52.docx

# Covalente modificaties van eiwitten en hun invloed op structuur en functie Covalente modificaties van eiwitten zijn chemische veranderingen die de structuur, stabiliteit en functie van een eiwit beïnvloeden, en kunnen optreden tijdens of na de eiwitsynthese. ### 1.1 Disulfidebindingen Disulfidebindingen, ook wel zwavelbruggen genoemd, zijn covalente bindingen die gevormd worden tussen de thiolgroepen van twee cysteïne-aminozuren. Deze bindingen verhogen de stabiliteit van eiwitten en beschermen ze tegen ontvouwing. Ze komen voornamelijk voor in eiwitten die buiten de cel actief zijn, in het extracellulaire, oxiderende milieu, en niet in het intracellulaire reducerende milieu. > **Tip:** Disulfidebindingen zijn cruciaal voor de stabiliteit van gescreteerde eiwitten, zoals enzymen die in de spijsvertering betrokken zijn, of hormonen. ### 1.2 Acetylatie van de N-terminus De N-terminus van meer dan 80% van de eiwitten in eukaryote cellen ondergaat acetylatie. Deze posttranslationele modificatie is een irreversibele toevoeging van een acetylgroep ($CH_3CO-$) aan het eerste aminozuur. Acetylatie beïnvloedt de stabiliteit en levensduur van een eiwit, en kan ook de interacties met andere biomoleculen of de subcellulaire lokalisatie van het eiwit wijzigen. ### 1.3 Proteïne verwerking (processing) Bij sommige eiwitten, zoals spijsverteringsenzymen en eiwitten betrokken bij bloedstolling, vindt enzymatische verwijdering van specifieke delen van de polypeptideketen plaats. Dit proces, bekend als verwerking, is onomkeerbaar. Een voorbeeld is de omzetting van trypsinogeen naar het actieve enzym trypsine door het afknippen van de eerste 15 aminozuren, wat de eiwitvouwing en dus de functie verandert. ### 1.4 Glycosylering en lipidering Eiwitten kunnen ook gemodificeerd worden door de covalente binding van suikermoleculen (glycosylering) of lipiden (lipidering) aan specifieke aminozuurresiduen op de zijketens. Deze modificaties hebben significante invloed op eiwitvouwing, stabiliteit, interacties en functie. ### 1.5 Fosforylering en defosforylering Fosforylering is een veelvoorkomende, reversibele posttranslationele modificatie waarbij een fosfaatgroep ($(-OPO_3)^{2-}$) wordt gebonden aan serine, threonine of tyrosine residuen. Defosforylering is het omgekeerde proces. Deze modificaties, gekatalyseerd door enzymen genaamd kinasen (voor fosforylering) en fosfatases (voor defosforylering), kunnen de activiteit en subcellulaire lokalisatie van een eiwit snel aan- of uitschakelen. De toevoeging van de negatief geladen fosfaatgroep verandert de lokale chemische topografie van het eiwit, wat de interacties met andere biomoleculen kan beïnvloeden en zo de eiwitfunctie reguleert. > **Tip:** Fosforylering is een sleutelmechanisme in veel cellulaire signaaltransductiewegen, waardoor cellen kunnen reageren op externe prikkels. ### 1.6 Invloed op structuur, stabiliteit en functie * **Stabiliteit:** Disulfidebindingen en acetylatie kunnen de intrinsieke stabiliteit van een eiwit verhogen, terwijl hydrolytische modificaties zoals verwerking de stabiliteit kunnen beïnvloeden door veranderingen in de primaire structuur. * **Structuur:** Modificaties zoals fosforylering kunnen lokale conformationele veranderingen veroorzaken door de introductie van geladen groepen, wat de algehele 3D-structuur en interacties beïnvloedt. * **Functie:** Vrijwel alle covalente modificaties hebben directe of indirecte gevolgen voor de functie van een eiwit. Ze kunnen de enzymatische activiteit moduleren, de bindingsaffiniteit voor andere moleculen veranderen, de subcellulaire lokalisatie bepalen, of de levensduur van het eiwit reguleren. Reversibele modificaties, zoals fosforylering, maken dynamische regulatie van eiwitactiviteit mogelijk. **Voorbeeld:** Het eiwit c-Src kinase is een multidomeineiwit waarvan de activiteit sterk gereguleerd wordt door fosforylering op specifieke tyrosine residuen. Fosforylering op tyrosine 527 in het C-terminale deel maakt het eiwit inactief door de binding van het SH2-domein. Defosforylering op Y527 door een fosfatase activeert het eiwit, waarna het zijn kinase-activiteit kan uitoefenen en andere eiwitten fosforyleert. ### 1.7 Samenvatting van de modificaties en hun effecten | Modificatie | Type | Chemische verandering | Primaire effecten op eiwit | | :----------------------- | :------- | :------------------------------------------------------------- | :------------------------------------------------------------------------------------------------- | | Disulfidebindingen | Covalent | Vorming van $S-S$ binding tussen cysteïnes | Verhoogt stabiliteit, beschermt tegen ontvouwing (vooral extracellulair) | | Acetylatie (N-terminus) | Covalent | Toevoeging van $CH_3CO-$ groep aan N-terminus | Beïnvloedt stabiliteit, levensduur, interacties, lokalisatie | | Proteïne verwerking | Covalent | Enzymatische verwijdering van polypeptide segmenten | Verandert vouwing en activiteit (onomkeerbaar) | | Glycosylering | Covalent | Binding van suikermoleculen | Beïnvloedt vouwing, stabiliteit, herkenning, secretoir proces | | Lipidering | Covalent | Binding van lipiden | Beïnvloedt membraanbinding, lokalisatie, interacties | | Fosforylering/Defosforylering | Covalent | Toevoeging/verwijdering van fosfaatgroep op Ser, Thr, Tyr | Reguleert activiteit, lokalisatie, interacties (reversibel) | --- # Spontane opvouwing, denaturatie en renaturatie van eiwitten Eiwit- en domeinopvouwing wordt gedreven door thermodynamische principes, waarbij de opgevouwen toestand energetisch gunstiger is dan de ongeordende toestand. ### Spontane opvouwing van eiwitten De drijvende kracht achter de opvouwing van de meeste globulaire eiwitten en eiwitdomeinen ligt in de thermodynamica, specifiek de verandering in enthalpie ($H$) en entropie ($S$). Het opvouwingsproces, dat zeer snel kan verlopen (van $10^{-6}$ tot $10^{-1}$ seconden), resulteert in een compacte en unieke driedimensionale structuur. De Gibbs vrije energie ($G$) van de opgevouwen toestand is lager dan die van de ongeordende toestand, wat leidt tot een negatieve verandering in vrije energie ($\Delta G < 0$), wat de spontaniteit van het proces garandeert. $$G = H - TS$$ waarbij $G$ de Gibbs vrije energie is, $H$ de enthalpie, $T$ de temperatuur, en $S$ de entropie. > **Tip:** Fouten in de eiwitopvouwing kunnen leiden tot de vorming van misfolded eiwitten. Cellen beschikken over processen om deze af te breken. Echter, bij neurodegeneratieve ziekten zoals Alzheimer kunnen misfolded eiwitten aggregeren en de neuronale functie verstoren. ### Denaturatie van eiwitten Denaturatie is het verlies van de specifieke driedimensionale structuur van een eiwit, wat resulteert in functieverlies. Dit proces kan zowel irreversibel als reversibel zijn. #### Thermische denaturatie Thermische denaturatie is meestal irreversibel. Door opwarming verkrijgen de eiwitdelen meer bewegingsenergie. Wanneer deze energie groter wordt dan de stabiliserende krachten van de zwakke bindingen die de 3D-structuur en secundaire structuren ondersteunen, ontvouwt de polypeptideketen. Hydrofobe interacties zijn minder gevoelig voor temperatuurstijgingen, wat kan leiden tot foute interacties tussen eiwitketens en onoplosbaarheid. Een klassiek voorbeeld is het koken van een ei, waarbij ovalbumine denatureert en neerslaat. #### Chemische denaturatie Chemische denaturatie is vaak reversibel. * **pH-verandering:** Veranderingen in pH kunnen de lading van geladen aminozuurzijketens beïnvloeden. Bij zure pH verliezen carboxylaatgroepen hun negatieve lading, terwijl bij basische pH aminegroepen hun positieve lading verliezen. Dit verbreekt elektrostatische interacties die de 3D-structuur stabiliseren en kan afstoting veroorzaken, leidend tot denaturatie. * **Renaturatie:** Wanneer de pH wordt teruggebracht naar de oorspronkelijke conditie, kan het eiwit spontaan terug opvouwen. Dit proces, renaturatie genoemd, bevestigt dat de primaire structuur van een eiwit alle informatie bevat die nodig is voor de correcte opvouwing. > **Voorbeeld:** Bij een pH-verandering kunnen de geladen zijketens van bijvoorbeeld aspartaat en glutamaat hun negatieve lading verliezen (bij lage pH) of de geladen zijketens van lysine en arginine hun positieve lading verliezen (bij hoge pH). Dit verstoort de ionische bindingen die de eiwitstructuur stabiliseren. ### Renaturatie van eiwitten Renaturatie is het proces waarbij een denatureerd eiwit zijn oorspronkelijke functionele driedimensionale structuur weer aanneemt. Dit proces treedt op wanneer de omstandigheden die de denaturatie veroorzaakten, worden hersteld. Het succes van renaturatie onderstreept het belang van de primaire aminozuursequentie als drager van de vouwingsinformatie. --- # Quaternaire structuur van eiwitten en voorbeelden De quaternaire structuur vertegenwoordigt het vierde organisatieniveau van eiwitstructuur, waarbij meerdere polypeptideketens (subeenheden) samenkomen om een functioneel eiwitcomplex te vormen. ### 3.5.1 De aard van de quaternaire structuur * Een eiwit met een quaternaire structuur is pas functioneel wanneer verschillende, identieke, analoge of verschillende polypeptideketens zich combineren tot één functioneel geheel, een zogenaamd oligomeer polypeptidecomplex. * Elke individuele polypeptideketen binnen dit complex heeft reeds een stabiele tertiaire structuur, maar de specifieke functie wordt pas mogelijk binnen het samenwerkingsverband van het oligomeer. * De verschillende opgevouwen polypeptideketens worden subeenheden genoemd. Afhankelijk van het aantal subeenheden spreekt men van een di-, tri-, of tetrameer (en zo verder voor grotere aantallen). * Als alle subeenheden identiek zijn, wordt het eiwit een homomeer genoemd. Zijn de subeenheden verschillend, dan spreekt men van een heteromeer. * De vorming van de quaternaire structuur is gebaseerd op moleculaire herkenning van functionele groepen op het oppervlak van de opgevouwen subeenheden. Dit gebeurt voornamelijk via zwakke intermoleculaire krachten, hoewel covalente bindingen, zoals zwavelbruggen, soms ook een rol spelen tussen subeenheden. ### 3.5.2 Voorbeelden van eiwitten met quaternaire structuur #### 3.5.2.1 Hemoglobine * Hemoglobine is een eiwit in rode bloedlichaampjes dat essentieel is voor het binden en transporteren van zuurstof. * Het bestaat uit vier polypeptideketens: twee identieke $\alpha$-ketens en twee identieke $\beta$-ketens. * Hierdoor is hemoglobine een heterotetrameer met de structuur $(\alpha_2\beta_2)$. #### 3.5.2.2 Antilichamen (Immunoglobulines) * Antilichamen (ook wel immunoglobulines, Ig, genoemd) zijn cruciale eiwitten van het immuunsysteem die ons beschermen tegen infecties door specifieke antigenen te herkennen en te binden. * Hun functie is afhankelijk van hun quaternaire structuur. * Antilichamen zijn heterotetrameren die bestaan uit twee identieke zware ketens (heavy chains, H) en twee identieke lichte ketens (light chains, L). Elke zware keten bestaat uit circa 450-550 aminozuren, terwijl elke lichte keten ongeveer 210 aminozuren telt. * Deze vier polypeptideketens worden bijeengehouden door talrijke niet-covalente bindingen en een beperkt aantal covalente zwavelbruggen. * Het functionele antilichaam is het tetrameer. Elke keten bevat een constant deel (onveranderlijk en betrokken bij stabiliteit en interactie met immuuncellen) en een variabel deel. * De antigenbindingsplaats, die verantwoordelijk is voor de specifieke herkenning van een epitoop op een antigeen, wordt gevormd door lussen aan de uiteinden van het variabele domein van de zware ($\text{V}_{\text{H}}$) en lichte ($\text{V}_{\text{L}}$) polypeptideketen. #### 3.5.2.3 Collageen * Collageen is een belangrijk extracellulair-matrix eiwit dat een grote component vormt van huid, pezen, botten en kraakbeen. Het zorgt voor treksterkte en weerstand tegen spanning in weefsels. * De functionele vorm van collageen is een quaternaire structuur die bestaat uit drie om elkaar gedraaide collageenpolypeptideketens, wat resulteert in een homotrimeer. * Elke van deze drie polypeptideketens is een linksdraaiende helix. Deze drie helices draaien vervolgens om elkaar heen om een rechtshandige superhelix te vormen. Deze superhelix is het functionele collageeneiwit; de individuele ketens zijn niet functioneel op zichzelf. * De aminozuursequentie van deze ketens is opmerkelijk en wordt gekenmerkt door de herhaling van een tripeptide: Glycine (Gly)-X-Y. X is meestal proline (Pro) en Y is vaak 4-hydroxyproline (Hyp). * Waterstofbruggen tussen de carbonylgroep van proline (op positie X) en de $\text{NH}$-groep van glycine van verschillende polypeptideketens stabiliseren deze triple helix structuur. * Deze quaternaire collageenhelices kunnen verder interageren met elkaar om nog complexere vezelstructuren, zoals fibrillen, te vormen. ### 3.5.3 Quaternaire structuur en eiwit-eiwitcomplexen In essentie is de vorming van een quaternaire structuur een specifieke vorm van eiwit-eiwitinteractie, waarbij reeds gevouwen polypeptideketens (met tertiaire structuur) interageren om een groter, functioneel complex te vormen. Dit principe is vergelijkbaar met de vorming van algemenere eiwit-eiwitcomplexen. --- # Rol van eiwitstructuur en modificatie in eiwitfunctie Dit onderwerp verkent hoe de driedimensionale structuur van eiwitten en posttranslationele modificaties cruciaal zijn voor hun functie, geïllustreerd aan de hand van voorbeelden zoals c-Src-kinase en antilichamen, waarbij de regulatie van eiwitactiviteit en subcellulaire lokalisatie centraal staat. ### 4.1 Covalente modificaties en hun impact op eiwitstructuur en functie Aminozuren in eiwitten kunnen diverse covalente modificaties ondergaan, zowel tijdens als na eiwitsynthese. Deze modificaties beïnvloeden de eiwitstructuur, stabiliteit en functie. #### 4.1.1 Disulfidebindingen (zwavelbruggen) * **Beschrijving:** Covalente bindingen tussen de thiolgroepen van cysteïne-aminozuren, die de opvouwing van het eiwit verder stabiliseren en beschermen tegen denaturatie. * **Locatie:** Komen voornamelijk voor in extracellulaire eiwitten, niet in het reducerende intracellulaire milieu. * **Functie:** Verhoogt de stabiliteit en beschermt tegen ontvouwing. #### 4.1.2 N-terminale acetylatie * **Beschrijving:** Irreversibele modificatie van de aminoterminus van meer dan 80% van eukaryotische eiwitten. * **Functie:** Beïnvloedt eiwitstabiliteit, levensduur, interacties met biomoleculen en subcellulaire lokalisatie. #### 4.1.3 Enzymatische verwijdering (processing) * **Beschrijving:** Verwijdering van specifieke delen van de polypeptideketen. * **Voorbeeld:** Trypsinogeen wordt omgezet in actief trypsine na verwijdering van aminozuren 1-15 in de dunne darm. * **Karakteristiek:** Deze modificatie is onomkeerbaar. #### 4.1.4 Glycosylering en lipidering * **Beschrijving:** Binding van suiker- of lipidemoleculen aan de zijketens van specifieke aminozuren. * **Functie:** Beïnvloedt eiwitstructuur en functie (detail wordt verder besproken in hoofdstuk 6). #### 4.1.5 Fosforylering en defosforylering * **Beschrijving:** Reversibele modificatie door het toevoegen of verwijderen van fosfaatgroepen op serine, threonine en tyrosine residuen. * **Enzymen:** Kinasen voegen fosfaatgroepen toe; fosfatases verwijderen ze. * **Functie:** Verandert de lokale chemische topografie van het eiwit, wat eiwitinteracties beïnvloedt en de activiteit en/of subcellulaire lokalisatie reguleert. Dit mechanisme maakt het mogelijk de eiwitfunctie "aan en uit" te schakelen. > **Tip:** Fosforylering is een van de meest voorkomende posttranslationele modificaties en speelt een sleutelrol in signaaltransductie en cellulaire regulatie. ### 4.2 Spontane opvouwing, denaturatie en renaturatie #### 4.2.1 Thermodynamische principes van eiwitopvouwing * **Drijvende kracht:** Eiwitopvouwing wordt gedreven door de wetten van de thermodynamica, specifiek de Gibbs vrije energie ($G$). * **Energiecomponenten:** Enthalpie ($H$) en entropie ($S$). * **Spontaniteit:** Het opvouwingsproces is spontaan omdat de Gibbs vrije energie van de opgevouwen toestand lager is dan die van de niet-opgevouwen toestand ($ \Delta G < 0 $). $$G = H - TS$$ * **Snelheid:** De meeste globulaire eiwitten vouwen op in zeer korte tijden, variërend van $10^{-6}$ tot $10^{-1}$ seconden. > **Tip:** De primaire structuur van een eiwit bevat alle informatie die nodig is voor de correcte opvouwing. #### 4.2.2 Denaturatie * **Definitie:** Verlies van de specifieke driedimensionale structuur van een eiwit, wat leidt tot verlies van functie. * **Types:** * **Thermische denaturatie:** Meestal irreversibel. Hoge temperaturen verhogen de bewegingsenergie van eiwitdelen, waardoor de zwakke krachten die de structuur stabiliseren, worden verbroken. Hydrofobe interacties zijn relatief stabieler. Kan leiden tot onoplosbaarheid en aggregatie. * **Voorbeeld:** Het koken van een ei waarbij ovalbumine denatureert en stolt. * **Chemische denaturatie:** Vaak reversibel. pH-veranderingen beïnvloeden de lading van aminozuurzijketens, wat elektrostatische interacties verbreekt en denaturatie kan veroorzaken. #### 4.2.3 Renaturatie * **Definitie:** Het proces waarbij een gedenatureerd eiwit spontaan terugvouwt naar zijn functionele driedimensionale structuur, meestal door het herstellen van de oorspronkelijke omstandigheden (bijv. pH). #### 4.2.4 Foutieve opvouwing en ziekten * **Misfolding:** Fouten in eiwitopvouwing kunnen leiden tot de afbraak van eiwitten door cellulaire processen. * **Neurodegeneratieve ziekten:** Bij aandoeningen zoals Alzheimer kunnen misgevouwen eiwitten aggregeren en de normale neuronale functie verstoren. ### 4.3 Quaternaire structuur: samenkomst van subeenheden voor functie #### 4.3.1 Definitie en opbouw * **Beschrijving:** Een eiwit wordt functioneel wanneer meerdere polypeptideketens (subeenheden) samenkomen om een complex te vormen. Dit is het vierde niveau van eiwitorganisatie. * **Onderdelen:** Elk van de subeenheden heeft reeds een stabiele tertiaire structuur. * **Terminologie:** * **Oligomeer:** Een eiwitcomplex gevormd door subeenheden. * **Dimeer, trimeer, tetrameer:** Afhankelijk van het aantal subeenheden. * **Homomeer:** Bestaat uit identieke subeenheden. * **Heteromeer:** Bestaat uit verschillende subeenheden. * **Stabilisatie:** Vorming gebaseerd op moleculaire herkenning via zwakke krachten tussen de oppervlakken van de subeenheden, soms aangevuld met covalente disulfidebruggen. #### 4.3.2 Voorbeelden van eiwitten met quaternaire structuur * **Hemoglobine:** Een heterotetrameer bestaande uit twee $\alpha$- en twee $\beta$-globineketens, essentieel voor zuurstoftransport. * **Antilichamen (Immunoglobulines):** Heterotetrameren die een cruciale rol spelen in het immuunsysteem. * **Collageen:** Een homotrimeer waarbij drie polypeptideketens om elkaar heen draaien om een stabiele superhelix te vormen, essentieel voor bindweefselstructuur. Stabilisatie geschiedt via waterstofbruggen tussen glycine en proline residuen. > **Tip:** Quaternaire structuur kan beschouwd worden als een specifieke vorm van eiwit-eiwitcomplexvorming. ### 4.4 Belang van tertiaire en quaternaire structuur in eiwitfunctie (met voorbeelden) #### 4.4.1 Modulaire opbouw en regulatie van functie: c-Src-kinase * **Beschrijving:** c-Src-kinase is een multidomeineiwit dat betrokken is bij celgroei en -overleving. Verstoorde activiteit ervan is geassocieerd met kanker (onco-eiwit). * **Domeinen:** Bestaat uit vier structurele domeinen: * Twee kinase-domeinen (enzymatische activiteit: fosforylering van tyrosine). * Een SH2-domein (herkent en bindt fosfotyrosine). * Een SH3-domein (herkent en bindt prolinerijke sequenties). * **Functie en Regulatie:** * Src oefent zijn functie uit in het cytoplasma nabij het plasmamembraan. * In **inactieve staat** (cytosol) is Src gefosforyleerd op tyrosine 527 (pY527). Het SH2-domein bindt specifiek aan pY527, wat het eiwit in een gesloten, inactieve conformatie houdt. * **Activering:** Door defosforylering van Y527 door een fosfatase wordt de interactie tussen SH2 en pY527 verbroken. Het eiwit ontvouwt naar een **actieve, open vorm**. * In de actieve vorm binden de SH2- en SH3-domeinen aan eiwitten op het plasmamembraan, waardoor Src naar zijn actieve locatie wordt gebracht. * Zelf-fosforylering op tyrosine 416 (Y416) in het kinasedomein zorgt voor volledige activering van de kinase-activiteit. * **Illustratie:** Dit voorbeeld toont hoe de samenwerking tussen domeinen, de regulatie door transiënte posttranslationele modificatie (fosforylering/defosforylering) en conformatieveranderingen cruciaal zijn voor eiwitfunctie en lokalisatie. > **Tip:** Het c-Src-kinase model is een uitstekend voorbeeld van hoe specifieke eiwit-eiwitinteracties en posttranslationele modificaties de cellulaire signalering reguleren. #### 4.4.2 Quaternaire structuur van een antilichaam * **Functie:** Elk antilichaam (immunoglobuline, Ig) herkent specifiek één antigeen (molecuul dat een immuunrespons opwekt, zoals virussen, bacteriën). * **Structuur:** Antilichamen zijn heterotetrameren, bestaande uit: * Twee identieke zware ketens (heavy chains, H), elk ~450-550 aminozuren. * Twee identieke lichte ketens (light chains, L), elk ~210 aminozuren. * **Stabilisatie:** Samengehouden door niet-covalente bindingen en disulfidebruggen. * **Domeinen:** Elke keten bevat een constant deel (stabiliteit, interactie met celreceptoren) en een variabel deel (antigenbinding). * **Variabele domeinen (VH en VL):** Bevatten lussen aan de uiteinden die samen de antigenbindingsplaatsen vormen. De specifieke aminozuursequentie in deze lussen bepaalt de hoge specificiteit van antigenherkenning (epitoop). * **Betekenis:** De quaternaire structuur is essentieel voor de functionele herkenning van antigenen. De bindingsplaatsen worden gevormd door delen van verschillende polypeptideketens. > **Example:** De moleculaire herkenning tussen een antilichaam en zijn antigeen is een klassiek voorbeeld van eiwit-eiwitinteractie die cruciaal is voor de afweer van het lichaam. --- ## Veelgemaakte fouten om te vermijden - Bestudeer alle onderwerpen grondig voor examens - Let op formules en belangrijke definities - Oefen met de voorbeelden in elke sectie - Memoriseer niet zonder de onderliggende concepten te begrijpen

| Term | Definition | |------|------------| | Covalente modificaties | Chemische veranderingen aan aminozuren in een eiwit die plaatsvinden tijdens of na de eiwitsynthese, en die de structuur, stabiliteit en/of functie van het eiwit kunnen beïnvloeden. | | Posttranslationele modificatie | Chemische veranderingen die optreden aan een eiwit nadat de eiwitsynthese (translatie) is voltooid, wat essentieel is voor de uiteindelijke functie van het eiwit. | | Disulfidebinding (zwavelbrug) | Een covalente binding gevormd tussen de thiolgroepen van twee cysteine-aminozuren in een eiwit, wat bijdraagt aan de stabiliteit en opvouwing van het eiwit, vooral bij extracellulaire eiwitten. | | Acetylatie van N-terminus | Een covalente modificatie waarbij een acetylgroep wordt toegevoegd aan de aminoterminus van een eiwit. Dit beïnvloedt de stabiliteit en levensduur van het eiwit, en kan interacties met andere moleculen reguleren. | | Proteolyse (verwerking) | Het enzymatisch splitsen van een polypeptideketen, wat leidt tot de activering of modificatie van een eiwit. Dit komt voor bij verteringsenzymen en eiwitten betrokken bij bloedstolling. | | Glycoproteïnering | Een posttranslationele modificatie waarbij suikermoleculen covalent worden gebonden aan specifieke aminozuren in een eiwit, wat invloed heeft op de eiwitfunctie, stabiliteit en celherkenning. | | Lipoproteïnering | Een posttranslationele modificatie waarbij lipiden covalent worden gebonden aan specifieke aminozuren in een eiwit, wat de functionele eigenschappen en lokalisatie van het eiwit kan beïnvloeden. | | Fosforylering | Een reversibele posttranslationele modificatie waarbij een fosfaatgroep covalent wordt gebonden aan een hydroxylgroep van serine, threonine of tyrosine. Dit reguleert de activiteit en subcellulaire lokalisatie van eiwitten door de chemische eigenschappen van het eiwit te veranderen. | | Kinasen | Enzymen die een fosfaatgroep overdragen op een substraatmolecuul, meestal op een hydroxylgroep van een aminozuur zoals serine, threonine of tyrosine. In de context van eiwitten katalyseren ze fosforyleringsreacties. | | Fosfatasen | Enzymen die een fosfaatgroep verwijderen uit een gefosforyleerd molecuul. Ze spelen een cruciale rol in de regulatie van cellulaire processen door deactivatie van gefosforyleerde eiwitten. | | Spontane opvouwing | Het natuurlijke, zelfstandige proces waarbij een eiwitketen zijn unieke driedimensionale structuur aanneemt, gedreven door thermodynamische principes zoals enthalpie en entropie. | | Denaturatie | Het proces waarbij de specifieke driedimensionale structuur van een eiwit verloren gaat, wat resulteert in verlies van functionele activiteit. Dit kan veroorzaakt worden door thermische of chemische invloeden. | | Renaturatie | Het proces waarbij een gedenatureerd eiwit zijn oorspronkelijke driedimensionale structuur en functionele activiteit herwint, wat vaak wordt gedemonstreerd na chemische denaturatie onder gecontroleerde omstandigheden. | | Gibbs vrije energie ($G$) | Een thermodynamische potentiaal die gebruikt wordt om te bepalen of een proces spontaan zal verlopen. Voor eiwitopvouwing geldt dat een negatieve verandering in Gibbs vrije energie ($ \Delta G < 0 $) het proces spontaan maakt. De formule is $G = H - TS$, waarbij $H$ enthalpie en $S$ entropie is. | | Quaternaire structuur | Het hoogste organisatieniveau van eiwitstructuur, waarbij meerdere polypeptideketens (subeenheden) samenkomen om een functioneel eiwitcomplex te vormen. Dit complex kan bestaan uit identieke (homomeer) of verschillende (heteromeer) subeenheden. | | Subeenheden | Individuele polypeptideketens die samenkomen om een eiwit met een quaternaire structuur te vormen. Deze subeenheden kunnen identiek of verschillend zijn. | | Hemoglobine | Een eiwit in rode bloedcellen dat verantwoordelijk is voor het transport van zuurstof. Het is een heterotetrameer bestaande uit vier subeenheden: twee alfa-globine en twee bèta-globine ketens. | | Antilichamen (immunoglobulines) | Eiwitten geproduceerd door het immuunsysteem die specifieke antigenen herkennen en binden om lichaamsvreemde stoffen te neutraliseren of te elimineren. Ze hebben een karakteristieke Y-vormige quaternaire structuur. | | Collageen | Een structureel eiwit dat een belangrijk bestanddeel vormt van bindweefsel zoals huid, pezen en botten. Het bestaat uit drie om elkaar gedraaide polypeptideketens die een triple helix vormen. | | Onco-eiwit | Een eiwit dat betrokken is bij celgroei en -overleving, maar dat in een verstoorde of overmatige activiteit kan leiden tot kanker. Het c-Src-kinase is een voorbeeld van een onco-eiwit. | | Domein (eiwit) | Een compact, functioneel onafhankelijk deel van een eiwit dat een specifieke structuur en functie heeft. Multidomeineiwitten bestaan uit meerdere van dergelijke structurele eenheden. | | SH2-domein | Een eiwitdomein dat specifiek bindt aan gefosforyleerde tyrosine-residuen in andere eiwitten. Dit speelt een cruciale rol in signaaltransductiepaden. | | SH3-domein | Een eiwitdomein dat specifiek bindt aan prolinerijke sequenties in andere eiwitten. Het is betrokken bij eiwit-eiwitinteracties en cellulaire organisatie. | | Antigen | Een molecuul dat een immuunrespons kan opwekken, zoals een deel van een virus, bacterie of vreemd eiwit. Antilichamen binden specifiek aan antigenen. | | Epitoop | Het specifieke gedeelte van een antigeen dat wordt herkend en gebonden door een antilichaam. |