Soru

Zorluk: OrtaProtein Ayrıştırma ve Analiz Teknikleri

Bir biyokimya uzmanı, saflaştırdığı bir proteinin moleküler ağırlığını ve alt birim kompozisyonunu incelemek için SDS-PAGE (Sodyum Dodesil Sülfat - Poliakrilamid Jel Elektroforezi) analizini kullanmaktadır. Yapılan deneyde şu bulgular elde edilmiştir:

- Sadece SDS içeren ortamda yapılan elektroforezde: 120kDa120\,kDa ağırlığında tek bir bant.
- Hem SDS hem de β\beta-merkaptoetanol (β\beta-ME) içeren ortamda yapılan elektroforezde: 80kDa80\,kDa ve 40kDa40\,kDa ağırlığında iki farklı bant.

Bu deneysel verilere göre, incelenen proteinin yapısı ile ilgili aşağıdaki çıkarımlardan hangisi doğrudur?

  1. A
    Protein, kovalent olmayan etkileşimlerle bir arada tutulan üç adet 40kDa40\,kDa'lık özdeş alt birimden oluşmaktadır.
  2. Protein, disülfid bağları ile birbirine bağlanmış 80kDa80\,kDa ve 40kDa40\,kDa ağırlığında iki farklı alt birimden oluşan bir heterodimerdir.Cevap
  3. C
    Protein, primer yapısındaki yoğun hidrojen bağları sayesinde SDS'ye direnç gösteren tek bir polipeptid zinciridir.
  4. D
    β\beta-merkaptoetanol kullanımı, proteinin ana zincirindeki peptid bağlarını hidrolize ederek rastgele fragmanlar oluşturmuştur.
  5. E
    Protein, jel üzerinde kendi izoelektrik noktasına (pIpI) ulaştığı bölgede yoğunlaşarak kütleden bağımsız bir göç sergilemiştir.

Cevap

Proteinin disülfid bağları ile birbirine bağlanmış 80kDa80\,kDa ve 40kDa40\,kDa ağırlığında iki farklı alt birimden oluştuğu söylenebilir.
Deneysel verilerde, proteinin sadece SDS varlığında tek bir bütün (120kDa120\,kDa) olarak hareket ettiği, ancak disülfid bağlarını koparan β\beta-merkaptoetanol eklendiğinde 80kDa80\,kDa ve 40kDa40\,kDa ağırlığında iki ayrı parçaya ayrıldığı görülmektedir. Bu durum, proteinin kovalent disülfid köprüleri ile birbirine tutunmuş iki farklı polipeptid zincirinden (heterodimer) oluştuğunu kesin olarak gösterir.

Adım Adım Çözüm

1
SDS'nin etkisini değerlendir
SDS kovalent olmayan bağları (hidrofobik, iyonik) koparır. Sadece SDS ile 120kDa120\,kDa bandı alınması, bu proteinin ya tek zincir olduğunu ya da alt birimlerin kovalent bağlarla bağlı olduğunu gösterir.
SDS'nin protein denatürasyonundaki temel rolünü anlamak.
2
β\beta-merkaptoetanol (β\beta-ME) etkisini değerlendir
β\beta-ME disülfid bağlarını indirger. İndirgeyici eklendiğinde 120kDa120\,kDa'lık yapının 8080 ve 40kDa40\,kDa'lık iki parçaya ayrılması, bu parçaların disülfid köprüleri ile bağlı olduğunu kanıtlart.
İndirgeyici ajanların disülfid bağları üzerindeki etkisini analiz etmek.
3
Verileri birleştirerek yapıyı belirle
Toplam kütle (80+40=120kDa80 + 40 = 120\,kDa) korunduğu ve iki farklı bant oluştuğu için protein bir heterodimerdir.
Elektroforez bulgularından kuaterner yapıyı türetmek.

Anahtar Kavram

SDS-PAGE tekniğinde SDS kovalent olmayan etkileşimleri bozarken, β\beta-merkaptoetanol gibi indirgeyiciler kovalent disülfid bağlarını koparır.
Bu soruyu puanla