Biyologlar - Biyolojiye Gerçekçi Yaklaşım

Amino asitler

---

Amino asitler

Standart amino asitler,aynı karbon atomuna bağlanmış bir amino grubu ve bir karboksil grubu içerirler. Fizyolojik pH’da, amino grubu proton taşır ve pozitif yüklüdür; karboksil grubundan ise proton ayrılmıştır ve negatif yüklüdür:

Standart amino asitlerde amino ve karboksil gruplarının bağlı olduğu karbon atomu a-karbon atomu diye anılır. R grubu bir zincirde ek karbonlar içeriyorsa bu karbonlar b, g, d, e gibi harflerle belirtilirler. Standart amino asitler, üç harfli kısaltmalar ve tek harfli sembollerle gösterilirler:

Amino asit	Kısaltma		Amino asit	Kısaltma
Glisin	Gly	G	Treonin	Thr	T
Alanin	Ala	A	Sistein	Cys	C
Valin	Val	V	Metiyonin	Met	M
Lösin	Leu	L	Asparajin	Asn	N
İzolösin	Ile	I	Glutamin	Gln	Q
Prolin	Pro	P	Aspartat	Asp	D
Fenilalanin	Phe	F	Glutamat	Glu	E
Tirozin	Tyr	Y	Lizin	Lys	K
Triptofan	Trp	W	Arjinin	Arg	R
Serin	Ser	S	Histidin	His	H

Amino asitlerin sembolleri, proteinlerdeki amino asitlerin kompozisyonunu ve sırasını göstermek için stenografi olarak kullanılır:

Standart amino asitlerin sınıflandırılmaları

Standart amino asitler birbirlerindenyan zincirlerindeki yani R gruplarındaki yapı, büyüklük, elektrik yükü, amino asidin sudaki çözünürlüğüne etkisi bakımından farklıdırlar. Bazı amino asitler, fizyolojik pH’da, amino grubundaki pozitif yüke ve karboksil grubundaki negatif yüke ek olarak yan zincirde de bir yük taşımaktadırlar. Bazı yan gruplar polar iken bazı yan gruplar nonpolardır. Amino asitlerin fonksiyonları ve protein yapısındaki rolleri, yan zincirlerinin kimyasal özellikleri ile bağlantılıdır.Standart amino asitler, R yan gruplarının yapısal özelliklerine göre yedi sınıfa ayrılırlar:

Standart amino asitler, kimyasal özelliklerinin kolay anlaşılması için, R yan gruplarının özellikle polarite veya biyolojik pH’da su ile etkileşmeye eğilim özelliklerine göre de beş sınıfa ayrılırlar:

Glisin (Gly, G),R grubu H olan amino asittir; amino asitlerin en basit yapılısı ve en az interaktif olanıdır. Glisin, proteinlere, bulunduğu yerde, diğer amino asitlerden daha fazla fleksibilite verir. Alanin (Ala, A),R grubu metil olan amino asittir. Valin (Val, V), Lösin (Leu, L), İzolösin (Ile, I),dallı yan zincirli amino asitlerdir. Bunların büyük yan zincirleri, diğerlerinden farklı şekilleriyle protein yapıları içinde hidrofobik etkileşimi kolaylaştırmada önemlidir.

Prolin (Pro, P),yapısındaki amino grubu imino grubu (-NH) halinde ve bir halkalı yapı içinde olan amino asittir. Prolin, halkalı yapısı nedeniyle proteinin yapısal fleksibilitesini azaltır.

Fenilalanin (Phe, F),metil grubuna fenil grubu bağlanmış alanin yapısında amino asittir. Tirozin (Tyr, Y),fenil grubuna hidroksil grubu bağlanmış fenilalanin yapısında amino asittir. Tirozin amino asidi hidrofobik (suyu sevmeyen) olmakla birlikte içerdiği hidroksil grubuyla hidrojen bağı oluşturabilir ve bazı enzimlerin aktivitesinde tirozinin hidroksil grubu önemli bir fonksiyonel grup olarak etkili olur.Triptofan (Trp, W),indol halkası içeren amino asittir. Fenilalanin, tirozin ve triptofan, aromatik yan zincirleriyle nisbi olarak nonpolardırlar; tirozin hidroksil grubu ve triptofan indol halkasının azotu nedeniyle fenilalaninden anlamlı olarak daha polardırlar. Fenilalanin, tirozin ve triptofandaki aromatik gruplar, farklı protein zincirleri arasında güçlü hidrofobik etkileşim gösterirler:

Tirozin ve triptofan, daha az derecede de fenilalanin, ultraviyole ışığı absorbe ederler.

Serin (Ser, S),metil grubuna hidroksil grubu bağlanmış alanin yapısında amino asittir. Treonin (Thr, T),serin gibi hidroksil grubu içeren amino asittir. Sistein (Cys, C),sülfhidril (tiyol) grubu içeren amino asittir. Sistein, sistin diye adlandırılan bir kovalent bağlanmış dimerik amino asit şekline okside olabilir; sistinde iki sistein molekülü bir disülfit köprüsü vasıtasıyla birbirine bağlanmıştır:Sistindeki gibi disülfit köprüleri, birçok proteinde meydana gelir ve proteinin yapısını stabilize ederler.Metiyonin (Met, M),kükürt ve aynı zamanda metil grubu içeren amino asittir.Asparajin (Asn, N),Aspartatın amididir.Glutamin (Gln, Q),Glutamatın amididir. Serin, treonin, sistein, metiyonin, asparajin ve glutaminin R grupları, su ile hidrojen bağları oluşturan fonksiyonel gruplar içerdiğinden suda nonpolar amino asitlerden daha fazla çözünürler. Serin ve treonindeki hidroksil grupları, asparajin ve glutamindeki amid grupları, bu amino asitlerin birbirleriyle, su ile veya proteine bağlı diğer polar bileşiklerle hidrojen bağı oluşturmalarını sağlar; hidrofilik (suyu seven) olan bu amino asitler, sulu çözeltilerde, globüler proteinlerin su ile etkileşim gösterebildikleri yüzeylerinde bulunurlar. Sistein ve metiyonin de polardırlar, her biri kükürt atomu içerir; ancak yer aldıkları amino asit grubu içinde diğer amino asitlere göre daha hidrofobik (suyu sevmeyen)’dirler.Aspartat (Asp, D),b-pozisyonunda ikinci bir karboksil grubu içeren amino asittir. Glutamat (Glu, E),g- pozisyonunda ikinci bir karboksil grubu içeren amino asittir. Aspartat ve glutamat, asidik amino asitler olarak da bilinirler; ikinci karboksil gruplarıyla pH 7’de net negatif yüklü R gruplarına sahip amino asitlerdir. Aspartat ve glutamat, asparajin ve glutaminin ana bileşikleridirler.Lizin (Lys, K),alifatik zincirde e-pozisyonunda ikinci bir amino grubu içeren amino asittir. Arjinin (Arg, R),pozitif olarak yüklü guanidino grubuiçeren amino asittir. Histidin (His, H),imidazol grubu içeren amino asittir. Lizin, arjinin ve histidinin yan zincirleri, içerdikleriazot atomlarında protonlanarak pozitif yükle yüklenebilir; bu amino asitler, bazik amino asitler olarak da bilinirler. Histidindeki imidazol grubunun yükü, pH değerlerindeki küçük değişiklikler veya lokal çevre ile değişebilir:

---