng hợp DNA diễn ra tương tự chỉ có khác là ATP hoạt hóa các deoxy ribonucleotic trước khi tham gia tổng hợp DNA.Click to edit Master title styleClick to edit Master subtitle style*Click to edit Master title styleClick to edit Master text stylesSecond levelThird levelFourth levelFifth levelTHÁNG 3/2010*Click to edit Master title styleClick to edit Master text stylesSecond levelThird levelFourth levelFifth level*2. Vai trò trong cấu trúc tế bào và sự vận động ATP tham gia vào bảo trì cấu trúc của tế bào: tạo điều kiện cho sự tổng hợp hay phân giải của các chất cấu trúc nên bộ khung của tế bào.ATP liên quan đến quá trình co cơ, làm cầu nối giữa sợi actin và sợi myosin.Ở động vật, ATP là nguồn năng lượng chính cung cấp cho quá trình hô hấp và vận động.Click to edit Master title styleClick to edit Master subtitle style*Click to edit Master title styleClick to edit Master text stylesSecond levelThird levelFourth levelFifth levelTHÁNG 3/2010*Click to edit Master title styleClick to edit Master text stylesSecond levelThird levelFourth levelFifth level*3. Sự truyền tin thông tin tế bào3.1. Tín hiệu ngoại tế bào ATP là một phân tử tín hiệu. ATP, ADP hay adenosine được nhận biết bởi thụ thể Puringic. Ở người sự báo hiệu của ATP rất quan trọng ở cả não bộ và hệ thần kinh ngoại vi. ATP giải phóng từ sinap, sợi trục và tế bào thần kinh đệm được nhận biết bởi thụ thể Puricgic như là P2. Thụ thể P2 là vùng tổng hợp. Ví dụ: cặp đôi Protein G điều chỉnh nồng độ Ca2+ trong tế bào chất và chu trình AMP. Việc đặt tên P2Y1 và P2Y15 chỉ 1 trong 9 thành viên của nhóm P2Y. Một số khác như P2Y5, P2Y7, P2Y9, P2Y10 không có chức năng điều chỉnh mà làm tăng nồng độ Ca2+.Thụ thể P2X là thụ thể phân giải có 7 thành viên từ PX1->PX7 có chức năng mở kênh Ca2+. Làm cho nucleotic lại purin di chuyển ra ngoài tế bào. P2 xúc tiến cho sự chuyển hóa ATP->ADP->AMP->ADO. P1 xúc tiến cho quá trình ADO->AMP->ADP ->ATP.*Click to edit Master title styleTHÁNG 3/2010*Click to edit Master title style*3.1. Tín hiệu ngoại tế bào (tiếp theo)*Click to edit Master title styleTHÁNG 3/2010*Click to edit Master title style*3.1. Tín hiệu ngoại tế bào (tiếp theo)P1 được kích hoạt bởi Adenosin và một số nu khác. P1 có 3 phần phụ là A1, A2a, A2b và A3 (A là thuật ngữ cũ chỉ thụ thể Adenosin). A1 và A3 ghép đôi tạo Gi, A2a và A2b ghép đôi tạo Gs.Click to edit Master title styleClick to edit Master subtitle style*Click to edit Master title styleClick to edit Master text stylesSecond levelThird levelFourth levelFifth levelTHÁNG 3/2010*Click to edit Master title styleClick to edit Master text stylesSecond levelThird levelFourth levelFifth level*3.2. Tín hiệu trong tế bàoATP có vai trò trong sự phân chia tế bào. Quá trình này được sự xúc tác của Kinase trong các phản ứng chuyển nhóm photphate. Kinase tác dụng trên cơ chất là protein hay lipit màng sẽ phát tín hiệu cho sự phân bào. Quá trình photphorin hóa dưới sự xúc tác của Kinase sẽ kích hoạt phân bào.Như đã biết hầu hết các sinh vật, DNA được tổng hợp từ các Deoxyribonucleotic.Các Deoxyribonucleotic này được hình thành từ những ribonucleotic tương ứng do tác động của ribonucleotic reductase (RNR).*Click to edit Master title styleTHÁNG 3/2010*Click to edit Master title style*4. Tổng hợp DNA và RNA ATP TranslocaseCác enzyme của nhóm RNR hoạt động trên nguyên tắc chung là sulfhydryl, trong các phản ứng Cystein sẽ bị khử phá vỡ liên kết disulfide. Enzym này sẽ khử nhóm OH tại vị trí Cacbon số 2 trong phân tử đường Ribose để tạo thành Deoxyribonucleotic (biểu thị là dATP).*Click to edit Master title styleTHÁNG 3/2010*Click to edit Master title style*4. Tổng hợp DNA và RNA (tiếp theo)Tổng hợp ATP từ ADP và Pi *Click to edit Master title styleTHÁNG 3/2010*Click to edit Master title style*4. Tổng hợp DNA và RNA (tiếp theo)Enzym RNR sẽ được tái tạo lại bằng cách kết hợp với thioredoxin hay glutaredoxin.Sự điều khiển của RNR và một số enzym khác liên quan đến sự cân bằng của dNTPs và NTPs trong tế bào.Khi nồng độ dNTP quá thấp sẽ ngăn cản sự tổng hợp DNA và quá trình sửa sai khi tổng hợp DNA có thể gây chết tế bào. Sự thay đổi cấu trúc của RNR có thể làm biến đổi nồng độ dNTP trong tế bào, sẽ gây stress như hạ oxy huyết.Khi nồng độ dNTP dị thường có thể gây đột biến vì làm tăng hàm lượng DNA polymerase, sẽ lắp ráp các dNTP sai khác trong tổng hợp DNA. *Click to edit Master title styleTHÁNG 3/2010*Click to edit Master title style*4. Tổng hợp DNA và RNA (tiếp theo)Click to edit Master title styleClick to edit Master subtitle style*Click to edit Master title styleClick to edit Master text stylesSecond levelThird levelFourth levelFifth levelTHÁNG 3/2010*Click to edit Master title styleClick to edit Master text stylesSecond levelThird levelFourth levelFifth level*5. Sự ràng buộc ProteinTrong một số protein cũng có sự ràng buộc bởi ATP cũng giống như sự ràng buộc trong nếp Rossman. Nếp Rossman là một ví dụ, được tìm thấy ở enzyme decacboxylase trong vi khuẩn Staphylococus với phần ràng buộc là FMN.Trong phức chất giữa ATP và protein phải có mặt ion hóa trị 2, thường là Mg để liên kết các gốc photphase. Sự có mặt của ion Mg sẽ giảm sự phân li của ATP khỏi protein. Ion Mg có thể điều chỉnh hoạt tính của Kinase.Ngoài ra, protein cũng có thể bị ràng buộc bởi phần phụ NAD. Protein bị ràng buộc bởi ATP có thể thấy trong các enzyme Kinase. Đặc điểm chung của Kinase là ATP sẽ ràng buộc và chuyển gốc phosphate.*Click to edit Master title styleTHÁNG 3/2010*Click to edit Master title style*5. Sự ràng buộc Protein (tiếp theo)Trong phòng thí nghiệm Hóa sinh, ATP và các quá trình chuyển hóa của nó được nghiên cứu ở cấp độ siêu hiển vi. ATP trong phức chất protein như enzyme Kinase sẽ được quan sát trong cấu trúc và sự chuyển hóa của những chất tương tự ATP.Các phân tử tương tự ATP sẽ được nhận biết bởi máy X-ray. Phân tử tương tự ATP không thể giống ATP hoàn toàn nhưng cấu trúc thì gần giống như ATP trong phức chất protein.*Click to edit Master title styleTHÁNG 3/2010*Click to edit Master title style*6. Tương tự ATP Adenosin 5’ là phân tử thường được dùng, trong đó S sẽ thay thế cho oxy trong gốc photphas. S sẽ làm chậm quá trình thủy phân của ATP.Trong nghiên cứu tinh thể quá trình này có thể mô phỏng bằng mô hình Ion vanadate.*Click to edit Master title styleTHÁNG 3/2010*Click to edit Master title style*6. Tương tự ATPClick to edit Master title styleClick to edit Master subtitle style*Click to edit Master title styleClick to edit Master text stylesSecond levelThird levelFourth levelFifth levelTHÁNG 3/2010*Click to edit Master title styleClick to edit Master text stylesSecond levelThird levelFourth levelFifth level*6. Tương tự ATPTuy nhiên việc nghiên cứu sẽ đạt kết quả cao khi chọn những phân tử tương tự ATP trong những enzyme ít bị thủy phân. PHIM MINH HỌAPHIM MINH HỌA